Трасологическое исследование объектов экспертизы

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. В экспертной практике нередко возникала необходимость в криминалистическом исследовании промышленных изделий со следами производственного происхождения. При определенных условиях некоторые из них становились объектами исследования традиционных криминалистических экспертиз, задачами которых являлось отождествление изделий по их следам, установление принадлежности частей единому целому либо установление принадлежности группы изделий комплекту. Чаще всего такими объектами оказывались огнестрельное оружие, обувь, транспортные средства, пломбы, замки, инструменты, пишущие машинки, штампы, печати, клише, полиграфические изделия, гвозди, пуговицы, сигареты, фарные рассеиватели и другие изделия. Однако в тех случаях, когда изделия были новыми без признаков, приобретенных в процессе эксплуатации, на пути идентификации возникали серьезные трудности, то есть, традиционные трасологические методы оказывались непригодными. В прошлом попытки обращения к признакам, характеризующим материал изделий, были мало продуктивными, так как криминалистические методы исследования материалов и веществ были развиты слабо. В результате экспертизы удавалось установить лишь качественное сходство по основным компонентам материалов и сделать вывод об однородности сравниваемых объектов по некоторым физическим свойствам или химическому составу. Трудности возникали и для следствия, так как было затруднительно оценить вывод эксперта. Так, например, еще в 1928 году в Административном вестнике НКВД в сообщении доктора Отто Мецгера «К вопросу о значительности мельчайших предметов в уголовных делах» была описана одна из первых попыток по установлению общности происхождения осколка стекляруса с подошвы башмака подозреваемого и одной целой бусинки стекляруса с платья убитой женщины. При этом вывод о том, что стеклярус, найденный на подошве башмака, «такой же», как и с платья убитой был приведен без всяких доказательств, а определение «такой же» не разъяснялось. «С середины 50-х годов прошлого столетия начались существенные изменения в методах экспертного исследования материалов и веществ. Так, например, С.Ш. Касимова, опираясь на изучение технологии производства, разработала методику установления источника происхождения таких изделий массового производства, как лаковая кожа, листовые зеркала, мулине, резиновая тесьма. Аналогичным путем B.C. Митричев разработал методику установления источника происхождения дроби, стекла фарных рассеивателей и других объектов. В том же направлении работала большая группа отечественных криминалистов, среди которых Л.Д. Беляева, Л.Н. Козлова, В.А. Пучков, Т.И. Сафроненко, Т.Т. Одиночкина, Р.Б. Тапалова и многие другие. В этот же период в криминалистической литературе появились работы, посвященные проблемам идентификации промышленных установок по их следам на таких изделиях, как гвозди, пуговицы, сигареты, папиросы, кнопки, скрепки, конверты, обои, ткани (P.A. Кентлер, Е.И. Зуев, Л.Н. Мороз, Г.А. Мхитар), фабричная обувь (Л.Г. Эджубов, М.Я. Сегай, М.С. Пестун, В.Н. Прищепа), автомобильные покрышки (Ф.П. Сова, Л.Н. Мороз), полиграфические изделия (И.М. Каплунов).» Скоморохова А.Г. Трасологические исследования изделий массового производства при расследовании преступлений. М, 1977. С. 52. Следы механизмов, используемых для изготовления изделий массового производства, достаточно часто становятся объектами экспертного исследования. Такие следы остаются на обуви, шинах, фарных рассеивателях, а также на проволоке, пуговицах, гвоздях, полимерной пленке и изделиях из нее, кабелях, шлангах и других изделиях потребительского назначения.

Предметом квалификационной работы является установление фактических обстоятельств, связанных с отождествлением орудий, инструментов и механизмов (условий) следового взаимодействия.

Объектами исследования являются различные предметы, подвергавшиеся механической обработке: давлением, волочением, штамповкой, резанием, экструзией, каландрованием, прессованием. При отсутствии либо нечетком отображении признаков эксплуатационного характера

объектом экспертного исследования могут стать признаки производственно-технологического происхождения.

Особенность экспертизы изделий массового производства заключается в том, что эксперт начинает исследование с изучения образцов, чтобы можно было проследить повторяемость технологических признаков.

Иногда возникает необходимость в ознакомлении с технологией производства.

Основной целью исследования является научный анализ проблемы криминалистического исследования следов производственных механизмов, разработка технико-криминалистических рекомендаций и предложений экспертно-криминалистическим подразделениям ОВД в интересах повышения эффективности раскрытия, расследования преступлений.

Достижению цели способствовала постановка следующих задач:

- изучение способов применяемых при изготовлении объектов исследования;

- исследование технических особенностей аппаратов, позволяющее выявить общие и частные признаки, на основании которых возможны классификация, диагностика и идентификация использованного оборудования;

- разработка принципов исследования и критериев пригодности объектов для исследования;

- выработка, внесение рекомендаций и предложений, направленных на практическое решение выявленных проблем, повышение эффективности экспертных подразделений органов внутренних дел.

Работа состоит из введения, трех глав, состоящих из шестнадцати разделов, заключения и списка используемой литературы.

1. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ЭКСПЕРТИЗЫ

1.1 Судебно-трасологическая экспертиза производственно-технологических следов, как самостоятельное механоскопическое исследование

«В трасологии к механоскопическим относят исследования орудий, инструментов и механизмов. В настоящее время наиболее детально разработаны исследования следов орудий и инструментов, как предметов ручного воздействия. В отношении следов производственных механизмов предложены общие принципы их идентификации и методики исследования конкретных предметов, наиболее часто встречающихся в экспертной практике: обуви и шин - при их отождествлении по следам; фарных рассеивателей и изделий кабельной промышленности - при установлении целого по части; гвоздей, скрепок, пуговиц - при установлении общего или конкретного источника производственного происхождения» Грановский Г.Л. Основы трасологии (особенная часть), М 1974 С. 12 .

В результате проведенных криминалистами научных и экспериментальных исследований наиболее полно был изучен механизм следообразования в процессе формования (прессование, литье под давлением, вулканизация) и отчасти - штампования, волочения, экструзии, отдельных видов механической обработки.

Однако разработка методик в отношении конкретных изделий и механизмов не позволила выработать цельного знания о следах производственного происхождения и механизме следообразования, применяемом оборудовании, технологических процессах, предприятиях-изготовителях. Отсутствуют данные об оценке признаков в следах на расходных изделиях (проволока, кабель, пленка), изготовленных волочением, экструзией, каландрованием.

Не отработан на основе общепринятой стандартизации понятийный аппарат этой экспертизы.

Недостаточная разработка научных и методических основ данной экспертизы отрицательно сказывается на экспертной практике, качестве экспертных заключений. Встречаются отдельные случаи, когда эксперты-трасологи, индивидуализирующие признаки пресс-формы, отождествляют их с признаками самого изделия, а при различиях признаков механизмов на расходных изделиях (их частях) делают вывод о том, что они ранее не составляли одного целого. Такой вывод может быть ошибочным.

Изделия, изготовленные из металла, резины, пластмассы, стекла, керамики, несут на себе информацию о способе их изготовления, примененном оборудовании, технологических процессах. В подавляющем большинстве случаев, используя только трасологические методы, в отношении таких изделий можно решать диагностические и идентификационные задачи.

Широко распространенные в повседневной жизни или специально изготовленные (использованные) преступниками они все чаще попадают в орбиту уголовного судопроизводства.

В условиях современного производства большая часть таких вещественных доказательств является изделиями массового (серийного) производства. Каждое такое изделие индивидуально, но идентифицировать его, как индивидуально-конкретный объект, не всегда удается, так как такие изделия изготавливаются из одинакового материала, на одной машине (поточной линии), по единой технологии. При этом основные элементы производства стандартизированы или унифицированы.

Механизм следообразования относительно стабилен. Такие условия изготовления обусловливают появление на изделиях признаков, имеющих групповое значение. Только хорошее знание технологических процессов и механизма следообразования, применение более тонких методов исследования имеющихся на изделиях следов позволяют установить определенные признаки, значительно сужающие групповую принадлежность или индивидуализирующие то или иное изделие. При этом необходимо изучать явления, как закономерно отображающиеся в различного рода следах на изделиях, так и появляющиеся случайно и отображающиеся на одном или группе изделий в виде следов-дефектов, допускаемых в определенных пределах стандартами для каждого сорта изделий.

Происхождение производственно-технологических следов не всегда связано с событием преступления, но изучать их тем не менее необходимо. Например, при установлении целостности или индивидуальности изделий, которые прямо или косвенно связаны с событием преступления при расследовании самых разных их категорий, необходимы знания о производственно-технологических признаках этих объектов.

На изделиях в процессе массового (серийного) производства образуется множество следов, имеющих разные источники происхождения. Механизм их образования зависит от многих факторов производства (материала, оборудования, режимов обработки, квалификации рабочего и др.). Идентифицируемыми объектами могут быть как механизмы, так и сами изделия. Характер производственно-технологических следов требует более тонких инструментальных методов их выявления, исследования и оценки.

Особенностью этой экспертизы является необходимость постоянного накопления и обновления справочно-информационного банка данных о стандартизации, технологических процессах, оборудовании: коллекций натурных образцов.

Все это отличает экспертизу, исследующую подобные объекты, от других механоскопических исследований.

«Представляется оправданным предложение о выделении в системе трасологии самостоятельного учения - трасологическая механоскопия, наряду с трасологической морфологией». Майлис И.П. криминалистическая трасология, как теория и система методов решения задач в различных видах экспертиз (на правах рукописи). М. 1992 С. 5

Объектами механоскопии в ее новом понимании должны быть производственные механизмы (их рабочие части), технологические процессы и изготавливаемые изделия, как продукты этих процессов.

1.2 Объекты и задачи экспертного исследования

Обобщение и анализ экспертной практики органов внутренних дел России показали, что механоскопические исследования производственно-технологических следов на различных изделиях (их частях или заготовках) проводятся достаточно часто и в рамках различных видов экспертиз (баллистических, фототехнических, взрыво-технических, материаловедческих, техническом исследовании документов).

Обычно объектами трасологических исследований являются различные предметы, подвергавшиеся механической обработке: давлением (например, проволока и изделия из нее - волочением: металлические форменные пуговицы - штамповкой); резанием (например, воровской "инструмент", детали взрывных устройств, самодельного холодного и огнестрельного оружия и другое); экструзией (полимерная пленка и изделия из нее, резиновые уплотнители для стекол транспортных средств и др.); каландрованием (пленка, изоляционные ленты, резиновые пластины для подошв обуви и др.); прессованием (обувь, шины, фарные рассеиватели, посуда и др.)

Исследование производственно-технологических следов необходимо в следующих случаях:

при отождествлении таких традиционных трасологических объектов, как обувь и шины, при отсутствии явных признаков эксплуатации;

при установлении целого по части (фарных рассеивателей, проволоки, кабеля, полимерной пленки), когда исследуемые части не имеют общего участка расчленения или линия разделения слабо выражена:

при установлении места хищения изделий различного потребительского назначения, места изготовления предметов преступной деятельности (оружия, взрывных устройств, воровского инструмента) возникает необходимость отождествления конкретных механизмов (инструментов), с помощью которых изготавливались исследуемые предметы;

при установлении общего производственного источника происхождения группы изделий (или их частей), изъятых в разных местах, в разное время или у разных лиц. А.Г. Скоморохова Механоскопическая экспертиза производственно-технологических следов, М., 1996. С. 5-7

Исходя из анализа экспертной практики, круг вопросов, решаемых трасологами, в основном, сводится к следующему.

Диагностические - установление способа изготовления исследуемого изделия; определение назначения того или иного изделия.

Идентификационные - установление целого по части, когда отсутствуют (или слабо выражены) общие участки разрушения (расчленения) или разобщены части составных (сложных) изделий; установление общего (единого) производственного источника нескольких изделий (частей, заготовок); отождествление конкретного изделия, не имеющего характерных признаков эксплуатации, по его следам; отождествление конкретных механизмов (инструментов) по их следам на изготавливаемом (обрабатываемом) изделии.

Объекты экспертного исследования - это различные предметы промышленного производства, изготовленные массово (или серийно) из металла, пластмассы, резины, стекла, керамики и несущие на себе информацию о производственном источнике происхождения.

Исследование таких изделий со следами производственно-технологического происхождения неотделимо от исследования самого производства и его отдельных элементов (технических средств, технологических процессов и материалов).

Помимо упомянутых объектов экспертного исследования, на экспертизу поступают другие всевозможные изделия хозяйственно-бытового и культурного назначения, предметы личного туалета, предметы одежды и ее детали и многое другое.

Подвергнуть детальному исследованию все эти объекты и разработать соответствующие частные методики их исследования практически невозможно.

В данной дипломной работе мы попытались упорядочить все множество объектов экспертного исследования на основе изучения самого производства, а именно, основных методов изготовления изделий из металла, пластмассы, резины, стекла и керамики.

1.3 Примерный перечень решаемых вопросов

Круг вопросов, их характер и формулировка зависят от конкретных обстоятельств, подлежащих выяснению при расследовании того или иного дела. В общей форме примерный перечень основных вопросов, которые могут быть решены с помощью механоскопической экспертизы производственно-технологических следов, сводится к следующему:

Каков метод (способ) изготовления (обработки) представленных на исследование изделий (деталей, заготовок).

С помощью какого оборудования изготовлено данное изделие.

Каковы особенности строения рабочих частей изготавливающих механизмов.

Каковы наименование, назначение, группа (класс), ГОСТ проволоки, изъятой с места происшествия.

Каким и одинаковым ли способом изготовлены обертки конфет, изъятых с места происшествия и у подозреваемого И.

Не изготовлены ли они с помощью одних и тех же печатных форм.

Не изготовлены ли куски пленки, изъятые с места происшествия и у подозреваемого Т.. на одном комплекте оборудование. Не составляли ли они ранее одного целого.

8. Не относятся ли представленные на исследование куски проволоки к одной производственной партии. Не составляли ли они ранее одного целого.

9. Не изготовлены ли пуговицы, имеющиеся на сорочке подозреваемого В.. и пуговица, зажатая в правой руке трупа потерпевшей О.. одинаковым способом. Не изготовлены ли они в одной пресс-форме.

10. Не изготовлены ли представленные на исследование бунты кабеля с помощью одной пресс-машины.

11. Не изготовлены ли осколки рассеивателя, обнаруженные на месте происшествия, и осколки, извлеченные из-под ободка разбитой фары автомобиля, в одной и той же пресс-форме. Не составляли ли они ранее одного целого.

12. Не изготовлены ли изделия (детали, заготовки), изъятые у конкретного лица, с помощью оборудования московского завода гвоздильно-проволочных изделий. А.Г. Скоморохова Экспертиза следов производственных механизмов на изделиях. М., 1993. С. 61-71

2. ОСНОВЫ ТРАСОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ЭКСПЕРТИЗЫ

2.1 Сведения об объектах исследования: термины и их определения

Объекты экспертизы производственно-технологических следов (оборудование, технологические процессы и изделия) в основном стандартизированы. Это означает, что продукция (изделие и оборудование), требования к ее свойствам, правила ее разработки (проектирования) и дальнейшего применения, а также процессы производства (технологии изготовления) регулируются конкретными нормативно-техническими документами (НТД). Эти документы (ГОСТ. ОСТ, ТУ) разрабатываются в установленном порядке, утверждаются компетентными органами, а содержащиеся в них нормы, правила, требования носят нормативно-правовой характер и обязательны к исполнению. С января 1989 года введены в действие ГОСТы качества продукции, которые содержат все основные требования международных документов. ¹

С этого времени предприятия-изготовители получили право самостоятельно утверждать, по согласованию с потребителем, технические условия (ТУ), технические образцы и образцы-эталоны.

Продолжают действовать принятые ранее ГОСТы, ОСТы при условии соответствия их требований понятиям международных стандартов, а параметры конкретной продукции, устанавливаемые в ТУ, должны удовлетворять требованиям ГОСТам и не уступать соответствующим показателям продукции лучших зарубежных фирм. Вводятся аттестация и сертификация, как контроль за качеством.

При производстве механоскопических исследований эксперту необходимо владеть существующим общетехническим (техническим) стандартизированным понятийным аппаратом.

Целесообразно привести наиболее распространенные термины и их определения.

Изделия - это результаты работы производства, количество которых характеризуется дискретной величиной, исчисляемой в штуках, экземплярах. Результаты производства, количество которых измеряется непрерывными величинами (погонными метрами, километрами, тоннами, литрами), называются продуктами. Если последние находятся в соответствующей упаковке (катушки, бобины, рулоны, мотки), то именуются расходными изделиями.

Типы производства:

а) единичное - производство, характеризуемое малым объемом выпуска одинаковых изделий;

б) серийное - производство, характеризуемое изготовлением изделий периодически повторяющимися партиями:

в) массовое - производство, характеризуемое большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция.

Вид производства - метод изготовления изделий (волочение, штампование, прессование, каландрирование, экструзия).

Поточное производство - производство, характеризуемое расположением средств технологического оснащения в последовательности выполнения операций технологического процесса и определенным интервалом выпуска изделий.

Производственный процесс - совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления продукции.

Технологический процесс - часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета производства.

Типовой технологический процесс - изготовление группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

Групповой технологический процесс - изготовление группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

Производственная партия - предметы труда одного наименования и типоразмера, запускаемые в обработку в течение определенного интервала времени.

Обработка давлением - обработка, заключающаяся в пластическом деформировании или разделении материала без образования стружки.

Обработка резанием - обработка, заключающаяся в образовании новых поверхностей путем отделения поверхностных слоев материала с образованием стружки.

Термическая обработка - обработка, состоящая в изменении структуры и свойств заготовки вследствие тепловых воздействий. Отжиг, нормализация, закалка, отпуск - виды термической обработки металлов, состоящей в нагревании с последующим охлаждением.

Заготовка - предмет труда, из которого путем изменения формы, размеров, свойств поверхности и (или) материала изготавливают изделие (деталь).

Формование - придание изделию определенной формы под действием механических сил в сочетании с разогревом материала. Реализуется в процессах шприцевания, каландрования, прессования и литья под давлением.

Деформация - изменение формы или объема тела без нарушения его сплошности. Для металлов - это упругая и пластическая деформация. Для эластомеров - это упругая (стеклообразное состояние), эластическая (высоко эластичное состояние) и пластическая (вязко-текучее состояние).

Изнашивание (истирание) - процесс разрушения и отделения материала с поверхности твердого тела при трении, проявляющееся в постепенном изменении размеров и (или) формы тела.

Износ - результат изнашивания, характеризуемый относительной толщиной (массой, объемом) и скоростью (отношение значения износа к периоду времени, в течение которого он возник).

Виды износа - механический, коррозионно-механический, абразивный, усталостный, окислительный. Общетехнический справочник. М., 1990. С 15-20

трасологический экспертиза след отождествление

2.2 Краткая характеристика наиболее распространеннее методов изготовления (обработки) изделий

Изделия из металлов. Обычно методом литья или проката изготавливается заготовка, которая затем обрабатывается давлением или резанием.

Обработка металлов давлением в основном сводится к прокату, волочению и штампованию.

Прокат - пропускание заготовки между вращающимися валками прокатных станов. Металл, проходя между вращающимися валками, под давлением изменяет форму и размеры.

Профиль проката - это поперечное сечение прокатанного металла.

К станам для производства готового проката относят сортовые, листовые, трубные и специальные.

Инструментом для прокатки являются валки. Валки состоят из рабочей части-бочки, шеек и трефы. В зависимости от прокатываемого профиля, бочки валков могут быть гладкими (для изготовления листов, лент), ступенчатыми (для прокатки полос и ручьевыми (для получения сортового проката). Ручьем называют вырез на боковой поверхности бочки валка.

Каждая пара профильных валков образует систему калибров. Калибр - это просвет, образованный двумя ручьями совмещенной пары валков. Порядок последовательного расположения калибров на валках называют калибровкой валков. В валки металл втягивается силами трения, которые создаются на поверхности соприкосновения металла с валками при его обжатии по высоте. Деформация металла при прохождении между валками неравномерна и зависит от степени обжатия (разницы между толщиной полосы и зазором между валками). Зазор между валками устанавливается по сечению заготовки, а необходимое обжатие задается постепенно поджатием валка штурвалом или автоматически. Если участок должен быть расширен, то задается большее обжатие, если удлинен - меньшее. Прокатка прутковой заготовки в проволоку в профильных валах квадратного калибра производится вращением прутка после каждого прохода на 90° вокруг продольной оси. Стороны заготовки таким образом попеременно попадают под вертикальное обжатие валками.

Прокаткой изготавливают листы, прутки, трубы, проволоку - катанку.

После прокатки изделия (заготовки) режутся на мерные куски.

Волочение - протягивание заготовки (прутка, проволоки-катанки и других профилей) через сужающееся отверстие инструмента (волоки). Площадь поперечного сечения заготовки уменьшается и получает форму поперечного сечения канала волоки.

Существуют два способа волочения: однократное волочение и многократное в несколько переходов. При однократном волочении проволока за одну операцию изменяет свое сечение до заданного. При многократном волочении проволока последовательно проходит через несколько волок, изменяя свое сечение много раз, уменьшаясь до заданного.

Волочение осуществляется на волочильных машинах однократного волочения (обработка заготовки одной волокон) и на волочильных машинах многократного волочения (обработка заготовки несколькими волоками).

На формирование поверхности изготавливаемого изделия влияют форма и размеры канала волоки, рельеф и состояние его поверхности, состояние поверхности и структура заготовки. На процессы следообразования и отображения влияют также величина усилия волочения, направление и скорость волочения и др.

Рабочим органом (инструментом, деталью) волочильной машины является волока. Волоки изготавливаются из твердых сплавов (диаметр 0,1 - 12,5мм) и из природных технических или синтетических алмазов (диаметр -0,02-2,0 мм).

Стойкость волоки характеризуется количеством протянутой через нее проволоки до первой переполировки. Количество проволоки может выражаться массой проволоки (кг) или ее длиной (км).

Твердосплавные волоки для волочения стальной проволоки обычно в конце смены сдаются в фильерочную мастерскую завода для перешлифовки, так как уже в течение смены изменяется размер холоднотянутой стальной проволоки. Стойкость алмазной волоки намного выше. Например, срок службы алмазной волоки с диметром канала 1,45-2,00 мм до первой переполировки составляет около 1 года.

Штамповка - обработка металлов давлением, при которой форма изделий определяется формой инструментов штампов.

Различают штамповку горячую и холодную. Холодная штамповка подразделяется на листовую (обрабатывается лист, полоса, лента) и объемную (обрабатываются прутки, другие объемные заготовки).

Листовой штамповкой изготавливают посуду, ножи и столовые приборы, косячки для обуви, детали замков и инструментов, часов, велосипедов, бытовых машин и др.

Штамп - рабочий орган (инструмент) пресса для изготовления изделий штамповкой.

Все штампы состоят из двух частей: нижней и верхней. Нижняя часть штампа крепится на неподвижной части пресса (столе), а верхняя - связывается с подвижной частью пресса - ползуном. Формообразование заготовки происходит при смыкании обеих частей штампа под действием пресса.

Операции, выполняемые штампами, это обычно гибка, вырубка, вытяжка. Вырубку производят вырубными штампами, вытяжку - вытяжными, гибку - гибочными. Различие этих штампов заключается в конструкции оформляющих поверхностей - пуансона и матрицы.

Пуансон - часть штампа, оказывающая непосредственное давление на заготовку. Матрица - часть штампа с углублением или сквозным отверстием, на которую помещается заготовка.

Рабочая часть пуансона вырубного штампа соответствует форме контура вырубки, а матрица - имеет отверстие формы вырубки. Заготовкой для вырубки являются обычно полосы (ленты) металла.

Рабочая часть пуансона гибочных штампов имеет направленную выпуклость заданной формы, а матрицы - параллельную пуансону кривизну поверхности.

Одним из способов обработки давлением является обработка на давильных станках, заключающаяся в формовке полых изделий из листового металла путем прижима к вращающемуся патрону, имеющему внутреннее очертания изделия, стальным стержнем - давильником. Так изготавливаются тарелки, кастрюли, кружки, миски и др. Поверхность таких изделий формируется: внешняя - внутренней поверхностью патрона, а внутренняя сторона изделия - внешней стороной стержня - давильника. Ковка и штамповка. Справочник. М. 1986. С. 86-92

Обработка металлов резанием. В процессе резания и инструменту, и детали сообщают движения с определенной скоростью и направлением. Это движение резания, при котором срезаемый слой должен представлять собой струйку, и движение подачи, необходимое для того, чтобы процесс обработки совершался непрерывно, либо повторялся периодически.

В зависимости от характера движений инструмента и обрабатываемой заготовки, различают следующие основные процессы обработки металлов резанием:

Точение - характеризуется двумя движениями: вращательным движением заготовки (главное движение резания) и поступательным движением режущего инструмента (резца, движение подачи). Движение подачи может осуществляться параллельно оси вращения заготовки (продольная подача); перпендикулярно оси вращения заготовки (поперечная подача); под углом к оси вращения заготовки (наклонная подача).

На токарных станках производится обтачивание и растачивание цилиндрических, конических и фасонных поверхностей; обтачивание и подрезание торцевых поверхностей; протачивание канавок; резка заготовки на части или отрезка готовой детали от заготовки (например, пруткового проката).

Для каждого вида токарной работы предназначен определенный резец (проходной) - для обтачивания наружной поверхности; расточный проходной (упорный) - для растачивания сквозных и глухих отверстий; отрезной; резьбовой - для нарезания резьбы; фасонный - для обработки фасонных поверхностей и др. По характеру обработки резцы делят на черновые, получистовые и чистовые. По направлению движения подачи - на правые и левые (правые работают с подачей справа налево, левые - слева направо). По конструкции: целые; с приваренной (припаянной) пластиной режущего материала; со сменными пластинами.

На токарных станках имеются приспособления для закрепления заготовки (широко применяются трех кулачковые само центрирующие патроны и др.).

Фрезерование - обработка поверхности заготовки многолезвийным режущим инструментом (фрезой): производится при вращении инструмента и поступательном движении заготовки, закрепленной на столе станка. На фрезерных станках обрабатывают горизонтальные, вертикальные и наклонные плоскости, фасонные поверхности, уступы, пазы различного профиля. Особенность процесса фрезерования - прерывистость резания каждым зубом фрезы. Строгание - применяется для получения плоских поверхностей, канавок и пазов. Различают поперечное и продольное строгание. При поперечном строгании деталь закреплена неподвижно, инструмент совершает возвратно-поступательное движение, резание происходит при ходе инструмента по всей длине обрабатываемой поверхности. При продольном строгании инструмент закреплен неподвижно, а резание производится за счет возвратно-поступательного движения заготовки.

Сверление - распространенный метод получения отверстий в сплошном материале. Получают сквозные и несквозные (глухие) отверстия. Обрабатывают предварительно полученные отверстия в целях увеличения их размеров, повышения точности и снижения шероховатости поверхности.

Осуществляется при сочетании вращательного движения инструмента вокруг оси - главного движения резания и поступательного его движении вдоль оси-движения подачи. Оба движения на сверлильном станке сообщают инструменту.

Отверстия на сверлильных станках обрабатывают сверлами, зенкерами, развертками и метчиками. Наиболее распространенный для сверления и рассверливания инструмент - спиральное сверло.

Особенностью процесса сверления является изменение скорости главного движения резания вдоль режущей кромки от максимального значения на периферии сверла до нулевого значения у его центра.

Шлифование - процесс чистовой (отделочной) обработки заготовки (изделия) с высокой точностью с помощью инструментов (кругов), состоящих из абразивных материалов. По существу это процесс суммарного микро царапания и истирания обрабатываемого материала абразивными зернами, имеющими различную и неопределенную геометрическую форму.

Обработка резанием применяется при изготовлении деталей различных механизмов, автомобилей, бытовой техники и инструмента. Используется также для повышения точности размеров, чистоты обрабатываемой поверхности и для придания соответствующего внешнего вида пластмассовым, стеклянным, резиновым и керамическим изделиям (для проточки канавок и сверления отверстий, снятия заусенцев, пленок, фасок, литников, заточки дна, притирки пробок). Последние операции часто производятся на ручных пневматических машинах.

С помощью полирования можно получить поверхности с зеркальным блеском и высокой чистотой. Механическое полирование производится с помощью абразивного материала с повышенной мелкой дисперсностью, нанесенным в виде эмульсии или пасты на матерчатые и войлочные круги. Колжнов А.И. Исследование технологических признаков на изделиях, изготовленных с использованием металлорежущего оборудования (методические рекомендации). М. 1992. С 10-15

Изделия из пластмассы. Пластическими массами (пластмассами) называют материалы, основу которых составляют природные или синтетические высокомолекулярные соединения. Соединения, большие молекулы которых состоят из одинаковых структурных звеньев, называют полимерами.

Пластмассы подразделяются на простые и композиционные. Простые (полиэтилен, полистирол) состоят из одного компонента - синтетической смолы. Композиционные (фенопласты, аминопласты) - из нескольких составляющих.

По технологическим свойствам они являются термопластичными (способны к переформированию многократно) и термореактивными (теряющими способность переходить в вязко текучее состояние под воздействием высоких температур).

В зависимости от физического состояния, технологических свойств, все способы переработки пластмасс подразделяются на переработку: в вязко текучем состоянии (прессование, литье под давлением, выдавливание); в высоко эластичном состоянии (штамповка); в твердом состоянии (разделительная штамповка и резание).

Прессование (прямое и литьевое) осуществляется в пресс-формах. При прямом прессовании в полость матрицы пресс-формы загружают таблетизированный или порошкообразный материал.

При замыкании пресс-формы пуансон создает давление на прессуемый материал. В результате этого давления и разогрева пресс-формы материал размягчается и заполняет формообразующую полость пресс-формы. При литьевом прессовании прессуемый материал загружают не в пресс-форму, а в специальную загрузочную камеру, где разогревается до вязко текучего состояния и под давлением выжимается в полость пресс-формы. После охлаждения пресс-форма раскрывается и с помощью выталкивателя извлекается из нее.

Литье под давлением - перерабатываемый материал из загрузочного бункера подается дозатором в рабочий цилиндр с электронагревателем. При движении поршня определенная доза материала поступает в зону обогрева, а уже расплавленный материал через сопло и литниковый канал - в полость пресс-формы, где формируется изготавливаемое изделие.

Экструдирование (экструзия, шприцевание) - метод переработки термопластичных полимеров выдавливанием размягченного материала через формующее отверстие (профильную головку червячной машины или профилирующее отверстие (мундштук) шприц-пресса).

Образуются изделия в виде полотна, стержня, трубы, шланга, любого другого профильного изделия значительной протяженности.

Метод экструзии используется также для наложения покрытия на провод, бумагу и другую подложку.

Осуществляется на специальных червячных машинах автоматах (экструдерах). Перерабатываемый материал в виде порошка или гранул из бункера попадает в рабочий цилиндр, где захватывается вращающимся червяком. Червяк продвигает материал, перемешивает и уплотняет его. При разогреве цилиндра материал переходит в вязко текучее состояние и непрерывно выдавливается через калиброванное отверстие головок и рабочей части экструдера.

Форма и диаметр поперечного сечения изготавливаемых изделий определяется формой и диаметром поперечного сечения профильной головки.

При изготовлении пленок из термопластов (полиэтилена, полипропилена) применяется метод раздува. Расплавленный материал продавливают через кольцевую щель насадной головки и получают заготовку в виде трубы, которую сжатым воздухом раздувают до требуемого диаметра. После охлаждения пленку подают на намоточное приспособление и сматывают в рулон.

При производстве листовых изделий используют щелевые головки шириной до 1600 мм. Выходящее из щелевого отверстия полотно проходит через валки гладильного и тянущего устройства, где охлаждается и затем сматывается в рулоны или разрезается на листы определенных размеров с помощью специальных ножниц. Рабочий инструмент экструдера - профильная головка. Имеет условные обозначения. Например, " ГПК - 300" означает: Головка пленочная кольцевая. На рабочей поверхности отечественных головок в процессе экструдирования образуется нагар. Профилактика осуществляется по мере изменения качества пленки в сторону ухудшения. Обычно, отечественное оборудование - еженедельно, импортное - каждые 3-4 месяца.

Каландрование - формование листа или пленки путем непрерывного продавливания термопластичного материала через зазор между параллельными валками, вращающимися навстречу друг другу.

Осуществляется на специальных машинах - каландрах, которые являются частью каландровых линий, включающих еще и вспомогательное оборудование (питающая машина, охлаждающие барабаны, устройства для измерения толщины изделия и обрезания кромок и др.). Основными конструктивными признаками каландров являются: число валков, их взаимное расположение и размеры, поскольку рабочей частью каландра являются именно валки (полые цилиндры).

Формование на каландре протекает в переходной области между высокоэластическим состоянием и вязким течением полимера. Обычно каландрированием изготавливают изделия из поливинилхлорида, а также сырые резиновые смеси.

При вальцевании материал многократно пропускают через зазор между двумя валками, вращающимися навстречу друг другу с различной скоростью. Зазор между валками изменяется в пределах 1,0-0,5 мм в зависимости от характера материала.

Особенностью каландрования является формование пленки в зазоре, тогда как прохождение по свободной поверхности валков связано с протеканием релаксационных (охлаждающих) процессов. Расположение валков каландра влияет на точность формования и качество готовой пленки.

Основными параметрами процесса являются температура валков, скорость их вращения, величина зазора. Изменяя зазор, можно регулировать толщину выпускаемого изделия. Для ограничения растекания расплава вдоль валков и регулирования таким образом ширины выпускаемого изделия имеются ограничительные стрелы, которые можно установить на любую необходимую ширину. ГОСТ 24888 - 81 Пластмассы, полимеры и синтетические смолы. Химические наименования, термины и определения

Изделия из резиновой смеси. Технологический процесс состоит из отдельных последовательных операций: приготовления резиновой смеси, формования и вулканизации.

Основными методами обработки резины являются: прессование, литье под давлением, непрерывное выдавливание (экструзия), каландрование (или каландрирование) и вулканизация. Процессы формообразования резины подобны описанным выше процессам формообразования пластмассы.

Непрерывное выдавливание (экструзию) обычно применяют для изготовления трубок или труб, резиновых уплотнителей для транспортных средств (профилей для остекления). Таким способом покрывают резиной металлическую проволоку.

Каландрование применяют для изготовления резиновых листов (ковриков), заготовок подошв обуви и др.; прорезиненных лент; для соединения листов резины и прорезиненных лент (дублирование); профилирования и тиснения листов резиновой смеси.

Вулканизация является завершающей операцией при изготовлении резиновых изделий (резиновая смесь в результате образования вулканизационной сетки превращается в резину). Ее проводят в специальных камерах - вулканизаторах при температуре 120-150C^О в атмосфере насыщенного водяного пара при небольших давлениях.

Производительность современных каландровых линий - около 80 и более метров готового материала в одну минуту. Гурьянов Ф.Е.. Козырев К.П. Физико-химические основы производства изделий из резиновой смеси. М., 1978. С 75-77

«Каландры имеют обозначения, отражающие их основные параметры. Например, "3 - 710 - 1800 П" означает: трех валковый каландр с диаметром валков 710 мм., длиной рабочей части -1800 мм. Буква "П" или "Л" указывает на правое или левое относительно рабочего места расположение привода. Допускается выпуск 3,4,5-валковых каландров с длиной рабочей части от 320 мм. до 2800 мм. и различным их расположением» . Технология конструкционных материалов: Учебник. Под общей ред. Дольского A.M. М., 1993. С 202

Изделия из стекла. Изготавливаются в основном формованием стекломассы в виде прессования, прессовыдувания (выдувания в чугунных и стальных пресс - формах). Для выработки изделий серийного и массового производства используются автоматы и полуавтоматы.

Прессованием изготавливают чайную посуду (стаканы, блюдца), различную тару (бутылки, пивные кружки, баночки для икры, крема), солонки, салатницы, пепельницы, фарные рассеиватели и др.

В матрицу пресс - формы подается порция стекломассы, которая под воздействием шаблона равномерно заполняет пространство между внутренней поверхностью матрицы и внешней поверхностью пуансона.

Ограничительное кольцо, которое является крышкой формы, ограничивает высоту изделия. Таким образом внешнюю поверхность изделия оформляют матрица и ограничительное кольцо, а внутреннюю - пуансон.

Обработка изделий сводится к обработке краев, притирке пробок, точке дна, механическому полированию и декорированию изделий шлифовкой на шлифовальных станках, а также алмазным гранением от руки. Общетехнический справочник. М.. 1990. С. 34

Хозяйственно-бытовая и художественная керамика (гончарные, майоликовые, фаянсовые и фарфоровые изделия).

«Гончарные изделия - это изделия из простых окрашенных глин с пористым черепком (масса изделия). Они могут быть покрыты тонким слоем стеклообразного вещества (глазурь) или неглазурованные.

Майоликовые изделия - изделия из белых или слабо окрашенных глин с пористым черепком, покрытым цветной глазурью, часто с рельефными узорами на корпусе.

Фаянсовые изделия - изделия из белых глин с пористым черепком, покрытым бесцветной глазурью. Фарфоровые, в отличие от фаянсовых изделий, имеют спекшийся сплошной черепок.

Майоликовые изделия изготавливают следующими методами:

формовкой в гипсовых формах шаблоном;

литьем в гипсовых формах:

ручной формовкой на гончарном круге.

Формовка производится на станках с вращающимся столом и шпинделями с шаблоном.

На нижний вращающийся шпиндель устанавливается гипсовая форма, на которую кладется пласт керамической глины. Внутрь формы с заготовкой вводится шаблон в виде пластины из листовой стали или железа толщиной 3-5 мм с прикрепленной к ней деревянной планкой. Одна сторона шаблона, хорошо заточенная и отшлифованная, повторяет внутреннюю форму будущих изделий.

Шаблон устанавливается строго по центру формы, и в результате вращения гипсовой формы находящаяся в ней заготовка разводится по внутренней поверхности формы.

Таким образом, внутреннюю поверхность изделия оформляют шаблоны, а наружную - внутренняя поверхность гипсовой формы.

После формовки черепок выдерживают в форме несколько часов, затем вынимают и делают "оправку" изделия (заглаживают его поверхность с помощью мягкой губки. Обычно лишь внешнюю сторону). После оправки черепок ангобируется или глазуруется. Затем подвергается обжигу.

Литье - формование изделия путем заливки шликера (специальной жидкой смеси глины) в гипсовую форму, внутренняя поверхность которой имеет изображение формуемого изделия. Формы, залитые шликером, выдерживают несколько часов. За это время гипсовая форма поглощает часть влаги, и на ее внутренней поверхности откладываются твердые частички шликера (стенки будущего изделия). Затем жидкий шликер сливают, дают некоторое время подсохнуть изделию и вынимают его из формы. Некоторое время его выдерживают, потом делают оправку, глазуруют. Отдельные изделия окрашивают. »

Ручная формовка на вращающемся гончарном круге с ограничителем из проволоки, регулирующим высоту и ширину будущего изделия, - из комка глины, брошенного на вращающийся гончарный круг, руками гончара формуется изделие имеющее форму тела вращения.

Каждое такое изделие обязательно раскрашивается живописью (пером, кистью), распылением, отводкой.

Дополнительная обработка готовых изделий.

В основном два вида дополнительных обработок: разделительная штамповка и обработка резанием. Основные операции разделительной штамповки из листовых материалов - это вырубка, пробивка, отрезка, разрезка, обрезка и зачистка.

Резиновые изделия практически не требуют дальнейшей механической обработки.

При обработке пластмасс требуются определенные режимы: температура, конструкция режущего инструмента и др.

Стойкость режущего инструмента зависит от типа обрабатываемого материала и материала инструмента (незначительный износ наблюдается при обработке термопластов без наполнителя).

2.3 Формирование индивидуальности рабочих частей механизмов

«Рабочими частями (инструментами) изготавливающих (обрабатывающих) механизмов являются:

Матрица, пуансон, выталкиватель - части пресс-форм на литейных и прессовых машинах и автоматах.

Матрица, пуансон, фиксаторы (прижимы) - части штампов.

Матрица, шаблон (сердечник-давильник) - части прессформ на формовочных гончарных станках.

Валки (их бочки), ограничительные стрелы - части прокатных станов и каландров.

Волока (ее канал) - инструмент волочильной машины.

Профильная головка (ее формующая щель, мундштук и дорн) - инструмент экструзионной шнековой машины (экструдера).

Резцы; шлифовальные круги (режущие кромки резцов и зерен абразива) - инструменты обрабатывающих станков.

Рабочие части производственных механизмов изготавливают путем механической обработки нормализованных литых или прокатных заготовок, предварительно термически обработанных. Процесс обработки, как правило, многоэтапный. Вначале лицевые плоскости подвергаются строганию или растачиванию внутренней полости на токарных, лобовых, карусельных станках. Затем производится обработка на копировально-фрезерных станках. Если рабочие части должны иметь определенный рельеф, то по предварительно размеченной рабочей поверхности с контурами рисунка, осуществляется вырубка или гравировка вручную. После этих операций может производиться дополнительная слесарная обработка, проточка, кернение, а затем - доводка рабочих поверхностей шлифованием, полированием, иногда хромированием. Чистота обработки - от 8 до 12 классов чистоты поверхности. Режущие кромки пуансона и матрицы разделительных штампов, а также резцов (фрез, сверл) и других инструментов обрабатываются алмазными кругами на шлифовальных станках с последующей абразивной доводкой мелкозернистыми кругами, порошками, пастами. » Общетехнический справочник. М.. 1990. С. 46-47

В результате обработок оформляющая поверхность рабочих частей механизмов представляет:

а) полностью отшлифованную, отполированную или отхромированную, а чаще с элементами слесарной обработки (проточка, кернение. разметка);

б) полностью обработанную вручную с помощью слесарных, гравировальных инструментов, либо с отдельными участками шлифовки или полирования;

в) полностью обработанную: резцами обрабатывающих станков, накатыванием роликами, гальванопластикой, виброобкатыванием, пескоструйной и другими видами обработок, когда макро- микро рельеф поверхности имеет определенный рисунок.

Индивидуальность следообразующих поверхностей рабочих частей механизмов определяется следующим:

а) характером обработки: полная или частичная обработка вручную; механическая обработка резцом;

б) признаками износа и стойких загрязнений;

в) признаками профилактики и ремонта;

г) характерными признаками регулировки и настройки (установка волоки на волочильной машине; резца или шлифовального круга на обрабатывающем станке: перезарядка разъемных форм: рабочих частей, закрепленных раздельно).

Например, перезарядка разъемных форм производится вручную и ее части не могут быть поставлены каждый раз абсолютно одинаково. Поэтому взаимное расположение частей формы относительно друг друга, оставаясь постоянным для данной формы до ее очередной разборки, отличаются от взаимного расположения разъемных частей другой такой же формы. У каландров зазор между валками регулируется оператором, что отображается на толщине изделий определенной длины. Для вырубных, пробивных и обрезных штампов особо важным является правильное и равномерное распределение металла заготовки по контуру. Это обеспечивается точностью установки пуансона по отношению к матрице. У гибочных штампов должна быть выражена соосность матрицы и пуансона прессованного кольца. У одно шпиндельных станков для формования глины шаблоном должна быть правильной центровка шпинделя с формой, а формы с шаблоном. Так как эти действия выполняются людьми, то возможны различные варианты этих действий, которые опосредствованно отображаются на характере взаимного расположения следов на изделии, на толщине и правильности формы изделия.

В процессе эксплуатации рабочие части механизмов изнашиваются, затупляются, загрязняются, ломаются, в связи с чем возникает необходимость в их профилактике или ремонте. Частота таких мероприятий зависит от стойкости инструментов и условий их эксплуатации. Надо отметить, что в процессе производства рабочие части машин часто используются с нарушением: штампы могут применяться для штамповки материала другой толщины и твердости, чем предусмотрено технологическими нормами, поэтому они изнашиваются быстрее, и режущие кромки необходимо затачивать чаще. То же можно сказать и о режущих инструментах. Такие нарушения могут носить как эпизодический, так и систематический характер. Например, режущие кромки резцов затупляются очень быстро и иногда рабочие сами затачивают их в течение смены по несколько раз.