Технология опиливания материалов

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1. Общие сведения. Напильники

2. Классификация напильников

3. Выбор напильника

4. Подготовка к опиливанию и приёмыопиливания. Контроль опиленной поверхности

5. Виды опиливания

6. Механизация опиловочных работ

Библиографический список



Введение

Напильник - один из тех инструментов, с которым каждый мужчина знакомится ещё в детстве. А в месте со взрослением увеличивается и набор напильников, который редко кода покупается одним махом, наоборот, каждый инструмент подбирается под себя. Пора разобраться, какой же полный список этих изделий.

Ручная обработка напильником в настоящее время в значительной мере заменена опиливанием на специальных станках, но полностью вытеснить ручное опиливание эти станки не могут, поскольку пригоночные работы при сборке и монтаже оборудования часто приходится выполнять вручную.

Напильники. Напильник-- это стальной брусок определенного профиля и длины.



1. Общие сведения. Напильники

опиливание напильник

Опиливанием называется операция по обработке металлов и других материалов путем снятия незначительного слоя напильниками вручную или на опиловочных станках.

Напильниками слесарь придает деталям нужную форму и размеры, припасовывает детали одну к другой, подготавливает кромки деталей для сварки и выполняет другие работы.

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

Ручная обработка напильником в настоящее время в значительной мере заменена опиливанием на специальных станках, но полностью вытеснить ручное опиливание эти станки не могут, поскольку пригоночные работы при сборке и монтаже оборудования часто приходится выполнять вручную.

Напильники. Напильник-- это стальной брусок определенного профиля и длины, на поверхности которого имеются насечки (нарезки), образующие впадины и острозаточенные зубцы, имеющие в сечении форму клина. Напильники изготавливают из стали У10А или У13А (допускается легированная хромистая сталь ШХ15 или 13Х), после насечки подвергают термической обработке.

Напильники различают по размерам насечки, ее форме, длине и форме бруска.

Виды и основные элементы насечек. Насечка на поверхности напильника образует зубья, которые снимают стружку с обрабатываемого материала. Зубья напильников изготавливают на пилонасекательных станках при помощи специального зубила, на фрезерных станках -- фрезами, на шлифовальных станках -- специальными шлифовальными кругами, а также путем накатывания, протягивания на протяжных станках (протяжками) и на зубонарезных станках. Каждым из указанных способов насекается свой профиль зуба. Однако независимо от способа изготовления каждый зуб имеет заданный угол б, угол заострения в и передний угол г.

В напильниках с насеченными зубьями с отрицательным передним углом (г = -12---15°) и сравнительно большим задним углом (б = 35--40°) обеспечивается достаточное пространство для размещения стружки. Угол заострения, образующийся при этом (в = 62--70°), обеспечивает прочность зуба.

Напильники с зубьями, образованными фрезерованием или шлифованием, имеют положительный передний угол (г = 2--10°). У них угол заострения небольшой и соответственно меньшее усилие резания. Большая стоимость фрезерования и шлифования ограничивает применение этих напильников.

Для напильников с зубьями, полученными протягиванием (рис. 1.7.2, в), углы составляют г = -5°, в = 55°, б = 40°.

Протянутый зуб имеет впадину с плоским дном. Эти зубья лучше врезаются в обрабатываемый металл, что значительно повышает производительность труда. Кроме того, напильники с такими зубьями более стойкие, так как зубья не забиваются стружкой.

Чем меньше насечек на 1 см длины напильника, тем крупнее зуб. Различают напильники с одинарной или простой, с двойной или перекрестной, точечной или рашпильной и дуговой насечками.

Напильники с одинарной насечкой могут снимать широкую стружку, равную длине всей насечки. Их применяют при опиливании мягких металлов, сплавов (латуни, цинка, баббита, свинца, алюминия, бронзы, меди и т. п.) с незначительным сопротивлением резанию, а также неметаллических материалов. Кроме того, эти напильники используют для заточки пил, ножей, а также для обработки дерева и пробки. Одинарную насечку наносят под углом л = 25° к оси напильника.

Напильники с двойной (перекрестной) насечкой применяют для опиливания стали, чугуна и других твердых материалов с большим сопротивлением резанию. В напильниках с двойной насечкой сначала под углом л = 25° насекают нижнюю глубокую насечку (основную), а поверх нее под углом щ = 45° -- верхнюю неглубокую (вспомогательную), которая разрубает основную насечку на большое количество отдельных зубьев. Перекрестная насечка сильнее размельчает стружку, что облегчает работу.

Расстояние между соседними зубьями насечки называется шагом S. Шаг основной насечки больше шага вспомогательной. В результате зубья располагаются друг за другом по прямой, составляющей с осью напильника угол 5°, и при движении напильника следы зубьев частично перекрывают друг друга, поэтому на обработанной поверхности уменьшается шероховатость, поверхность получается более чистой и гладкой.

Напильники с рашпильной (точечной) насечкой (рашпили) применяют для обработки очень мягких металлов и неметаллических материалов -- кожи, резины и т. п.

Рашпильная (точечная) насечка образуется вдавливанием металла специальными трехгранными зубилами, оставляющими в шахматном порядке вместительные выемки, способствующие лучшему размещению стружки.

Напильники с дуговой насечкой применяют для обработки мягких металлов (меди, дюралюминия и т. п.). Дуговую насечку получают фрезерованием; она имеет большие впадины между зубьями и дугообразную форму, обеспечивающую высокую производительность и повышенное качество обрабатываемых поверхностей.



2. Классификация напильников

По назначению напильники подразделяют на следующие группы: общего назначения; специального назначения; надфили; рашпили; машинные.

Напильники общего назначения предназначаются для общеслесарных работ. По числу n насечек (зубьев) на 10 мм длины напильники подразделяются на шесть классов, а насечки имеют номера 0, 1, 2, 3, 4 и 5.

К первому классу относятся напильники с насечками № 0 и 1 (n = 4--12). Их называют драчевыми. Они имеют наиболее крупные зубья и служат для грубого опиливания.

Ко второму классу относятся напильники с насечками № 2 и 3 (n = 13--24). Их называют личными и применяют для чистого опиливания.

К третьему, четвертому, пятому и шестому классам относятся напильники с насечками № 4 и 5 (n ? 28). Их называют бархатными и применяют для окончательной обработки и доводки поверхностей.

По форме поперечного сечения напильники делятся на следующие типы:

- плоские, плоские остроносые -- применяют для опиливания наружных или внутренних плоских поверхностей, а также для пропиливания шлицев или канавок;

- квадратные -- применяют для распиливания квадратных, прямоугольных и многоугольных отверстий, а также для опиливания узких плоских поверхностей;

- трехгранные -- служат для опиливания острых углов, составляющих 60° и более, как с внешней стороны детали, так и в пазах, отверстиях и канавках, а также для заострения полок по дереву;

- круглые -- используют для распиливания круглых или овальных отверстий и вогнутых поверхностей малого радиуса;

- полукруглые с сегментным сечением -- применяют для обработки вогнутых криволинейных поверхностей большого радиуса и больших отверстий (выпуклой стороны); плоскостей, выпуклых криволинейных поверхностей и углов более 30° (плоской стороной);

- ромбические -- применяют для опиливания зубьев зубчатых колес, дисков и звездочек, для снятия заусенцев с этих деталей после обработки их на станках, а также для опиливания углов более 15° и пазов;

- ножовочные -- служат для опиливания внутренних углов, клиновидных канавок, узких пазов, плоскостей в трехгранных, квадратных и прямоугольных отверстиях, а также для изготовления режущих инструментов и штампов.

Плоские, квадратные, трехгранные, полукруглые, ромбические и ножовочные напильники изготавливают с насеченными и нарезанными зубьями.

Ножовочные напильники изготавливают только по специальному заказу. Ромбические и ножовочные напильники изготавливают только с насечками № 2, 3, 4 и 5 длиной соответственно 100--250 мм и 100--315 мм.

Напильники специального назначения изготавливают для обработки цветных сплавов, изделий из легких сплавов и неметаллических материалов, а также тарированные и алмазные.

Напильники для обработки цветных сплавов в отличие от слесарных 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. Напильники выпускаются только плоскими и остроносыми с насечкой № 1 и предназначаются для обработки бронзы, латуни, дюралюминия. Напильники для обработки бронзы, латуни и дюралюминия имеют двойную насечку -- верхняя выполнена под углами 45, 30 и 50°, а нижняя -- соответственно под углами 60, 85 и 60°. Маркируют напильники буквами ЦМ на хвостовике.

Напильники для обработки изделий из легких сплавов и неметаллических материалов. Напильники общего назначения, применяемые при обработке изделий из легких и мягких сплавов (алюминия, дюралюминия, меди, баббита, свинца) и неметаллических материалов (пластмассы, гетинакса, текстолита, органического стекла, дерева, резины и т. п.), имеют мелкую насечку, поэтому при работе быстро забиваются стружкой и выходят из строя. Применяют также напильники со специальной державкой, что позволяет устранить указанные недостатки. Напильники имеют размеры 4 ? 40 ? 360 мм и насечку в виде дуговых канавок для вихода стружки при значительно увеличенном шаге по сравнению с драчевыми напильниками общего назначения. Производительность работы такими напильниками повышается в 2--3 раза.

Тарированные напильники применяют во всех случаях, когда требуется проверять твердость в малодоступных для алмазного наконечника приспособления частях изделия (боковой профиль зуба зубчатого колеса, режущее лезвие фрезы и др.) и непосредственно у рабочего места термиста. Напильники тарируются на определенную твердость в зависимости от твердости изделия. Они отличаются от соответствующих нормализованных напильников повышенным и стабильным качеством.

Алмазные напильники применяют для обработки и доводки твердосплавных частей инструментов и штампов. Алмазный напильник -- это металлический стержень с сечением нужного профиля и рабочей поверхностью, на которую нанесен тонкий алмазный слой. Алмазное покрытие на рабочей части изготавливают разной зернистости для предварительной и окончательной доводки.

Надфили. Небольшие напильники, которые называются надфилями, применяют для лекальных, граверных работ, а также для зачистки в труднодоступных местах (отверстиях, углах, коротких участках профилей и др.).

Надфили имеют такую же форму, как и слесарные напильники. Изготавливают надфили из стали У13 или У13А (допускается У12 или У12А). Длина надфилей составляет 80, 120 и 160 мм. На рабочей части надфиля на длине 50, 60 и 80 мм наносят насечку зубьев. Надфили имеют перекрестную (двойную) насечку: основную -- под углом л = 25° и вспомогательную -- под углом щ = 45°; узкая сторона надфиля имеет одинарную насечку (основную).

По количеству насечек на каждые 10 мм длины инструмента надфили разделяют на пять типов: № 1 (20--40 насечек), № 2 (28--56 насечек), № 3, 4 и 5 (40--112 насечек). Тип инструмента обычно написан на его рукоятке.

Алмазные надфили применяют для обработки твердосплавных материалов, различных видов керамики, стекла, а также для доводки режущего твердосплавного инструмента. Надфили изготавливают из природных и синтетических алмазных порошков различной зернистости с прямоугольной, квадратной, круглой, полукруглой, овальной, трехгранной, ромбической и иной формой поперечного сечения. При обработке надфилями поверхности имеют шероховатость R_а = 0,32--0,16.

Рашпили предназначены для обработки мягких металлов (свинца, олова, меди и т. п.) и неметаллических материалов (кожи, резины, дерева, пластмассы), когда обычные напильники не справляются, потому что их насечка быстро забивается стружкой и они перестают резать. В зависимости от профиля рашпили общего назначения подразделяются на плоские (тупоносые и остроносые), круглые и полукруглые с насечкой № 1 и 2 и длиной 250--350 мм. Зубья рашпиля имеют большие размеры и вместительные канавки перед каждым зубом.

Машинные напильники (стержневые, для опиловочных станков с возвратно-поступательным движением) малых размеров закрепляют в специальных патронах, а напильники средних размеров имеют с обеих сторон хвостовики таких же профилей для их закрепления, что и слесарные напильники, и такую же насечку, как и напильники общего назначения.

Вращающиеся напильники (борнапильники, дисковые и пластинчатые) применяются для опиливания и зачистки поверхностей на специальных опиловочных станках.

3. Выбор напильника

Для определенной работы выбирают тип напильника, его длину и номер насечки.

Тип напильника определяется формой обрабатываемой поверхности, длина -- ее размерами. Длина напильника должна быть на 150 мм больше размера обрабатываемой поверхности. Для опиливания тонких пластин, припасовочных и доводочных работ берут короткие напильники с мелкой насечкой. Если нужно снять большой припуск, работают напильниками длиной 300--400 мм с крупной насечкой.

Номер насечки напильника выбирают в зависимости от вида обработки и размера припуска. Для черновой обработки применяют драчевые напильники с насечкой № 0 и 1. Ими снимают припуск до 1 мм. Точность обработки такими напильниками незначительная -- 0,1--0,2 мм. Чистовую обработку выполняют личными напильниками с насечками № 2 и 3. На обработку личными напильниками оставляют припуск до 0,3 мм. Они обеспечивают точность обработки 0,02--0,05 мм. Для окончательного опиливания и доводки поверхности до точности 0,01--0,005 мм берут бархатные напильники с насечками № 4 и 5. Ими снимают слой металла до 0,01--0,03 мм. Тонкие заготовки из стали повышенной твердости рекомендуется опиливать напильниками с насечкой № 2. Если нет специальных напильников, цветные металлы обрабатывают напильниками общего назначения с насечкой № 1. Личные и бархатные напильники для опиливания цветных металлов не предназначены.

Рукоятки напильников. Чтобы было удобнее держать напильник во время работы, на его хвостовик насаживают рукоятку, изготовленную из клена, ясеня, березы, липы или прессованной бумаги (последняя лучше, поскольку не раскалывается).

Поверхность рукоятки должна быть гладкой, отполированной, а длина -- соответствовать размерам напильника. Размеры рукояток приводятся в справочниках.

Диаметр отверстия рукоятки не должен быть больше, чем ширина средней части хвостовика напильника, а глубина отверстия должна соответствовать длине хвостовика. Отверстие для напильника просверливают или выжигают.

Чтобы рукоятка не раскалывалась, на ее конец насаживают стальное кольцо.

Для насадки напильника его хвостовик вставляют в отверстие рукоятки и, удерживая напильник за насеченную часть правой рукой, не очень сильно ударяют головкой рукоятки о верстак или молотком по рукоятке. Чтобы снять рукоятку с напильника, ее крепко обхватывают левой рукой, а правой молотком наносят два-три несильных удара по верхнему краю кольца, после чего напильник легко выходит из отверстия. Снять рукоятку с напильника можно также при помощи тисков.

Как известно, деревянные рукоятки для напильников имеют ряд недостатков: при насадке, несмотря на наличие металлического кольца, часто раскалываются, не всегда обеспечивают плотность насадки, в результате чего рукоятка во время работы может соскользнуть, нанести травму. Кроме того, если рукоятка насажена на напильник определенного размера, то насадить на напильник меньшего размера ее уже нельзя, поскольку из-за разницы размеров хвостовиков трудно обеспечить плотность насадки. Поэтому на рабочем месте слесаря необходимо иметь все напильники с насаженными рукоятками, что не всегда удобно.

Заслуживает внимания универсальная быстросъемная рукоятка для напильников с коническим хвостовиком. Размер хвостовика напильника, а следовательно, и размер самого напильника существенной роли не играют. Поэтому на рабочем месте слесаря может быть пять-шесть рукояток для насадки их на напильники, необходимые для выполнения данной работы.

Рукоятка устроена следующим образом. Внутрь пластмассового корпуса (собственно рукоятки) запрессован металлический стакан, донышком которого являются гайки с термообработанной резьбой. В стакан помещена пружина и втулка с пазом. От поворачивания и выпадения из рукоятки втулку удерживает штифт, завинченный в стакан. Относительно стакана втулка может иметь только поступательное движение. Чтобы насадить рукоятку на напильник, ее надевают на хвостовик и вращают, при этом гайки навинчиваются на хвостовик. Второй точкой опоры хвостовика является втулка, поджимаемая пружиной; причем положение втулки в стакане зависит от размеров хвостовика напильника.

На производстве используют также долговечную деревянную рукоятку для напильника, в которой комбинированным сверлом с кольцевой фрезой одновременно сверлят отверстие для хвостовика напильника и втулки. В отверстие, сделанное кольцевой фрезой, вставляют втулку, выполненную из трубки. Втулка предотвращает раскалывание рукоятки даже при сильных ударах в момент закрепления напильника. После долгого пользования рукояткой в разработанное отверстие можно вставить деревянную пробку. Снаружи на рукоятку надевают штампованный колпачок с отверстием.

Другая конструкция долговечной сменной рукоятки предложена новатором Ю. Козловским. Рукоятка состоит из двух пластмассовых частей. Корпус -- пустотелый. Многочисленные отверстия в стенке корпуса уменьшают массу рукоятки и создают необходимую вентиляцию, исключающую проскальзывание корпуса в руке. В передней части корпуса имеется внутренний конус и резьба, в которую ввинчивается капроновая цанга. Хвостовая часть цанги выполнена в форме пирамиды, разрезанной на четыре части, что дает возможность лепесткам деформироваться в соответствии с профилем хвостовика напильника, обеспечивая тем самым надежный зажим. После вывинчивания рукоятки капроновые лепести восстанавливают первоначальную форму.

Рукоятку используют для закрепления напильников с различными хвостовиками. Чтобы закрепить рукоятку на напильнике, достаточно хвостовик напильника ввести до упора в отверстие несколько выкрученной цанги и, держа напильник в одной руке, второй поворачивать корпус рукоятки, осуществляя тем самым зажим.

Безопасны в работе напильники с рукояткой, навинченной на хвостовик. Конструкция такого напильника дает возможность использовать сменные полотна, имеющие на двух сторонах различные насечки, и быстро заменять их.

Уход за напильниками. При работе с напильниками необходимо соблюдать следующие правила:

- предохранять напильники даже от незначительных ударов, которые могут повредить зубья; хранить напильники на деревянных подставках в положении, исключающем соприкосновение их между собой;

- для предохранения их от коррозии не допускать попадания на них влаги; темный их цвет свидетельствует о том, что напильник окислился или плохо закален (новые напильники имеют светло-серый цвет);

- оберегать напильники от загрязнения маслом и наждачной пылью; замасленные напильники не режут, а скользят, поэтому не следует протирать их рукой, поскольку на руке всегда имеется жировая пленка; наждачная пыль забивает впадины зубьев, поэтому напильник плохо режет;

- для защиты от забивания стружкой мягких и вязких металлов напильники перед работой натирают мелом;

- во избежание преждевременного износа напильников перед опиливанием заготовок, поверхности которых покрыты ржавчиной, необходимо удалить с них ржавчину механическим способом -- при помощи металлических щеток или специальной шлифовальной машинки;

- не обрабатывать напильником материалы, твердость которых такая же, как и у напильника, или превышает ее, поскольку это приведет к выкрашиванию зубьев; при обработке поверхностей с литейной коркой или с наклепом необходимо сначала срубить корку или наклеп зубилом и только после этого начинать опиливание;

- применять напильники только по назначению;

- новым напильником лучше обрабатывать сначала мягкие металлы, а после некоторого затупления -- твердые; это увеличивает срок эксплуатации напильника;

- периодически очищать напильник от стружки; время от времени постукивать носком напильника о верстак для очистки его от опилок.

Напильник очищают кордовой щеткой, одна сторона которой (проволочная) служит для удаления частичек металла, застрявших во впадинах насечки, вторая (щетинная) -- для завершения чистки. Перемещают щетки вдоль насечки.

В ручку щетки вставлен металлический стержень с расплющенным концом (называется прочисткой); он служит для удаления тех частичек, которые остались после чистки проволочной щеткой. Если щеток нет, то зубья напильника очищают специальными скребками из алюминия, латуни или другого мягкого металла. Твердая стальная или медная проволока для этого не используется, поскольку стальная портит насечку, а медная омедняет зубья.

Замасленные напильники чистят сначала куском березового угля (вдоль рядов насечки), а затем щеткой. Сильно замасленные напильники моют в керосине или бензине.



4. Подготовка к опиливанию и приёмы опиливания. Контроль опиленной поверхности

Подготовка поверхности к опиливанию. Заготовку очищают металлическими щетками от грязи, масел, формовочной земли, окалины, литейную корку срубывают зубилом или удаляют старым напильником.

Закрепление заготовки. Обрабатываемую заготовку зажимают в тисках опиливаемой плоскостью горизонтально, на 8--10 мм выше уровня губок. Заготовку с обработанными поверхностями закрепляют, надев на губки нагубники из мягкого материала (меди, латуни, алюминия, мягкой стали).

Приемы опиливания. Положение корпуса считается правильным, если между плечевой и локтевой частями согнутой в локте правой руки с напильником, установленным на губках тисков (исходное положение), образуется угол 90°. При этом корпус работающего должен быть прямым и развернутым под углом 45° к линии оси тисков.

Положение ног. В начале рабочего хода напильника масса тела приходится на правую ногу, при нажиме центр тяжести переходит на левую ногу. Этому соответствует такая расстановка ног: левую выносят (отводят) вперед по направлению движения напильника, правую ногу отставляют от левой на 200--300 мм так, чтобы середина ее ступни находилась против пятки левой ноги.

При рабочем ходе напильника (от себя) основная нагрузка приходится на левую ногу, а при обратном (холостом) ходу -- на правую, поэтому мышцы ног попеременно отдыхают.

При снятии напильником толстых слоев металла на напильник нажимают с большей силой, поэтому правую ногу отставляют от левой назад на полшага и она в этом случае является основной опорой. При слабом нажиме на напильник, например при доводке или отделке поверхности, стопы ног располагают почти рядом. Эти работы как точные чаще выполняют сидя.

Положение рук (хватка напильника) имеет чрезвычайно важное значение. Слесарь берет в правую руку напильник за рукоятку так, чтобы она упиралась в ладонь руки, четыре пальца обхватывали рукоятку снизу, а большой палец был сверху. Ладонь левой руки накладывают несколько поперек напильника на расстоянии 20--30 мм от его носка. При этом пальцы должны быть немного согнуты, но не свисать; они не поддерживают, а только прижимают напильник. Локоть левой руки должен быть немного приподнят; правая рука от локтя до кисти -- составлять с напильником прямую линию.

Координация усилий. При опиливании необходимо соблюдать координацию усилий нажима (балансировки). Заключается это в правильном увеличении нажима правой рукой на напильник во время рабочего хода при одновременном уменьшении нажима левой рукой. Движение напильника должно быть горизонтальным, поэтому нажим на его рукоятку и носок необходимо изменять в зависимости от положения точки опоры напильника на обрабатываемой поверхности. При рабочем движении напильника нажим левой рукой постепенно уменьшают. Регулируя нажим на напильник, добиваются получения ровной опиленной поверхности без завалов по краям.

При ослаблении нажима правой рукой и усилении левой может произойти завал поверхности вперед; при усилении нажима правой рукой и ослаблении левой -- завал назад.

Прижимать напильник к обрабатываемой поверхности нужно при рабочем ходе (от себя). При обратном ходе не следует отрывать напильник от обрабатываемой поверхности: он должен лишь скользить. Чем грубее обработка, тем больше должно быть усилие при рабочем ходе.

При чистовом опиливании нажимать на напильник следует значительно меньше, чем при черновом. При этом левой рукой нажимают на носок напильника не ладонью, а лишь большим пальцем.

Опиливание плоских поверхностей -- сложный трудоемкий процесс. Чаще всего дефектом при опиливании таких поверхностей является отклонение от плоскостности. Работая напильником в одном направлении, трудно получить плоскую и чистую поверхность.

Поэтому направление движения напильника, а следовательно, положение штрихов (следов напильника) на обрабатываемой поверхности должно меняться попеременно с угла на угол.

Сначала опиливание выполняют слева направо под углом 30--40° к оси тисков, затем, не прерывая работы, прямым штрихом; заканчивают опиливание косым штрихом под тем же углом, только справа налево. Такое изменение направления движения напильника обеспечивает необходимые плоскостность и шероховатость поверхности.

Контроль опиленной поверхности. Для контроля опиленных поверхностей используют поверочные линейки, штангенциркули, угольники и поверочные плиты.

Поверочную линейку выбирают в зависимости от длины проверяемой поверхности, то есть поверочная линейка по длине должна перекрывать проверяемую поверхность.

Качество опиливания поверхности проверяют поверочной линейкой на просвет. Для этого деталь освобождают из тисков и поднимают на уровень глаз; поверочную линейку берут правой рукой за середину и прикладывают ее ребром перпендикулярно к проверяемой поверхности.

Для проверки поверхности во всех направлениях линейку вначале приставляют к длинной стороне в двух-трех местах, затем -- к короткой (также в двух-трех местах). И, наконец, по одной и другой диагоналям.

Если просвет между линейкой и проверяемой поверхностью узкий и равномерный, значит плоскость обработана удовлетворительно.

Во избежание износа линейку не следует перемещать по поверхности; каждый раз ее нужно поднимать и переставлять в нужное положение.



5. Виды опиливания

Опиливание наружных плоских поверхностей начинают с проверки припуска на обработку, который мог бы обеспечить изготовление детали в соответствии с чертежом.

При опиливании плоских поверхностей используют плоские напильники -- драчевый и личной. Сначала опиливают одну широкую поверхность (она является базой, т. е. исходной поверхностью для дальнейшей обработки), затем вторую параллельно первой. Стремятся к тому, чтобы опиливаемая поверхность всегда находилась в горизонтальном положении. Опиливают перекрестными штрихами. Параллельность сторон проверяют штангенциркулем, а качество опиливания -- поверочной линейкой в разных положениях (вдоль, поперек, по диагонали).

Лекальные линейки служат для проверки прямолинейности опиленных поверхностей на просвет и красителем. При проверке прямолинейности на просвет лекальную линейку прикладывают к контролируемой поверхности и по размеру световой щели определяют, в каких местах есть неровности и их размеры.

Для проверки прямолинейности красителем на контролируемую поверхность наносят тонкий слой синьки или сажи, растворенной в минеральном масле, затем прикладывают линейку и слегка притирают ее к контролируемой поверхности. В местах больших выступов краситель стирается.

Опиливание поверхностей угольников, расположенных под прямым углом, связано с подгонкой внутреннего угла, что сопряжено с некоторыми трудностями. Выбрав одну из поверхностей в качестве базовой (обычно принимают большую), опиливают ее начисто, а затем обрабатывают вторую поверхность под прямым углом к базовой.

Правильность опиливания второй поверхности проверяют поверочным угольником, одну полку которого прикладывают к базовой поверхности.

Опиливание поверхностей по внутреннему прямому углу выполняют так, чтобы ко второй поверхности было обращено ребро напильника, на котором нет насечки.

Ниже приведена последовательность обработки поверхностей, сопряженных под углом 90°, т. е. последовательность изготовления угольника 90°:

- закрепить заготовку угольника в тисках и деревянном бруске;

- опилить последовательно широкие поверхности вначале плоским драчевым, затем -- плоским личным напильником;

- проверить качество опиливания поверочной линейкой, параллельность поверхностей -- кронциркулем, а толщину -- штангенциркулем;

- заменить деревянный брусок нагубниками, зажать угольник опиленными поверхностями и опилить последовательно узкие поверхности угольника под углом 90°; для обеспечения точности обработки вначале необходимо обработать одну наружную узкую поверхность, чтобы получить прямой угол между нею и широкими поверхностями; затем в такой же последовательности обработать другую наружную узкую поверхность, проверяя ее угольником относительно поверхности;

- в вершине внутреннего угла просверлить отверстие O 3 мм, а затем ножовкой сделать прорезь к нему шириной 1 мм для выхода инструмента и во избежание расколов при закалке;

- опилить последовательно внутренние узкие поверхности под углом 90°, выдерживая при этом параллельность поверхностей;

- опилить последовательно торцевые поверхности;

- снять заусенцы с узких поверхностей;

- отшлифовать наждачной бумагой все поверхности угольника; на отшлифованных поверхностях не должно быть царапин и рисок.

Приведенная последовательность обработки угольника обеспечивает плоскостность каждой поверхности и перпендикулярность ребер между собой и к поверхностям.

Опиливание конца стержня в квадрат начинают с опиливания грани, размер проверяют штангенциркулем. Затем опиливают грань под углом 90°.

Опиливание цилиндрических заготовок. Цилиндрический стержень сначала опиливают в квадрат, в размер сторон которого входит припуск на последующую обработку. Затем у квадрата опиливают углы и получают восьмигранник, из которого опиливанием получают шестнадцатигранник; в процессе дальнейшей обработки получают цилиндрический стержень требуемого диаметра. Чтобы получить четыре и восемь граней, слой металла снимают драчевым напильником, а шестнадцатигранник опиливают личным напильником. Контроль обработки производят штангенциркулем в нескольких местах.

Опиливание вогнутых и выпуклых (криволинейных) поверхностей. Много деталей машин имеют выпуклую или вогнутую форму. При опиливании и распиливании криволинейных поверхностей выбирают наиболее рациональный способ удаления лишнего металла.

В одном случае требуется предварительное выпиливание ножовкой, в другом -- высверливание, в третьем -- вырубка и т. д. Слишком большой припуск на опиливание ведет к большому расходу времени на обработку, а слишком малый часто приводит к браку детали.

Опиливание вогнутых поверхностей. Сначала на заготовке размечают необходимый контур детали. Большую часть металла в данном случае можно снять вырезанием ножовкой, придав впадине в заготовке форму треугольника, или высверливанием. Затем напильником опиливают грани, а полукруглым драчевым напильником спиливают выступы до нанесенной риски. Профиль сечения круглого или полукруглого напильника выбирают таким, чтобы его радиус был меньше, чем радиус опиливаемой поверхности.

Не доходя до риски примерно 0,3--0,5 мм, драчевый напильник заменяют личным. Правильность формы распиливания проверяют по шаблону на просвет, а перпендикулярность опиленной поверхности к торцу заготовки -- угольником.

Опиливание выпуклых поверхностей показано на. После разметки ножовкой срезают углы заготовки и она принимает нужную форму. Затем при помощи драчевого напильника снимают слой металла, не доходя до риски 0,8--1 мм, после чего личным напильником окончательно осторожно снимают оставшийся слой металла по риске.

Изготовление шпонок. Призматическую шпонку изготавливают, выполняя следующие операции:

- отмеряют на стальной полосе и отрезают ножовкой заготовку нужной длины для шпонки согласно чертежу;

- опиливают начисто плоскость, затем размечают и опиливают поверхности; перпендикулярность проверяют угольником;

- размечают поверхности согласно чертежу (длину, ширину, радиусы закругления);

- опиливают поверхности, проверяя размер штангенциркулем, а перпендикулярность поверхностей -- угольником;

- опиливанием подгоняют шпонку к соответствующему пазу; шпонка должна входить в паз без нажима, легко и садиться плотно, без шатания;

- опиливают поверхность по высоте, выдерживая заданный размер 16 мм.

Опиливание тонких пластинок обычными приемами нецелесообразно, поскольку при рабочем ходе напильника пластинка изгибается и возникают «завалы». Не рекомендуется для опиливания тонких пластинок зажимать их между двумя деревянными брусками (планками), так как при этом насечка напильника быстро забивается древесной и металлической стружкой и его приходится часто чистить.

С целью повышения производительности труда при опиливании тонких пластинок целесообразно соединять (склеивать) 3--10 таких пластинок в пакеты. Приемы опиливания узких поверхностей в пакете те же, что и при опиливании плоских поверхностей. Для соединения тонких пластинок можно использовать специальные приспособления, к ним относятся раздвижные рамки, наметки, копиры (кондукторы) и др.

Опиливание в раздвижных рамках. Простейшее приспособление -- это металлическая рамка, лицевая сторона которой тщательно обработана и закалена до высокой твердости. Обрабатываемую пластину закладывают по риске в рамку и зажимают болтами. Затем рамку зажимают в тисках и обрабатывают до тех пор, пока напильник не коснется верхней плоскости рамки. Поскольку эта плоскость имеет большую точность, то и опиливаемая плоскость не потребует дополнительной проверки при помощи линейки.

Опиливание в универсальной наметке. Универсальная наметка (параллели) состоит из двух брусков прямоугольного сечения, скрепленных между собой двумя направляющими планками. Один из брусков жестко соединен с направляющими планками, а другой может передвигаться вдоль них параллельно неподвижному бруску.

Сначала в слесарных тисках устанавливают раздвижную рамку, а затем заготовку. После совмещения разметочной линии с верхней плоскостью рамки заготовку вместе с планками зажимают в тисках и опиливают.

Опиливание в плоскопараллельных наметках. Наиболее распространенные -- плоскопараллельные наметки, которые имеют точно обработанные плоскости и выступ, дающие возможность обрабатывать поверхности, расположенные под прямым углом, без контроля угольником во время опиливания. На опорной плоскости наметки есть несколько резьбовых отверстий. При помощи винтов к этой плоскости можно прикрепить направляющие линейки или угольник, которые дают возможность опиливать детали с заданным углом.

Опиливание по копиру (кондуктору). Наиболее производительным является опиливание заготовок, имеющих криволинейный профиль, по копиру. Копир -- это приспособление, рабочие поверхности которого обработаны соответственно контуру обрабатываемой детали с точностью от 0,05 до 0,1 мм, закалены и отшлифованы.

Подлежащую опиливанию заготовку вставляют в копир и вместе с ним зажимают в тисках. После этого опиливают выступающую часть заготовки до уровня рабочих поверхностей копира. При изготовлении большого количества одинаковых деталей из тонкого листового материала в копире можно закреплять одновременно несколько заготовок.

Отделка поверхностей. Выбор способа отделки и последовательность переходов зависит от обрабатываемого материала, требований к качеству поверхности, ее состояния, а также конструкции, размеров детали и припуска (0,05--0,3 мм).

Ручная зачистка опиленной поверхности. Если требуется высокая точность обработки, поверхности после опиливания окончательно обрабатывают бархатными напильниками, полотняной или бумажной шлифовальной шкуркой и абразивными брусками.

При окончательной обработке поверхностей пользуются деревянными брусками с наклеенной на них шлифовальной шкуркой. В некоторых случаях полоску шкурки накладывают на плоский напильник, придерживая при работе ее концы руками. Для отделки криволинейных поверхностей шкурку наматывают на оправку в несколько слоев. Зачистку ведут сначала грубыми шкурками, затем тонкими. Ручная зачистка -- малопроизводительная операция.

6. Механизация опиловочных работ

Механизация опиловочных работ -- одно из направлений повышения производительности труда и культуры производства. Механизация осуществляется преимущественно применением ручного электрического и пневматического инструмента, а также опиловочных машинок и станков.

Окончательную обработку выполняют шлифовальными шкурками при помощи специальных ручных механизированных инструментов (дисковых шлифовальных машинок), ручными, механизированными инструментами с абразивными лентами или на специальных ленточно-шлифовальных станках.

Универсальные переносные машинки служат для зачистки и полировки опиленных поверхностей шлифовальными шкурками.

Шлифовальную шкурку склеивают в виде колец и закрепляют на эластичном основании специальных разжимных головок, которые устанавливают на рабочих концах шпинделей универсальных электрических и пневматических машинок.

Для закрепления шкурки в торцевой части оправки из инструментальной стали прорезают шлиц, в который вводят конец полотна шкурки. Затем шкурку наматывают на оправку, после 1,5--2-х оборотов конец шкурки заворачивают и хвостовиком напильника прижимают к торцу оправки. Таким образом шкурка будет надежно закреплена на оправке.

Электрический напильник предназначен для выполнения разнообразных слесарных и сборочных работ.

Напильник работает следующим образом. Нажимая на кнопку, включают электродвигатель. Вращение ротора электродвигателя через зубчатую пару передается коленчатому валу, на кривошипную шейку которого насажен шатун. При вращении вала шатун получает возвратно-поступальное движение, которое передается через шток напильнику, закрепленному в патроне.

Особенностью этого напильника является то, что его приводной механизм выполнен с двумя шатунами, один из которых соединен шарнирно с напильником, а другой -- с балансиром, причем кривошип коленчатого вала привода расположен так, что поступательному перемещению напильника в одном направлении соответствует перемещение балансира в обратном. Благодаря такой конструкции достигается взаимное гашение инерционных сил, вызванных возвратно-поступательным движением напильника и балансира, и устранение вибрации инструмента при его работе.

Использование электронапильника повышает производительность труда примерно в пять раз по сравнению с продуктивностью при использовании ручного.

Широко применяются механизированные ручные опиловочные машинки с вращающимися инструментами типа мелких фрез 1,5--25 мм.

Универсальная шлифовальная машинка с гибким валом и прямой шлифовальной головкой, работающая от асинхронного трехфазного электродвигателя, имеет шпиндель, к которому крепится гибкий вал с державкой для закрепления рабочего инструмента. Машинка имеет сменные прямые и угловые головки. Сменные державки дают возможность производить опиливание и шлифование в труднодоступных местах и под разными углами.

Подобной конструкции машинки могут быть и подвесными, что удобно для использования их на рабочем месте слесаря.

Опиловочные станки. Используют два вида опиловочных станков -- с возвратно-поступательным и вращательным движением, чаще всего с гибким валом (станки типа ОЗС). На станках первого типа применяют напильники разного профиля с крупной и мелкой насечкой.

В опиловочных станках для обработки закаленных деталей (штампов и т. п.) применяют специальный алмазный инструмент.

Станки с гибким валом и вращающимися напильниками особенно удобны при изготовлении штампов, пресс-форм, металлических моделей и т. п. Опиловочные станки бывают передвижные и стационарные.

Передвижной опиловочно-зачистной станок ОЗС имеет стойку с вилкой, в которой закреплен электродвигатель с кнопочным пультом. Шарниры позволяют поворачивать электродвигатель с закрепленной на нем головкою в удобное для работы положение. Инструмент закрепляют в патроне, смонтированном на конце гибкого вала. Он получает вращательное движение.

Станок ОЗС имеет следующие приспособления: инструментодержатель № 1 со сменными цангами для крепления инструмента с хвостовиком O 6, 8 и 10 мм; инструментодержатель № 2 для крепления инструмента с конусным хвостовиком № 0 и 1; полировальную головку, предназначенную для шлифования, полирования и снятия заусенцев; пистолет, превращающий вращательное движение гибкого вала в поступательное движение инструмента; напильник и ножовочное полотно; абразивный брусок или шабер. К станку ОЗС прилагаются большие напильники, пальцевые фрезы, абразивные шлифовальные головки диаметром 8--42 мм, войлочные, резиновые и другие полировочные головки диаметром 6--35 мм; сверла, развертки, зенковки и т. п.

Станок ОЗС в нормальном исполнении имеет четыре частоты вращения инструмента -- от 760 до 3600 мин-¹. Мощность электродвигателя 0,52 кВт, частота вращения 1405 мин-¹.

Стационарный опиловочно-зачистной станок имеет станину, на которой закреплена стойка с нижним и верхним кронштейнами и штоком. Ступенчатый шкив (закрыт кожухом) позволяет регулировать скорость движения напильника. Обрабатываемую деталь закрепляют на поворотном столе. Установка стола на нужный угол достигается при помощи винта.

Хвостовик напильника закрепляют винтом в верхнем кронштейне и верхний кронштейн опускают; при этом нижний конец напильника должен войти в конусное углубление нижнего кронштейна.

Правильность установки напильника между верхним и нижним кронштейнами проверяют угольником. В вертикальное положение напильник устанавливают при помощи винтов, имеющихся в верхнем кронштейне. Пуск и остановка станка осуществляется нажимом на педаль.

При обработке деталей, не требующих высокой точности, эти станки обеспечивают повышение производительности труда в 4--5 раз по сравнению с ручной обработкой. На них можно обрабатывать детали различной формы -- круглые, трехгранные, квадратные и т. д., а также поверхности, расположенные под разными углами. Напильники к станку бывают различных сечений с конической заточкой на конце.

Стационарные опиловочные станки не позволяют производить обработку в труднодоступных местах. В таких случаях применяют переносные электрические и пневматические машинки.

Ленточно- и плоскошлифовальные станки. Шлифование абразивной лентой. Обработка выполняется абразивными лентами, имеющими бумажную или тканевую основу, на животных или синтетических клеях.

Шлифование выполняется либо при свободном протягивании ленты, либо прижиманием ее контактным роликом или подкладной плитой. Самые распространенные контактные ролики -- покрытые резиной или полимерами. С повышением твердости контактного ролика интенсивность снятия металла увеличивается, а шероховатость обработанной поверхности ухудшается. Твердые контактные ролики применяют для предварительной обработки, мягкие -- для окончательной.

Периферия контактного ролика может иметь гладкую или прерывистую (рифленую) поверхность. Наличие рифленой поверхности повышает режущую способность ленты, а следовательно, и снятие металла лентами. Наличие на поверхности обода рифлений, образующих на рабочей поверхности ленты карманы для сбора металлической пыли и отходов шлифования, способствует увеличению срока службы ленты.

Преимущества шлифования абразивной лентой:

- повышенное снятие металла благодаря большей режущей поверхности ленты и свободному резанию;

- простая и недорогая конструкция станка и инструмента;

- незначительные потери времени на замену ленты;

- безопасность работы на таких станках;

- возможность варьирования режущими способностями ленты путем подбора твердости или формы контактного ролика.

Дефекты. Наиболее частыми дефектами при опиливании являются следующие:

- неровности поверхностей (горбы) и завалы краев заготовки как результат неумения пользоваться напильником;

- вмятины или повреждение поверхности заготовки в результате неправильного зажима ее в тисках;

- неточность размеров опиленной заготовки вследствие неправильной разметки, снятия слишком большого или малого слоя металла, а также неправильности измерения или неточности измерительного инструмента;

- задиры, царапины на поверхности детали, возникающие в результате небрежной работы и неправильно выбранного напильника.

Техника безопасности. При опиловочных работах необходимо выполнять следующие требования безопасности:

- при опиливании заготовок с острыми кромками нельзя подгинать пальцы левой руки под напильник при обратном ходе;

- стружку, образовавшуюся в процессе опиливания, необходимо сметать со станка волосяной щеткой; категорически запрещается сбрасывать стружку голыми руками, сдувать ее или удалять сжатым воздухом;

- при работе следует пользоваться только напильниками с прочно насаженными рукоятками; запрещается работать напильниками без рукояток или напильниками с треснувшими, расколотыми рукоятками.



Библиографический список

1. Кропивницкий Н.Н. Общий курс слесарного дела./ Кропивницкий Н.Н. 4-ое изд., переработанное и дополненное. Ленинград, Машиностроение,1973г.

2. Макиенко Н.И. Слесарное дело с основами материаловедения. Учебник для подготовки рабочих на производстве./ Макиенко Н.И. 5-е изд., переработанное. Москва: Издательство «Высшая школа», 1973. - Серия «Профтехобразование. Слесарные работы»

3. http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-37/6.htm

Размещено на Allbest.ru