Зміст

 

7.1. Очищення та промивання деталей 

7.2. Розмічання 

7.3. Рубання металу 

7.4. Випрямляння та рихтування металу 

7.5. Згинання металу 

7.6. Різання металу 

7.7. Обпилювання металу 

7.8. Свердління 

7.9. Зенкерування, зенкування та розвертання отворів 

7.10. Нарізання різьби 

7.11. Шабрування 

7.12. Розпилювання, пригінка та припасування 

7.13. Притирання та доведення 

7.14. Випробування деталей перед складанням 

7.15. Клеймування та маркування деталей під час складання 

7.16. Технічний контроль 

 

7.1. Очищення та промивання деталей

Перед складанням усі деталі, складальні одиниці та механізми мають бути чистими. На них не повинно бути металевого пилу, стружок, піску, абразивного порошку тощо, які в процесі експлуатації можуть потрапити на тертьові робочі поверхні й пошкодити їх. Тому деталі та складальні одиниці підлягають очищенню і промиванню.

Очищення деталей від формувальної суміші й окалини виконують металевими щітками, а потім продувають стисненим повітрям. За наявності на деталях і вузлах антикорозійного мастила, слідів фарби й інших твердих забруднень їх очищають за допомогою ручних і привідних щіток із подальшим промиванням та обдуванням повітрям, піскоструминною обробкою. Для зняття задирок і зачищення кромок дрібні деталі переносять у галтовочні барабани, куди засипають пісок або бите скло. Під час обертання барабана деталі перекантовуються і дотикаються між собою, зачищаючи при цьому кромки. Пісок або бите скло прискорює процес. Після галтування деталі промивають та обдувають стисненим повітрям.

Промивання деталей в умовах одиничного й дрібносерійного виробництв виконують у мийних баках або ваннах. У великосерійному та масовому виробництвах застосовують спеціальні мийні машини:

однокамерні — тільки для промивання деталей;

двокамерні — у першій камері деталі промивають, а в другій ополіскують чистою рідиною;

трикамерні — у першій камері промивають деталі, у другій ополіскують, а в третій сушать стисненим повітрям, підігрітим до температури 90—100 °С.

Основними способами миття є:

• хімічний — промивання занурюванням і струминне промивання з використанням розчинників;

• електрохімічний — у спокійному або примусово збудженому електроліті;

• ультразвуковий.

Під час хімічного промивання використовують водні лужні розчини або органічні розчинники. Якщо застосовують водні лужні розчини, деталі знежирюють розчинами солей лужних металів і поверхнево-активних речовин (ПАР). Склад мийних засобів має забезпечувати розкладання забруднених плівок, перетворюючи їх у розчинні елементи, добре змочувати поверхні, запобігати повторному осіданню розчинених домішок на поверхні деталей. Через те, що жирові речовини погано змочуються водою, до складу рідини, крім лугів, уводять речовини з поверхнево-активними властивостями (мило, кислоти, спирти, рідке скло, синтетичні мийні засоби). Лужні розчини разом з ПАР, впливаючи на забруднення, утворюють навколо них оболонки, які запобігають подальшому зчепленню забруднень із поверхнею деталі.

Ефективним препаратом є мийний засіб МС-6, що складається з ПАР і лужних солей (кальцинованої соди, метасилікату натрію і триполіфосфату натрію). Цей універсальний препарат викликає слабке піноутворення і використовується в різних мийних машинах. Широко застосовують синтетичні мийні засоби МЛ-51 і МЛ-52 — це порошок або гранули зеленого та світло-жовтого кольорів. Вони негорючі, добре розчиняються у воді. Засіб МЛ-51 застосовують під час струминного очищення, а МЛ-52 — для зняття смолистих відкладень шляхом виварювання.

Як поверхнево-активні синтетичні речовини використовують сульфанол НП-1 і НП-3, змочувач ДБ, емульгатори ОП-7 та ОП-ІО, синтаноли МЦ-10 і ДТ-7, альфаноли, синтеміди тощо. Ці речовини можуть міститися в лужних мийних засобах.

Для знежирення деталей органічними розчинниками використовують хлоровані вуглеводні: хлоретилен і тетрахлоретилен, перхлоретилен і дихлоретан, а також бензин, гас, дизельне паливо.

Під час електрохімічного промивання в спокійному й примусово-збуджено-му електроліті проходить механічний та хімічний вплив потоків рідини на деталь, а також катодна поляризація, що сукупно прискорює процес промивання.

Ультразвукове промивання використовують під час складання особливо точних спряжень. Суть цього способу промивання полягає в тому, що в рідині внаслідок ультразвукових коливань із частотою 15-20 кГц утворюються пустоти — дрібні бульбашки, які в разі виникнення коливань (ударів) швидко заповнюються рідиною та інтенсивно руйнують шари мастила, бруду тощо. Одночасно відбувається хімічна взаємодія забруднень із розчинником, що значно прискорює процес промивання деталей.

Використовують також мийні машини з електрогідравлічним ефектом, який виникає у воді внаслідок імпульсних іскрових розрядів.

Обдування стисненим повітрям забезпечує чистоту поверхонь деталей та складальних одиниць. Сухе повітря подається під тиском 30-50 МПа. Повітря має бути сухим. Тому для просушування використовують вологомасловідокрем-лювачі. Обдування забезпечує швидке просушування деталей та видалення сторонніх частинок із важкодоступних місць. Продуванням перевіряють наявність мастильних та інших наскрізних отворів у деталях і складальних одиницях.

7.2. Розмічання

Розмічання — це операція нанесення на заготовку, що обробляється, розмічальних ліній (рисок). Ці лінії визначають контури майбутньої деталі чи місця, які потрібно обробляти.

Різницю між розмірами заготовки до й після обробки називають припуском на обробку. Точність, що досягається звичайними методами розмічання, приблизно дорівнює 0,5 мм. Залежно від форми заготовок і деталей, які потрібно розмітити, розмічання поділяють на площинне та просторове (об’ємне).

Виконуючи розмічання, використовують розмічальні плити, підкладки, поворотні пристрої, домкрати і т. ін.

На розмічальній плиті встановлюють заготовки чи деталі, які треба розмітити, і розміщують усі пристрої та інструменти. Розмічальна плита відливається з

дрібнозернистого чавуну. Розмір плити добирають так, щоб її ширина й довжина були на 500 мм більшими за відповідні розміри заготовок.

Підкладки використовують для забезпечення правильного встановлення деталей під час розмічання, а також для захисту розмічальних плит від подряпин і забоїн. Залежно від призначення підкладки бувають різних конструкцій. Найпростішими є плоскі опорні підкладки. Підкладки великих розмірів виготовляють пустотілими циліндричними, призматичними, двотаврового перерізу тощо.

Поворотний пристрій з електромагнітом забезпечує швидке закріплення деталей, які треба розмітити, у найзручнішому положенні.

Обкреслювач (рис. 7.1, а) призначений для нанесення ліній, паралельних кромкам заготовок.

Рису валки (рис. 7.1,6) застосовують для нанесення ліній (рисок) на поверхню за допомогою лінійки, кутника чи шаблона. Виготовляють рисувалки з інструментальної сталі марки У10 або У12. Для розмічання на сталевій, добре обробленій поверхні застосовують рисувалки з латуні; на алюміній риски наносять гостро заточеним олівцем. Широко застосовують чотири види рисувалок:

круглу, з відігнутим кінцем, зі вставною головкою і кишенькову.

Рейсмус (рис. 7.1, в) є основним інструментом для просторового розмічання. Його використовують для нанесення паралельних, вертикальних і горизонтальних ліній, а також для перевірки встановлення деталей на розмічальній плиті.

Циркулі (рис. 7.1, г-д) використовують для розмічання кіл і дуг, ділення відрізків і кіл, для геометричних побудов, а також для перенесення розмірів із вимірювальних лінійок на деталь. Розмічальні циркулі бувають прості або з дугою, точні й пружинні.

Розмічальний штангенциркуль застосовують для точного розмічання прямих ліній і центрів.

Кутники (рис. 7.1, е-ж) застосовують для побудови й перевірки кутів, нанесення ліній, проведення перпендикулярних ліній.

Транспортир (рис. 7.1, з) призначений для вимірювання кутів.

Кернер (рис. 7.1, и, і) — слюсарний інструмент для нанесення заглиблень (кернів) на попередньо розмічені лінії. Керни роблять для того, щоб риски були виразно помітні й не стиралися в процесі обробки деталі. Кернери виготовляють з інструментальної вуглецевої чи легованої сталі

марок У7А, У8А, 7ХФ або 8ХФ. Робочу частину кернерів (конус) термічно обробляють на довжину 15-30 мм до твердості HRC_e 55-59, а ударну частину — на довжину 15-25 мм до твердості HRC_e 40-45. Середня частина кернера має рифлення (накатку) для зручності тримання під час роботи. Розрізняють кернери звичайні, спеціальні, пружинні (механічні), електричні тощо.

Перед розмічанням необхідно:

• відчистити заготовку сталевою щіткою від пилу, бруду, окалини, слідів корозії тощо;

• ретельно оглянути заготовку й у разі виявлення пустот, випинів, тріщин тощо точно виміряти їх. Складаючи план розмічання, потрібно вжити заходи щодо видалення цих дефектів у процесі подальшої обробки (якщо це можливо);

• розрахувати всі розміри заготовки, щоб після обробки на поверхні не залишилося дефектів;

• вивчити креслення деталі, яку треба розмітити, з’ясувати її особливості та призначення, уточнити розміри, подумки накреслити план розмічання (установлення деталі на плиті, спосіб і порядок роботи);

• особливу увагу приділити припускам на обробку (їх беруть із довідників залежно від матеріалу й розмірів деталі, форми та способу встановлення під час обробки);

• визначити базові поверхні (бази) заготовки, від яких треба відкладати розміри в процесі роботи; у разі площинного розмічання базами можуть бути оброблені кромки заготовки або осьові лінії, які наносять насамперед, а базою заготовки — приливки й бобишки;

• підготувати поверхню до обробки.

Іноді перед розмічанням поверхні фарбують різними барвниками.

Крейду розводять у воді (1:8) і доводять до кипіння. Щоб шар барвника не стирався, до розчину додають рідкий столярний клей (50 г на 1 кг крейди). Потім суміш ще раз кип’ятять. Щоб уникнути псування суміші (особливо влітку), у розчин додають невелику кількість лляної олії та сикативу, який прискорює висихання барвника. Фарбують малярними щітками та за допомогою розпилювачів (пульверизаторів).

Розмічувані поверхні натирають сухою крейдою. Так фарбують необроблені поверхні дрібних невідповідальних заготовок.

Для одержання розчину мідного купоросу в склянці води розчиняють три повні чайні ложки кристалічного мідного купоросу. Очищену від пилу, бруду та масла поверхню покривають розчином мідного купоросу (помазком) або змочують водою і натирають шматком кристалічного мідного купоросу. Розмічають, коли купорос висохне.

Розмічальні риски наносять послідовно: горизонтальні, вертикальні, похилі й останніми — кола, дуги та заокруглення.

Прямі риски наносять рисувалкою, яку треба нахиляти в напрямку переміщення та вбік від лінійки (рис. 7.2; с. 64). Кути нахилу мають відповідати зазначеним на рисунку й не змінюватися в процесі нанесення рисок, інакше вони не будуть паралельними. Риски проводять лише один раз.

Перпендикулярні риски (окрім геометричних побудов) наносять рисувалкою за допомогою кутника (рис. 7.3, а; с. 64), паралельні — за допомогою кутника, пересуваючи його на потрібну відстань (рис. 7.3, б; с. 64).

Центр кіл визначають за допомогою центрошукачів і центронамітників.

Розмічання кутів та уклонів здійснюють за допомогою транспортирів, штангенциркулів і кутомірів.

Керном називають заглиблення (лунку), утворене внаслідок дії вістря (конуса) кернера під час удару по ньому молотком. Маса молотка має відповідати масі кернера.

Працюючи з кернером, його беруть трьома пальцями лівої руки (великим, вказівним і середнім) і ставлять вістрям точно на середину розмічальної риски (рис. 7.4). Спочатку нахиляють кернер вбік від себе і притискують до наміченої точки, потім швидко ставлять його вертикально, після чого по ньому наносять легкий удар молотком масою 100-200 г.

Для розмічальних робіт використовують оригінальний молоток Гаврилова. У розширеній частині головки цього молотка є круглий наскрізний отвір, у який на гумових амортизаційних кільцях уставлена чотирикратна лінза.

Розрізняють такі способи розмічання:

розмічання за шаблоном — звичайно застосовують у разі виготовлення великих партій однакових за формою та розмірами деталей;

розмічання за зразком — відрізняється тим, що не потребує виготовлення шаблона. Цей спосіб широко застосовують під час ремонтних робіт, коли розміри знімають безпосередньо з деталі, що вийшла з ладу, і переносять на розмічуваний матеріал;

розмічання за місцем — частіше застосовують під час складання великих деталей. Одну деталь розмічають за іншою в такому положенні, у якому вони мають бути з’єднані;

розмічання олівцем — здійснюють за лінійкою на заготовках з алюмінію чи дюралюмінію. Заготовки з дюралюмінію не рекомендовано розмічати за допомогою рисувалки, бо під час нанесення рисок руйнується захисний шар і створюються умови для появи корозії;

точне розмічання — здійснюють за тими самими правилами, що й звичайне, але застосовують точніші вимірювальні й розмічальні інструменти.

7.3. Рубання металу

Рубанням називають слюсарну операцію, коли за допомогою різального (зубило, крейцмейсель, канавочник) та ударного (слюсарний молоток) інструментів з поверхні заготовки (деталі) видаляють зайвий шар металу або розрубують заготовку на частини. Перед рубанням заготовку закріплюють у лещатах. Великі заготовки рубають на плиті або ковадлі, а дуже великі — там, де вони розміщуються.

Залежно від призначення оброблюваної деталі рубання може бути чистовим або чорновим. За чистового рубання зубилом за один робочий хід знімають шар металу завтовшки від 0,5 до 1 мм, за чорнового — від 1,5 до 2 мм. Точність обробки, що досягається в процесі рубання, становить 0,4-1 мм.

Різальна частина (лезо) будь-якого різального інструмента — це клин (зубило, різець) або кілька клинів (ножівкове полотно, мітчик, плашка, фреза, напилок) із певними кутами різання. Що гостріший клин, тобто що менший кут, утворений його сторонами, то менше зусилля треба прикласти для його заглиблення в матеріал.

На заготовці, що обробляється, розрізняють оброблену й оброблювану поверхні, а також поверхню різання. Оброблюваною поверхнею називають ту, з якої зніматиметься шар матеріалу (стружка), а обробленою — поверхню, з якої стружку знято. Поверхня різання — це поверхня, що оброблюється на заготовці безпосередньо головною різальною кромкою інструмента.

Слюсарне зубило (рис. 7.5, а) — це сталевий стрижень, виготовлений з інструментальної вуглецевої або легованої сталі марок У7А, У8А, 7ХФ, 8ХФ. Зубило складається з трьох частин: робочої 2, середньої 3 та ударної 4. Робоча частина має на кінці лезо 1, загострене під певним кутом.

Кут загострення вибирають залежно від твердості металу, який обробляється. Рекомендовані кути загострення зубила для рубання деяких матеріалів наведено в табл. 7.1 (с. 66).

Зубило виготовляють завдовжки 100, 125, 160 і 200 мм, ширина робочої частини відповідно дорівнює 5,

10,16 і 20 мм. Робочу частину зубила загартовують і відпускають. Після термічної обробки твердість різальної кромки становить HRC_e 53-59, а бойка — HRC_e 35-45.

Крейцмейсель (рис. 7.5, б) відрізняється від зубила більш тонкою різальною кромкою. Він призначений для вирубування вузьких канавок, шпонкових пазів тощо.

Для вирубування профільних канавок (напівкруглих, двогранних та ін.) застосовують спеціальні канавкові крейцмейселі (рис. 7.5, в; с. 65). Вони відрізняються від крейцмейселя лише формою різальної кромки. Канавкові крейцмейселі виготовляють зі сталі марки У8А завдовжки 80,100,120,150, 200,300 і 350 мм із радіусом заокруглення 1; 1,5; 2; 2,5 і 3 мм.

Таблиця 7.1

Рекомендовані кути загострення зубила

Загострювання зубил і крейцмейселів здійснюють на загострювальному верстаті. Кут загострення перевіряють шаблоном — пластинками з кутовими вирізами 70, 60, 45 і 35°.

Для розрубування металу зубило встановлюють вертикально й рубають плечовим ударом. Листовий метал завтовшки до 2 мм розрубують з одного удару, завчасно поклавши під нього підкладку з м’якої сталі. Листовий метал завтовшки понад 2 мм або штабовий матеріал надрубують приблизно на половину товщини з обох боків, а потім ламають або відбивають. Установлення зубила під час рубання в лещатах зображено на рис. 7.6.

До ручних механізованих інструментів належать пневматичні й електричні рубальні молотки (див. рис. 4.40, с. 43).

7.4. Випрямляння та рихтування металу

Випрямляння та рихтування — це операції з випрямлення металу, заготовок і деталей, на яких є вм’ятини, випини, хвилястість, жолоблення, викривлення тощо.

Випрямляння виконують ручним способом (на сталевій або чавунній плиті, на ковадлі) і машинним (на правильних вальцях, пресах).

Правильна плита має бути масивною, з масою у 80-150 разів більшою за масу молотка. Правильні плити виготовляють зі сталі або сірого чавуну монолітними чи з ребрами жорсткості.

Рихтувальні бабки використовують для випрямляння (рихтування) загартованих деталей. їх виготовляють зі сталі й загартовують. Робоча частина поверхні має бути циліндричною або сферичною радіусом 150-200 мм.

Для випрямляння застосовують молотки з круглими гладкополірованими бойками, бо молотки з квадратним бойком залишають забоїни (у формі квадратів або кутів).

Для випрямляння загартованих деталей (рихтування) використовують молотки з радіусним бойком.

Ефективні також рихтувальні молотки з твердосплавними пластинками.

Молотки зі вставними бойками з м’яких металів застосовують для випрямляння деталей з остаточно обробленою поверхнею та деталей або заготовок із кольорових металів і сплавів. Вставні бойки можуть бути мідними, свинцевими або дерев’яними.

Киянки (дерев’яні молотки з круглими або квадратними бойками) використовують для вирівнювання тонких металів (рис. 7.7, а).

Гладилки (дерев’яні чи металеві бруски) застосовують для випрямляння дуже тонкого листового чи штабового металу (рис. 7.7, б).

Кривизну деталей перевіряють на око або за зазором між плитою і покладеною на неї деталлю. Краї вигнутих місць позначають крейдою. Якщо опуклість усередині листа (рис. 7.8, а), удари молотком починають із найближчого краю опуклості, зменшуючи силу ударів до середини. Якщо ж краї листа хвилясті (рис. 7.8, б), то в середній частині наносять сильніші удари, а до країв силу ударів зменшують.

Перед випрямлянням смугу металу розміщують на правильній плиті випнутістю догори так, щоб вона торкалася плити у двох точках. Удари наносять по випнутих частинах, регулюючи силу удару залежно від товщини смуги й розміру кривизни: що більше викривлення та товстіша смуга, то сильнішими мають бути удари. У міру випрямляння смуги силу ударів послаблюють і частіше перевертають смугу з одного боку на інший до повного випрямлення. Якщо випинів кілька, спочатку випрямляють найближчі до кінців, а потім — розміщені посередині.

Якщо потрібно випрямити пруток, його кладуть на плиту або ковадло так, щоб зігнута частина була випнутістю догори. Удари наносять по випнутій частині від країв згину до середини, регулюючи силу ударів залежно від діаметра прутка й величини згину.

7.5. Згинання металу

Згинання — це спосіб обробки металу, за якого заготовці або її частині надають зігнутої форми. Слюсарне згинання виконують молотками (краще з м’якими бойками) у лещатах, на плиті або за допомогою спеціальних пристроїв. Тонкий листовий метал згинають киянками. Вироби з дроту діаметром до 3 мм згинають плоскогубцями або круглогубцями.

Однак під час згинання потрібно, щоб заготовка після зняття навантаження зберегла надану їй форму, тому напруження згинання має перевищувати границю пружності.

У процесі згинання внутрішні шари заготовки стискаються та скорочуються, а зовнішні — розтягуються та подовжуються. Водночас середній шар заготовки (нейтральна лінія) не піддається ні стисненню, ні розтягненню. Його довжина до й після згинання залишається сталою.

Для згинання деталей під прямим кутом без заокруглень із внутрішнього боку припуск на загин беруть від 0,5 до 0,8 від товщини матеріалу. Додаючи довжину внутрішніх сторін кутника чи скоби, дістають довжину розгортки заготовки деталі.

Для згинання профілів тонких заготовок використовують опорні пристосування та оправки (рис. 7.9).

Згинання труб у гарячому стані застосовують, якщо їхній діаметр понад 100 мм. Під час гарячого згинання з наповнювачем трубу відпалюють і розмічають, а потім один кінець закривають дерев’яною чи металевою пробкою. Для уникнення вм’ятин, випинів і появи тріщин трубу наповнюють дрібним сухим піском, просіяним через сито з вічком 2 мм.

Згинання труб у холодному стані виконують за допомогою різних пристроїв. Найпростішим пристроєм для згинання труб діаметром 10-15 мм є плита з отворами, у якій у відповідних місцях установлюють штирі, що слугують упорами під час згинання.

Труби невеликих діаметрів (до 40 мм) із великими радіусами кривизни згинають у холодному стані, застосовуючи прості ручні пристрої з нерухомою оправкою.

Мідні труби згинають у холодному стані. Спочатку їх відпалюють за температури 600-700 °С і охолоджують у воді. Якщо мідні труби згинають у холодному стані, наповнювачем є каніфоль, а в нагрітому — пісок.

Латунні труби, які згинають у холодному стані, спочатку відпалюють за температури

+600-700 °С і охолоджують на повітрі. Наповнювач використовують той самий, що й для згинання мідних труб.

Дюралюмінієві труби перед згинанням відпалюють за температури +350-400 °С та охолоджують на повітрі.

Якщо згинання труб виконують із нагріванням струмами високої частоти, то згинання та охолодження відбуваються безперервно й послідовно в спеціальній високочастотній установці (подібній до) трубозгинальних верстатів.

7.6. Різання металу

Різанням називають відділення частини заготовок від сортового або листового металу.

Різання виконують як зі зняттям стружки, так і без зняття. Різання зі зняттям стружки здійснюють ручною ножівкою, на ножівкових, круглопильних і токарно-відрізних верстатах, а також може бути різання газове, дугове тощо. Без зняття стружки матеріали розрізують ручними важільними та механічними ножицями, гострозубцями, труборізами, прес-ножицями й у штампах.

Звичайні ручні ножиці (рис. 7.10) застосовують для різання сталевих листів завтовшки 0,5-1 мм і листів з кольорових металів завтовшки до 1,5 мм. Ручні ножиці виготовляють із прямими та кривими різальними лезами. За розміщенням різальної кромки лез ручні ножиці поділяють на праві й ліві.

Довжина ножиць становить 200, 250, 320, 360 і 400 мм, а різальної частини (від гострих кінців до шарніра) — відповідно 55-65, 70-82, 90-105, 100-120 і 110-130 мм.

Добре загострені й відрегульовані ножиці легко ріжуть папір середньої товщини.

Ножиці тримають правою рукою, охоплюючи рукоятки чотирма пальцями й притискуючи їх до долоні; мізинець розміщують між рукоятками. Стиснуті вказівний, безіменний та середній пальці розтискують, випрямляють мізинець і його зусиллям відводять рукоятку ножиць на потрібний кут.

Ручні малогабаритні силові ножиці (рис. 7.11) використовують для різання листового металу завтовшки до 2,5 мм і прутків діаметром до 8 мм.

Стільцеві ножиці застосовують для різання листового металу завтовшки до 3 мм. Нижню рукоятку закріплюють у лещатах або на дерев’яній основі (рис. 7.12).

Важільні ножиці (рис. 7.13) застосовують для різання листової сталі завтовшки до 4 мм, алюмінію та латуні — до 6 мм. Верхній, шарнірно закріплений ніж 3 приводиться в рух від важеля 2, нижній ніж 1 — нерухомий.

Махові ножиці (рис. 7.14) широко використовують для різання листового металу завтовшки 1,5-12,5 мм з границею міцності 450-500 МПа (сталь, дюралюміній тощо). Цими ножицями можна різати метал значної довжини. Махові ножиці мають чавунну станину 1 і стіл 2, у яких умонтовано нижній нерухомий ніж 8. Верхній рухомий ніж 5 із криволінійною різальною кромкою закріплено в ножетримачі 6 із противагою 7, яка врівноважує ножетримач із ножем.

Ножиці з похилими ножами (гільотинні) дають змогу різати листовий метал завтовшки до 32 мм, листи завдовжки 1000-32 000 мм, рідше — штабовий прокат, а також листові неметалеві матеріали.

Ручне різання зі зняттям стружки виконують ножівкою.

Ручна ножівка (пила) — інструмент для різання товстіших, ніж для різання ножицями, листів штабового, круглого та профільного металу, а також для прорізування шліців і пазів, обрізування та вирізування заготовок за контуром та інших робіт.

Ручна слюсарна ножівка (рис. 7.15, а) складається зі станка (рамки) 2 і ножівкового полотна 4. На одному кінці рамки є нерухома головка 5 із хвостовиком і рукояткою 6, а на іншому — рухома головка 3 з натяжним гвинтом і гайкою (баранцем) 1 для натягування полотна. У головках5ІЗ є прорізи, у які вставляють ножівкове полотно й закріплюють його штифтами.

Ножівкове полотно — це тонка й вузька сталева пластина з двома отворами для закріплення; на одному з ребер вона має зуби. Полотна виготовляють зі сталі марок У10А та Х6ВФ, їхня твердість становить HRC_e 61-64. Залежно від призначення, ножівкові полотна поділяють на ручні й машинні. Полотна встановлюють у рамку зубами вперед.

Для ручних ножівок застосовують ножівкові полотна, довжина яких становить 250-300 мм, висота 13 і 16 мм, товщина 0,65-0,8 мм.

Для різання металів використують переважно ножівкові полотна з кроком, що дорівнює 1,3-1,6 мм, за якого на довжині 25 см налічується 17-20 зубів. Що товстіша заготовка, то більшими мають бути зуби й навпаки. Для різання металів різної твердості застосовують полотна з різною кількістю зубів: м’які метали — 16; сталь середньої твердості загартування — 19; чавун, інструментальна сталь — 22. Під час різання ручною ножівкою різати метал одночасно мають не менше двох-трьох зубів. Для уникнення заїдання (заклинювання) ножівкового полотна в металі зуби розводять.

Розведення зубів, залежно від значення кроку S, виконують по полотну або по зубу. Зуби ножівкових полотен, у яких S = 0,8 мм, мають бути розведені по полотну (рис. 7.15, в), тобто кожні два суміжні зуби відгинають у протилежні боки на 0,25-0,6 мм. Таке розведення називають хвилястим; воно допускається і коли 5=1 мм. Розведення виконують на висоті, що не перевищує подвоєну висоту зуба. Крок розведення беруть 85.

Полотна, у яких 5 > 0,8 мм, розводять по зубу (рис. 7.15, б). Таке розведення називають гофрованим. Якщо крок зубів малий, два-три зуби відводять праворуч і два-три — ліворуч. Якщо крок середній — один зуб відводять ліворуч, другий праворуч, третій не відводять. Якщо крок зубів великий, то один зуб відводять ліворуч, а інший — праворуч. Звичайно розведення по зубу застосовують для ножівкових полотен із кроком зубів 1,25 або 1,6 мм.

Розведення ножівкового полотна має завершуватися за ЗО мм від торця.

У процесі різання здійснюється два ходи: робочий, коли ножівку переміщують уперед від працюючого, і холостий, коли ножівку переміщують назад, у напрямку до працюючого. За холостого ходу на ножівку не натискають, унаслідок чого зуби лише ковзають; за робочого ходу обома руками створюють легке натискання так, щоб ножівка рухалася прямолінійно. Розміщення корпусу, ніг і рук під час різання ножівкою показано на рис. 7.16 (с. 72).

Під час роботи ножівкою потрібно дотримуватися таких правил:

• короткі заготовки ріжуть по найширшому боці;

• під час різання прокату кутового, таврового та швелерного профілів краще перемістити заготовку, ніж різати по вузькому боці;

• у роботі має використовуватись усе ножівкове полотно;

• працювати ножівкою треба не поспішаючи, плавно, без ривків, роблячи не більше 30-60 подвійних ходів на хвилину (сталь тверда — 30-40, сталь середньої твердості — 40-50 і м’яка сталь — 50-60);

• за швидших темпів швидше настає втома, і, крім того, ножівкове полотно нагрівається та швидко затупляється.

Для різання труб використовують труборізи (рис. 7.17), які виготовляють трьох розмірів: № 1 — для різання труб діаметром ІД ^- ^Д"’ № 2 — 1-2 ІД"! № 3 — 3-4".

Абразивне різання застосовують для різання матеріалів найрізноманітнішого профілю розміром 200x200 мм і труб діаметром до 600 мм.

Абразивні диски виготовляють з електрокорунду, карбіду кремнію та алмазу.

Середній час абразивного різання залежить від діаметра заготовки (табл. 7.2).

Таблиця 7.2

Залежність часу різання від діаметра заготовки

7.7. Обпилювання металу

Обпилюванням називають операцію з обробки металів та інших матеріалів зняттям незначного шару напилками вручну або на обпилювальних верстатах.

За допомогою напилків обробляють площини, криволінійні поверхні, пази, канавки, отвори будь-якої форми й поверхні, розміщені під різними кутами, тощо. Припуски на обпилювання залишають невеликими — від 0,5 до 0,25 мм. Точність обробки обпилюванням становить 0,2-0,05 мм (іноді — до 0,001 мм).

Напилок — це сталевий брусок певного профілю і довжини, на поверхні якого є насічки, що утворюють западини, і гостро заточені зубці, які в перерізі мають

форму клина. Напилки виготовляють зі сталі марки У10А або У13А (допускається легована хромиста сталь ШХ15 або 13Х), які після насічення піддають термічній обробці.

Розрізняють напилки з одинарною (простою), подвійною (перехресною), точковою (рашпільною) і дуговою насічками.

Напилки з одинарною насічкою

(рис. 7.18, а) можуть знімати широку стружку всією насічкою. їх застосовують для обпилювання м’яких металів, сплавів (латуні, цинку, бабіту, свинцю, алюмінію, бронзи, міді тощо) з незначним опором різанню, а також неметалевих матеріалів. Крім того, ці напилки використовують для загострення пил, ножів і для обробки деревини. Одинарну насічку наносять під кутом X = 25° до осі напилка.

Напилки з подвійною (перехресною) насічкою (рис. 7.18, б) застосовують для обпилювання сталі, чавуну й інших твердих матеріалів із великим опором різанню. У напилках із подвійною насічкою спочатку під кутом X = 25 ° насікають нижню глибоку насічку (основну), а поверх неї під кутом ю = 45° — верхню неглибоку (допоміжну), що розрубує основну насічку на велику кількість окремих зубців. Перехресна насічка більше подрібнює стружку, що полегшує роботу.

Напилки з рашпільною (точковою) насічкою (рис. 7.18, в), або рашпілі, застосовують для обробки дуже м’яких металів (свинцю, олова, міді тощо) і неметалевих матеріалів (шкіри, гуми, деревини, пластичної маси), коли звичайні напилки непридатні через те, що їхня насічка швидко забивається стружкою і вони перестають різати.

Напилки з дуговою насічкою (рис. 7.18, г) застосовують для обробки м’яких металів (міді, дюралюмінію тощо). Дугову насічку одержують фрезеруванням. Вона має великі западини між зубцями й дугоподібну форму, що забезпечує високу продуктивність і підвищує якість оброблюваних поверхонь.

За кількістю п насічок (зубців), які припадають на 10 мм довжини, напилки поділяють на шість класів, а насічки мають номери 0, 1, 2, 3, 4 і 5.

До першого класу належать напилки з насічками № 0 та 1 (п = 4—12). їх називають драповими. Вони мають найбільші зубці й слугують для грубого обпилювання.

До другого класу належать напилки з насічками № 2 і 3 (п =13-24). їх називають личкувальними й застосовують для чистового обпилювання.

До третього, четвертого, п’ятого та шостого класів належать напилки з насічками № 4 і 5 (и = 28). їх називають бархатними й застосовують для остаточної обробки й доведення поверхонь.

Напилки поділяють на такі типи:

плоскі (рис. 7.19, а; с. 74) і плоскі гостроносі (рис. 7.19, б; с. 74) — застосовують для обпилювання зовнішніх або внутрішніх плоских поверхонь, а також пропилювання шліців і канавок;

квадратні (рис. 7.19, в) — застосовують для розпилювання квадратних, прямокутних і багатокутних отворів, а також для обпилювання вузьких плоских поверхонь;

тригранні (рис. 7.19, г) — використовують для обпилювання гострих кутів, які становлять 60° і більше, як із зовнішнього боку деталі, так і в пазах, отворах і канавках, а також для загострення пил по дереву;

круглі (рис. 7.19, ґ) — використовують для розпилювання круглих або овальних отворів і ввігнутих поверхонь невеликого радіуса;

напівкруглі (рис. 7.19, д) із сегментним перерізом — застосовують для обробки вгнутих криволінійних поверхонь великого радіуса й великих отворів (випнутого боку), а також площин, випнутих криволінійних поверхонь і кутів понад 30° (плоским боком);

ромбічні (рис. 7.19, е) — застосовують для обпилювання зубів зубчастих коліс, дисків і зірочок, для зняття задирок із цих деталей після обробки їх на верстатах, а також обпилювання кутів понад 15° і пазів;

ножівкові (рис. 7.19, є) — слугують для обпилювання внутрішніх кутів, клиноподібних канавок, вузьких пазів, площин у тригранних, квадратних і прямокутних отворах, а також для виготовлення різальних інструментів і штампів.

Таровані напилки застосовують у всіх випадках, коли потрібно перевіряти твердість у малодоступних для алмазного наконечника приладу частинах виробу (бічний профіль зуба зубчастого колеса, різальні леза фрези тощо) і безпосередньо в цеху біля робочого місця терміста. Напилки тарують на певну твердість залежно від твердості виробу. Вони відрізняються від відповідних нормалізованих напилків підвищеною та стабільною якістю.

Алмазні напилки застосовують для обробки та доведення твердосплавних частин інструмента та штампів. Алмазний напилок — це металевий стрижень із перерізом потрібного профілю та робочою поверхнею, на яку нанесено тонкий алмазний шар. Алмазне покриття на робочій частині виготовляють різної зернистості для попереднього й остаточного доведення.

Надфілі — невеликі напилки, які застосовують для лекальних і граверних робіт, а також для зачищання у важкодоступних місцях (отворах, кутах, коротких ділянках профілів тощо). Алмазні надфілі застосовують для обробки твер

досплавних матеріалів, кераміки різних видів і скла, а також для доведення різального твердосплавного інструмента.

Обертові напилки (борнапилки, дискові та пластичні) застосовують для обпилювання й зачищення поверхонь на спеціальних обпилювальних верстатах.

Борнапилки — це фасонні головки з насічками або фрезерованими зубцями, їх виготовляють суцільними (з хвостовиками) і насадними (накручують на оправку). Борнапилки мають кутову, кулясту, циліндричну, фасонну й інші форми. Ними обробляють фасонні поверхні.

Дискові напилки (див. рис. 4.43; с. 44) застосовують для зачищання відливків, поковок, зняття задирок на заточувальному верстаті. Диски виготовляють діаметром 150-200 мм, завтовшки 10-20 мм. Зубці — фрезеровані або насічені. Диски закріплюють за допомогою спеціального пристрою.

Під час роботи з напилками потрібно дотримуватися таких правил:

• оберігати напилки від ударів, які можуть пошкодити зубці;

• зберігати напилки на дерев’яних підставках;

• оберігати напилки від забруднення мастилом і наждачним пилом;

• для захисту від забивання стружкою м’яких і в’язких металів напилки перед роботою натирати крейдою;

• періодично очищати напилок від стружки: час від часу постукувати носком напилка об верстак для очищення його від шнурків.

Напилок очищають кордовою щіткою. Замащені напилки чистять спочатку шматком березового вугілля (уздовж рядів насічки), а потім щіткою. Дуже замащені напилки миють у гасі або бензині.

Для обпилювання плоских поверхонь використовують плоскі напилки — драповий і личкувальний. Спочатку обпилюють одну широку поверхню (вона є базою, тобто вихідною поверхнею для подальшої обробки), потім другу, паралельно першій, і т. д.

Щоб обпилювання було якісним, прагнуть забезпечити горизонтальне розміщення поверхні, яку обпилюють. Обпилювання здійснюють перехресними штрихами. Паралельність сторін перевіряють штангенциркулем, а якість обпилювання — лінійкою в різних положеннях (уздовж, упоперек, по діагоналі).

Обпилювання поверхонь кутників, розміщених під прямим кутом, пов’язане з підгінкою внутрішнього кута, що зумовлює певні труднощі. Обравши одну з поверхонь за базову (зазвичай обирають більшу), обпилюють її начисто, а потім обробляють іншу поверхню під прямим кутом до базової.

7.8. Свердління

Свердління — це утворення отворів у суцільному матеріалі зняттям стружки за допомогою різального інструмента — свердла, якому надають обертального та поступального руху відносно його осі.

Розсвердлюванням називають збільшення розміру отвору в суцільному матеріалі, який утворився внаслідок лиття, штампування, кування тощо.

Свердлінням і розсвердлюванням можна зробити отвори з точністю до 10-го, а в окремих випадках — до 11-го квалітету та шорсткістю поверхні R_z 320-80. Коли потрібна вища якість поверхні отвору, його (після свердління) додатково зенкерують і розвертають.

Свердла бувають різних видів (рис. 7.20). їх виготовляють із швидкорізальних, легованих і вуглецевих сталей, а також оснащують твердосплавними пластинками.

Кут загострення свердла вибирають залежно від твердості матеріалу, що обробляється (табл. 7.3).

Таблиця 7.3

Залежність кута загострення свердла від твердості матеріалу, що обробляється

Свердла з гвинтовими канавками забезпечують значно кратний вихід стружки з отворів, особливо під час свердління в’язких металів. Цього досягають завдяки тому, що на довжині 1,5-2,0 діаметра свердла канавка пряма, а далі, до хвостової частини свердла, — гвинтова.

Свердла з прямими канавками застосовують для свердління отворів у крихких металах. Вони простіші у виготовленні, але для свердління глибоких отворів ці свердла застосовувати не можна, бо затрудняється вихід стружки з отвору.

Свердла зі скісними канавками застосовують для свердління неглибоких отворів, бо довжина канавок у них дуже мала, тобто не забезпечує виходу стружки.

Свердла з отворами для підведення охолоджувальної рідини до різальних кромок використовують для свердління глибоких отворів у несприятливих умовах.

Твердосплавні свердла застосовують для свердління чавуну, загартованої сталі, скла, мармуру й інших твердих матеріалів. Такі свердла мають меншу довжину робочої частини, більший діаметр серцевини й менший кут нахилу гвинтової канавки. Корпус твердосплавних свердел виготовляють із сталей марок Р6М5, Р9, 9ХС, 45ХС та оснащають пластинками з твердих сплавів типу ВК. У свердлах прорізають паз під твердосплавну пластинку та закріплюють її мідним або латунним припоєм. Твердосплавні монолітні свердла призначені для обробки жароміцних сталей.

Комбіновані свердла (свердло-зенківка, свердло-розвертка, свердло-мітчик) застосовують для одночасного свердління та зенкування, свердління та розвірчування або свердління та нарізування різьби.

Центрувальні свердла використовують для виготовлення центрових отворів у різних заготовках. їх роблять без запобіжного конуса або з ним.

Перові свердла найпростіші у виготовленні. їх застосовують для свердління невідповідальних отворів діаметром до 25 мм (переважно ступінчастих і фасонних отворів у твердих поковках і виливках). Свердління перовими свердлами, як правило, здійснюють тріскачками та ручними дрилями.

Свердління найчастіше виконують на свердлильних верстатах. Коли деталь неможливо встановити на верстат або коли отвори розміщені у важкодоступних місцях, їх свердлять за допомогою коловоротів (див. рис. 4.32, ґ; с. 35), тріскачок, дрилів, ручних електричних і пневматичних свердлильних машин.

Тріскачку (рис. 7.21) застосовують для ручного свердління отворів великих діаметрів (до ЗО мм), а також для свердління отворів у незручних місцях, коли не можна використати свердлильний верстат, електричну або пневматичну свердлильну машину.

Ручний дриль (рис. 722; с. 78) застосовують д ля свердління отворів діаметром до 10 мм.

Ручні свердлильні електричні машини застосовують під час монтажних, складальних і ремонтних робіт для свердління та розвертання отворів. Вони бувають трьох типів: легкі, середні (рис. 7.23; с. 78) і важкі (рис. 7.24; с. 98).

Настільний вертикально-свердлильний верстат (рис. 7.25; с. 79) призначений для свердління отворів діаметром до 12 мм у невеликих деталях.

Універсальний вертикально-свердлильний верстат (рис. 7.26) використовують для свердління отворів, розсвердлювання та нарізання різьб.

Кріплення свердел, розверток, зенкерів і зенківок на свердлильних верстатах залежно від форми хвостовика здійснюють трьома способами: безпосередньо в конічному отворі шпинделя (рис. 7.27, а), у перехідних конічних втулках (рис. 7.27, б, в) і у свердлильному патроні (рис. 7.28-7.30; с. 80).

Швидкість різання, подача та глибина становлять режим різання. Швидкість різання — це шлях, який проходить у напрямку головного руху найвіддаленіїна від осі інструмента точка різальної кромки за одиницю часу.

Якщо відомі частота обертання свердла та його діаметр, швидкість різання визначають за формулою

Подача S (рис. 7.31, а) — це переміщення свердла вздовж осі за один його оберт або за один оберт заготовки (якщо обертається заготовка, а свердло здійснює поступальний рух). Одиницею подачі є міліметр на оберт (мм/об).

Правильний вибір подачі має велике значення для збільшення стійкості інструмента. Потрібно працювати з більшою подачею і меншою швидкістю різання, бо в такому разі свердло спрацьовується повільніше.

Глибина різання t (рис. 7.31, б) — це відстань від обробленої поверхні до осі свердла, тобто радіус свердла. Глибину різання визначають у міліметрах за формулою t = D/2 .

У разі розсвердлювання глибину різання t визначають як половину різниці між діаметром D свердла та діаметром d отвору, який було оброблено раніше, тобто t = (D — d)/2.

Для визначення частоти обертання шпинделя за певного швидкістю різання та діаметром свердла можна використати графік (рис. 7.31, в).

У процесі свердління розрізняють наскрізні, глухі й неповні отвори.

Свердління глухих отворів на задану глибину здійснюють за втулочним упором на свердлі або вимірювальній лінійці, закріпленій на верстаті.

Рис. 7.31. Режими свердління:

а — рухи інструмента під час свердління; б — елементи різання; в — графік визначення частоти обертання інструмента за певною швидкістю різання та діаметром свердла;

1 — напрямок обертання свердла; а — товщина зрізу; Ь — ширина зрізу

7.9. Зенкерування, зенкування та розвертання отворів

Після утворення отворів свердлінням (рис. 7.32, а) або іншим способом для одержання точних розмірів, високої якості поверхні й потайних заглиблень виконують зенкерування, зенкування та розвертання.

Зенкеруванням (рис. 7.32, б) називають процес обробки зенкерами циліндричних і конічних необроблених отворів у деталях, виготовлених литвом, куванням і штампуванням, або отворів, попередньо просвердлених, для збільшення їхнього діаметра, підвищення якості поверхні й точності (зменшення конусності, овальності).

Зенкерування забезпечує точність обробки отворів у межах 8-13-го квалітетів, шорсткості обробленої поверхні R_e10-2,5.

Зенкерування виконують інструментом, що має назву зенкер. Його, як і свердло, закріплюють у конічному отворі шпинделя верстата.

За зовнішнім виглядом суцільний зенкер подібний до свердла та складається з тих самих основних елементів, але має більше різальних кромок (три-чотири) і спіральних канавок. Три-чотири різальні кромки (зенке-

ри називають відповідно три- й чотириперими) краще центрують інструмент в отворі й надають йому більшої жорсткості, що забезпечує високу точність. Зенкер складається з робочої частини, шийки, хвостовика й лапки. Зенкери виготовляють із швидкорізальної сталі. Вони бувають двох типів — суцільні з конічним хвостовиком і насадні. їх застосовують відповідно для попередньої та остаточної обробки отворів.

Суцільні зенкери з конічним хвостовиком виготовляють діаметром 10-40 мм, з робочою частиною завдовжки 80-200 мм і трьома зубами.

Насадні зенкери виготовляють діаметром 32-80 мм, з робочою частиною завдовжки 0-18 мм і чотирма зубами.

Насадні зенкери з напаяними твердосплавними пластинками застосовують для обробки отворів діаметром 34-80 мм. їх виготовляють завдовжки 40-65 мм, із кількістю зубів не менше чотирьох. Насадні зенкери з’єднують з оправкою за допомогою виступу на оправці та вирізу на торці зенкера.

Зенкування (рис. 7.32, г) — це процес обробки спеціальним інструментом циліндричних або конічних заглиблень і фасок просвердлених отворів під головки болтів, гвинтів і заклепок.

Інструментом для зенкування є зенківки. Основна особливість зенківок порівняно із зенкерами — наявність зубів на торці й напрямних цапф, якими зенківки вводять у просвердлений отвір. За формою різальної частини зенківки поділяють на циліндричні, конічні й торцеві, які називають цеківками (рис. 7.32, ґ).

Розвертання (рис. 7.32, в) — це процес чистової обробки отворів, який забезпечує точність за 7-9-м квалітетами та шорсткість поверхні R_el,25-0,63.

Інструментом для розвертання єрозвертки. Розвертання отворів здійснюють на свердлильних і токарних верстатах або вручну. Розвертки, які застосовують для ручного розвертання, називають ручними, а для розвертання на верстатах — машинними.

Ручні циліндричні розвертки застосовують для розвертання отворів діаметром 3-60 мм. За ступенем точності їх поділяють за номерами 1, 2 і 3.

Машинні розвертки із циліндричним хвостовиком виготовляють трьох типів: I, II і III. Розвертки застосовують для обробки отворів за 6-8-м квалітетами й виготовляють діаметром 3-50 мм. їх закріплюють у самоцентруючих патронах верстатів.

Машинні розвертки з конічним хвостовиком типу II виготовляють діаметром 10-18 мм з коротшою робочою частиною. Ці розвертки закріплюють безпосередньо у шпинделі верстата.

Машинні насадні розвертки типу III виготовляють діаметром 25-50 мм. Цими розвертками оброблюють отвори за 5-6-м квалітетами.

Машинні розвертки з квадратною головкою виготовляють діаметром 10-32 мм. їх використовують для обробки отворів за 6—7-м квалітетами й закріплюють у патронах, що допускають погойдування та самоцентрування розверток в отворах.

Насадні розвертки зі вставними ножами типу І мають те саме призначення, що й розвертки з квадратною головкою. їх виготовляють діаметром 25-100 мм.

Машинні розвертки, оснащені пластинками з твердого сплаву марки Т15К6, слугують для обробки отворів великих діаметрів з великою швидкістю та високою точністю.

Крім розглянутих, широко застосовують і інші розвертай, що підвищують точність та якість обробки отворів.

Розсувні (регульовані) машинні розвертки застосовують для розвертання отворів діаметром 24-80 мм. Вони допускають збільшення діаметра на 0,25-0,5 мм.

Розвертанню завжди передує свердління або зенкерування отворів. Розмір свердла або зенкера, якими отвір обробляли перед розвертанням, добирають так, щоб на чорнове розвертання залишався припуск 0,25-0,5 мм, а на чистове — 0,05-0,015 мм.

7.10. Нарізання різьби

Нарізання різьби — це операція утворення різьби методом зняття стружки (а також пластичним деформуванням) на зовнішніх або внутрішніх поверхнях заготовок деталей.

Різьба буває зовнішньою та внутрішньою. Деталь (стрижень) із зовнішньою різьбою називають гвинтом, а з внутрішньою — гайкою. Різьби виготовляють на верстатах і вручну. У будь-якої різьби розрізняють такі основні елементи: профіль, кут і висота профілю, крок, а також зовнішній, середній та внутрішній діаметри.

Профіль різьби (рис. 7.33) розглядають у перерізі, що проходить через вісь болта або гайки. Ниткою (витком) називають частину різьби, утворену за одного повного оберту профілю.

Кут а профілю — це кут між боковими сторонами (гранями) профілю різьби, який вимірюється в площині, що проходить через вісь болта. У метричної різьби цей кут дорівнює 60°, у дюймової — 55°.

Висота (глибина) різьби Ну профілю — це відстань від вершини різьби до основи профілю, що вимірюється перпендикулярно до осі болта.

Крок різьби Р — відстань між паралельними сторонами або вершинами двох, розміщених поруч витків, яку вимірюють уздовж осі різьби. У метричної різьби крок виражають у міліметрах, а дюймову різьбу характеризують кількістю ниток (витків) на одному дюймі.

Зовнішній діаметр різьби d — діаметр циліндра, описаного навколо різьбової поверхні. Зовнішній діаметр вимірюють у болтів за вершинами профілю різьби, а в гайок — за западинами.

Внутрішній діаметр різьби dy — діаметр циліндра, вписаного в різьбову поверхню.

Внутрішній діаметр вимірюють у болтів — за западинами, у гайок — за вершинами профілю різьби.

Середній діаметр різьби d₂ — діаметр збіжного з різьбою циліндра, твірні якого поділяються боковими сторонами профілю на рівні відрізки.

Профіль різьби залежить від форми різальної частини інструмента, за допомогою якого проводять нарізання різьби.

Найчастіше застосовують циліндричну трикутну різьбу (рис. 7.34, а), яку називають кріпильною, бо її нарізають на кріпильних деталях, зокрема на шпильках, болтах і гайках.

Конічні трикутні різьби дають змогу отримати щільне з’єднання. Такі різьби є на конічних пробках, інколи — у маслянках.

Прямокутна різьба (рис. 7.34, б) має прямокутний (квадратний) профіль. Вона не стандартизована, складна у виготовленні й неміцна; її застосовують рідко.

Трапецеїдальна стрічкова різьба (рис. 7.34, в) має переріз у формі трапеції з кутом профілю 30°. Коефіцієнт тертя в неї малий, тому її застосовують для передавання рухів або великих зусиль у металообробних верстатах (ходові гвинти), домкратах, пресах тощо. Витки цієї різьби мають великий переріз в основі, що забезпечує її високу міцність і зручність під час нарізання. Основні елементи трапецеїдальної різьби стандартизовані.

Упорна різьба (рис. 7.34, г) має профіль у формі нерівнобічної трапеції з переднім кутом 3° і заднім кутом 30°. Основи витків заокруглені, що створює в небезпечному перерізі міцний профіль. Тому цю різьбу застосовують тоді, коли гвинт має передавати велике однобічне зусилля (у гвинтових пресах, домкратах тощо).

Кругла різьба (рис. 7.34, ґ) має профіль, утворений двома дугами, спряженими з невеликими прямокутними ділянками; кут профілю становить 30°. У машинобудуванні цю різьбу застосовують рідко. Переважно її використовують у з’єднаннях, які дуже спрацьовуються, у забрудненому середовищі (арматура пожежних трубопроводів, вагонні стяжки, гаки вантажопідйомних машин тощо). Ця різьба не стандартизована.

За кількістю ниток різьби поділяють на одноходові (однозахідні) і багатоходові (багатозахідні). Ходом різьби називають осьове переміщення гвинта за один його оберт. Для однозахідних різьб хід дорівнює кроку (відстань між суміжними витками), а для багатозахідних — добутку кроку на кількість заходів. Його можна визначити, якщо поглянути на торець гвинта (гайки), тоді буде видно, скільки ниток беруть свій початок з торця. В однозахідної різьби на торці гвинта або гайки видно лише один кінець витка, а в багатозахідних — два, три й більше.

Багатозахідні різьби застосовують у разі потреби швидкого переміщення по різьбі з найменшим тертям. При цьому за один оберт гвинта (або гайки) гайка (або гвинт) переміститься на величину ходу гвинтової лінії різьби. Багато-західні різьби використовують у механізмах для передавання руху (рис. 735).

Розрізняють різьби трьох типів: метричну, дюймову й трубну.

Метрична різьба (рис. 7.36, а) має трикутний профіль із плоскозрізаними вершинами. Кут профілю дорівнює 60°, діаметри та крок виражають у міліметрах.

Метричні різьби поділяють на різьби з нормальним кроком (для зовнішніх діаметрів

1-68 мм) і з малим кроком (для зовнішніх діаметрів 1-600 мм).

Метричні різьби з нормальним кроком позначають, наприклад, М20 (число — це зовнішній діаметр різьби), з малим кроком — М20х1,5 (перше число — зовнішній діаметр, друге — крок).

В основному метричні різьби застосовують як кріпильні: з нормальним кроком — за значних навантажень і для кріпильних деталей (болтів, гайок, гвинтів), із малим кроком — за малих навантажень і тонких регулюваннях.

Дюймова різьба (рис. 7.36, б) має трикутний плоскозрізаний профіль з кутом 55° (різьба Вітворта) або 60° (різьба Селлерса). Усі розміри цієї різьби виражають у дюймах (1" = 25,4 мм). Крок — це кількість ниток (витків) на довжині в один дюйм.

Стандартизовані дюймові різьби мають діаметр від З/іб до 4" і кількість ниток на 1" від 24 до 3. Зовнішній діаметр різьби виражають у дюймах. Від метричної різьби дюймова відрізняється більшим кроком (рис. 7.36, г).

Трубна циліндрична різьба (рис. 7.36, в) стандартизована. Це дрібна дюймова різьба, але, на відміну від неї, спряжується без зазорів (для збільшення герметичності з’єднання) і має заокруглені вершини.

За номінальний діаметр трубної різьби взято внутрішній діаметр труби (діаметр отвору, або, як кажуть, «діаметр труби на світло»), тобто зовнішній діаметр трубної різьби буде більшим за номінальний на подвоєну товщину стінок труби.

Трубну циліндричну різьбу застосовують для зовнішніх діаметрів Vs ^_6” з кількістю ниток на одному дюймі від 28 до 11. Кут профілю дорівнює 55°. Її використовують на трубах для їхнього з’єднання, а також на арматурі трубопроводів та інших тонкостінних деталях.

Трубну циліндричну різьбу позначають так: Труб. З/4” (цифри — номінальний діаметр різьби в дюймах).

Стандартизовані трубні різьби діаметрами від Vs Д° 6” з кількістю ниток на одному дюймі від 28 до 11.

Внутрішню різьбу нарізають мітчиком, зовнішню — плашками й іншими інструментами.

Мітчики (рис. 737) поділяють:

• за призначенням — на ручні й машинні;

• за профілем нарізуваної різьби — для метричної, дюймової та трубної різьб;

• за конструкцією — на суцільні, збірні (регульовані й такі, що самовиключа-ються) і спеціальні.

Ручні мітчики для метричної та дюймової різьб стандартизовані та виготовляються комплектом із двох мітчиків для різьби з кроком до З мм включно (для основної метричної різьби діаметром від 1 до 52 мм і для дюймової різьби діаметром ВІД V4 Д° 1") І комплектом із трьох мітчиків для різьби з кроком понад З мм (для метричної різьби діаметром від ЗО до 52 мм і для дюймової різьби від 1 Vs Д° 2"). До комплекту, що складається з трьох мітчиків, входять чорновий, середній та чистовий мітчики.

Діаметр свердла для свердління під метричні й трубні різьби визначають за довідковими таблицями. Коли не можна скористатися таблицями, діаметр під метричну різьбу приблизно розраховують за формулою:

де d_c — діаметр свердла, мм;

d — номінальний діаметр різьби, мм;

К_с — коефіцієнт, що залежить від розбивання отвору (його беруть за таблицями), звичайно К_с = 1-1,08;

Р — крок різьби, мм.

Використовують різні прийоми нарізання різьби. Після підготовки отвору під різьбу та вибору воротка заготовку закріплюють у лещатах і в цей отвір вертикально вставляють мітчик за кутником.

Притискаючи лівою рукою вороток до мітчика, правою повертають його праворуч доти, поки мітчик не вріжеться на кілька ниток у метал і не набуде стійкого положення, після чого вороток беруть за рукоятку двома руками й обертають із перехопленням рук через кожні півоберта.

Для полегшення роботи вороток із мітчиком обертають не весь час за годинниковою стрілкою, а здійснюють один-два оберти праворуч і півоберта ліворуч і т. д. Завдяки такому зворотно-обертальному руху мітчика стружка ламається, стає короткою (подрібненою), а процес різання значно полегшується.

Плашки (рис. 738) використовують для нарізання зовнішньої різьби вручну й на верстатах.

Залежно від конструкції, плашки поділяють на круглі, накатні й розсувні (призматичні).

Діаметр суцільних крутих плашок передбачено стандартом: для основної метричної різьби — від 1 до 76 мм, для дюймової — від 1/4 Д° 2", для трубної — від 1/8 Д° ^/2 • Круглі плашки для нарізання різьби вручну закріплюють у спеціальному воротку.

Розрізні плашки, на відміну від суцільних, мають проріз (0,5-1,5 мм), що дає змогу регулювати діаметри різьби в межах 0,1-0,25 мм. Через зниження жорсткості нарізання цими плашками різьба має недостатньо точний профіль.

На корпусі різьбонакатувальних плашок, які застосовують для накатування точних профілів різьби, установлюють накатувальні ролики з різьбою. Ролики можна регулювати за розміром нарізуваної різьби. Плашки обертають двома рукоятками, що вкручуються в корпус.

Розсувні (призматичні) плашки, на відміну від круглих, складаються з двох половинок, які називають півплашками. На кожній з них зазначено розмір зовнішньої різьби та цифра 1 чи 2 для правильного закріплення в спеціальному пристрої — клупі. На зовнішньому боці півплашок є кутові канавки (пази), якими їх установлюють у виступи клупа.

Розсувні (призматичні) плашки виготовляють комплектами з 4-5 пар у кожному. Кожну пару в разі потреби вставляють у клуп. Розсувні плашки виготовляють для метричної різьби діаметром від М6 до М52, для дюймової — від V4 Д° 2" і для трубної — від Vs Д° iVV- Розсувну плашку закріплюють у клупі, який складається із скісної рамки з двома рукоятками й затискного гвинта. Півплашки вставляють у виступи рамки, уводять сухар і закріплюють гвинтом.

Для нарізання різьби плашкою вручну стрижень закріплюють у лещатах так, щоб його кінець, який виступає над рівнем губок, був на 20-25 мм більшим за довжину нарізуваної частини. Для забезпечення врізування на верхньому кінці стрижня знімають фаску. Потім на стрижень накладають закріплену в клупі плашку й обертають так, щоб вона врізалася приблизно на одну-дві нитки. Після цього частину стрижня, яку нарізали, змащують мінеральним маслом та обертають клуп із рівномірним тиском на обидві рукоятки так, як під час нарізання мітчиком, тобто один-два оберти праворуч і пів оберта ліворуч.

Зовнішню трубну різьбу нарізають плашкою, внутрішню — мітчиком.

Клуп для нарізання зовнішньої трубної різьби складається з корпусу, довгих рукояток, чотирьох плоских різьбових плашок (гребінок), які можуть одночасно зближуватися до центра або розходитися від нього під час повороту планшайби. Завдяки цьому одним і тим самим клупом можна нарізати труби різних діаметрів.

Плашки, залежно від діаметра труби, встановлюють обертанням черв’яка, який зачеплений із зубчастим сектором, а після встановлення потрібного розміру стопорять натисканням важеля. Точне встановлення різьбових плашок на потрібний діаметр здійснюють за поділками (ноніусом) на корпусі клупа.

Крім чотирьох різьбових плашок, у корпусі клупа встановлено напрямні плашки (гладенькі, без різьби). До клупа додають кілька комплектів плашок (гребінок), що дає змогу нарізати трубні різьби діаметром від V2 Д° З".

Трубну різьбу треба нарізати в такому порядку:

• оглянути плашки: стружкові канавки мають бути чистими, без задирок та інших дефектів, а різальні кромки — гострими, без задирок, завалів, викришених місць і зламів;

• закріпити кінець труби, який нарізатимуть, в трубному притискачі;

• частину труби, на яку нарізуватиметься різьба, змастити маслом (оліфою);

• установити клуп на трубу та зблизити плашки із зусиллям, розрахованим так, щоб різьба була нарізана на кілька робочих ходів (для діаметрів до 1" достатньо два ходи, а для діаметрів понад 1” — три);

• обертати клуп навколо труби;

• розсунути плашки рукояткою планшайби (тоді клуп знімається з труби вільно);

• перевірити якість нарізаної різьби;

• протерти клуп із плашками та змастити мінеральним маслом.

Під час нарізання різьби можлива поломка мітчиків. У такому разі мітчик видаляють з отвору кількома способами.

Якщо з отвору стирчить уламок мітчика, то частину, яка виступає, затискають плоскогубцями або ручними лещатами й викручують уламок з отвору. Якщо виступаючої частини немає, то в канавки мітчика протягують два кінці зігнутого дроту й викручують мітчик за його допомогою. Коли ж невеликий уламок мітчика не вдається викрутити за допомогою дроту, мітчик розламують на дрібні шматки загартованим пробійником, який нагадує кернер, і шматки видаляють з отвору.

Якщо зламано мітчик із швидкорізальної сталі, деталь з уламком мітчика нагрівають у муфельній або нафтовій печі й дають охолонути разом з піччю (у разі використання цього способу деталь нагрівають наприкінці роботи, тобто перед виключенням печі до наступного дня); відпалений мітчик висвердлюють.

Якщо зламано мітчик з вуглецевої сталі, деталь разом з уламком нагрівають до червоного кольору, потім повільно охолоджують і після повного охолодження висвердлюють уламок мітчика.

Якщо ж деталь надто велика, а її нагрівання пов’язане зі значними труднощами, застосовують такі способи:

• за допомогою спеціальної оправки, що має на торці три виступи (ріжки), якими вона входить у канавки мітчика. Перед видаленням уламка мітчика з деталі в отвір заливають гас, щоб полегшити видалення, після чого вставляють оправку й, обережно розхитуючи обертанням воротка, викручують уламок; для видалення мітчиків різних діаметрів є набір вилок (ріжків);

• за допомогою спеціального зенкера;

• приварюванням електродом планки до уламка мітчика, зламаного в деталі із силуміну; після охолодження мітчик вільно викручується з отвору;

• за допомогою ключа, який надівають на квадратний кінець спеціальної оправки, привареної до поламаного мітчика;

• травленням мітчика, зламаного в деталі з алюмінієвого сплаву. У тілі мітчика висвердлюють отвір, намагаючись не пошкодити різьбу деталі; травлять розчином азотної кислоти, яка, добре розчиняючи сталь (матеріал мітчика), майже не впливає на алюмінієвий сплав (матеріал деталі). Як каталізатор застосовують шматочки залізного (в’язального) дроту, які опускають у розчин кислоти, налитої в отвір мітчика; через кожні 5-10 хв використану кислоту видаляють з отвору мітчика піпеткою, а отвір знову заповнюють свіжою кислотою. Процес продовжується декілька годин, допоки метал мітчика не буде остаточно зруйновано. Після цього залишки кислоти видаляють, а отвір промивають (травлення здійснюють також соляною кислотою з підігріванням деталі).

7.11. Шабрування

Шабрування — це опоряджувальна обробка поверхонь, які попередньо оброблені різанням і приганяються в процесі складання шляхом зняття тонкої стружки шабером вручну або механічним способом. Метою шабрування є забезпечення щільного прилягання спряжуваних поверхонь і герметичності (непроникності) з’єднання.

За один робочий хід шабером знімають шар металу завтовшки 0,005-0,07 мм. Шабруванням досягають високої точності (до ЗО несучих плям на поверхні розміром 25x25 мм) і шорсткості поверхні не більше за R_a 0,32. Його широко застосовують в інструментальному виробництві як завершальний процес обробки незагартованих поверхонь.

На шабрування залишають припуск 0,1-0,4 мм залежно від ширини й довжини поверхні.

За формою різальної частини шабери поділяють на плоскі (рис. 739, а), тригранні (рис. 739, б), фасонні (спеціальної форми); за кількістю різальних вінців (граней) — на однобічні та двобічні; за конструкцією — на суцільні та зі вставними пластинами.

Перед шабруванням виявляють нерівності поверхонь шляхом їхнього пофарбування. Шабрувальна фарба — це суміш машинного мастила з блакиттю, рідше із суриком та ультрамарином (синька), які, на відміну від блакиті, погано змішуються з мастилом і нечітко проглядаються на заготовці. Блакить можна замінити сажею, замішаною на суміші автолу з гасом.

Фарбу наносять на оброблювану поверхню тампоном з чистої лляної ганчірки, складеної у кілька шарів. Процес шабрування полягає в поступовому знятті металу з ділянок, де є сірі плями. Правою рукою шабер тримають за рукоятку, а лівою натискають на його кінець. Щодо оброблюваної поверхні шабер установлюють під кутом 25—30°; різальна кромка має міститися на пофарбованій поверхні. Метал знімають скоблінням. Робочим ходом під час шабрування є рух уперед, тобто від себе (рис. 7.40, а), а працюючи плоским шабером із відігнутим униз кінцем — рух назад, тобто на себе (рис. 7.40, б). Під час холостого ходу шабер трохи піднімають.

Шабруванням можна досягти високої точності (0,003-0,01 мм) та якості обробки. Якість шабрування визначають за кількістю плям (точок), які припадають на одиницю обробленої поверхні. Для визначення ступеня точності потрібно накласти квадратну рамку розміром 25x25 мм на прошабровану поверхню й полічити кількість плям. Для зручності рамку роблять із ручкою. Шабрування завершують, якщо кількість плям на поверхні розміром 25x25 мм становить: чорнове — 8-10, напівчистове — 12, чистове — 15, точне — 20, тонке — 25.

7.12. Розпилювання, пригінка та припасування

Під час складання та ремонту виробів доводиться часто виконувати пригінку, припасування, розпилювання, обпилювання, шабрування, полірування та інші слюсарні операції. Причиною є неточність виготовлення деталей.

Обсяг слюсарно-припасовувальних робіт залежить від рівня й типу виробництва. Найбільше таких робіт (20-35 %) виконують в одиничному та дрібносерійно-му виробництві. Деталі зачищають після механічної обробки, доробляють і припасовують одну до одної під час складання, використовуючи універсальне обладнання, пристрої та інструменти. У великосерійному та масовому виробництві складання проводять з урахуванням принципів повної або часткової взаємозамінності, що зменшує (5-7 %) або повністю вилучає застосування слюсарно-припасовувальних робіт. Основний спосіб зменшення обсягу цих робіт — поліпшення технологічності конструкції, застосування рухомих компенсаторів, удосконалення технічного контролю.

Розпилювання — це обробка отворів для надання їм потрібної форми. Обробку круглих отворів виконують круглими й напівкруглими напилками, тригранних — тригранними, ножівковими й ромбічними, квадратних — квадратними напилками.

Спочатку проводять розмічання та накерню-вання розмічальних рисок. Потім за розмічальними рисками свердлять отвори й вирубують пройми, утворені висвердлюванням. Під розпилювання просвердлюють один отвір, коли пройма невелика; у більших проймах просвердлюють два чи кілька отворів, щоб мати найменший припуск на розпилювання. Великі перемички важко видалити з просвердленої пройми, однак не можна розміщувати отвори й надто близько для запобігання стисканню, що може призвести до поломки свердла.

Для розпилювання квадратного отвору в заготовці воротка спочатку розмічають квадрат, а в ньому — отвір (рис. 7.41, а). Потім просвердлюють отвір свердлом, діаметр якого на 0,5 мм менший за довжину сторони квадрата. У просвердленому отворі квадратним напилком пропилюють чотири кути, не доходячи 0,5-0,7 мм до розмічальних рисок. Далі розпилюють отвір до розмічальних рисок: спочатку пропилюють сторони 1 і 3, потім 2 та 4 і приганяють отвір по мітчику так, щоб він заходив в отвір на глибину

2-3 мм. Подальшу обробку сторін (рис. 7.41, б) здійснюють доти, поки квадратна головка легко, але щільно не ввійде в отвір.

Для розпилювання в заготовці тригранного отвору розмічають контур трикутника, а в ньому — отвір, і свердлять його свердлом, не торкаючись розмічальних рисок трикутника (рис. 7.42, а, б). Після цього в круглому отворі пропилюють три кути й послідовно розпилюють сторони 1,2 і 3, не

доходячи 0,5 мм до розмічальних рисок, а потім приганяють сторони трикутника (рис. 7.42, в; с. 91). Точність обробки перевіряють вкладкою (рис. 7.42, г; с. 91).

Виконуючи пригінку, треба стежити за тим, щоб вкладка входила в розпилюваний отвір вільно, без перекосу та щільно. Зазор між сторонами трикутника та вкладкою у разі перевірки щупом не повинен перевищувати 0,05 мм.

Пригінка — це обробка однієї деталі за іншою для виконання з’єднання. Для пригінки необхідно, щоб одна з деталей була цілком готового — за нею проводять пригінку. Цю операцію широко застосовують під час ремонтних робіт, а також у процесі складання в одиничному виробництві.

Пригінку виконують напилками, шліфувальними кругами й борголовками, використовуючи обпилювально-зачисні верстати. Після пригінки деталі мають входити одна в одну без хитань, вільно. Якщо виріб на просвіт не проглядається, то припилюють за фарбою. Інколи без фарби можна помітити сліди від тертя однієї поверхні об іншу. Такі сліди — блискучі плями — указують на те, що це місце заважає руху однієї деталі по іншій. Ці місця (виступи) обробляють до рівномірного блиску по всій поверхні або відсутності такого блиску взагалі. Завершуючи пригінку, не можна залишати гострих ребер і задирок на деталях. їх згладжують личкувальними напилками або абразивними інструментами.

Припасування — це точна взаємна пригінка з’єднуваних деталей без зазорів за будь-яких перекантовок. Припасування забезпечує високу точність обробки, яка необхідна для беззазорного спряження деталей (світлова щілина понад 0,002 мм проглядається). Припасовують як замкнуті, так і напівзамкнуті контури. З двох деталей, що припасовуються, отвір називають проймою, а деталь, яка входить у пройму, — вкладкою.

Пройми бувають відкриті (рис. 7.43, а) і замкнуті (див. рис. 7.42, в; с. 91). Припасування виконують напилками з дрібного і дуже дрібного насічками — № 2, 3, 4 і 5, а також абразивними порошками та пастами.

У разі виготовлення та припасування шаблонів із півкруглими зовнішніми та внутрішніми контурами спочатку виготовляють деталь із внутрішнім контуром — пройму (рис. 7.43, а). До обробленої пройми приганяють (припасовують) вкладку (рис. 7.43, б).

Рис. 7.44. Припасування косокутних вкладок:

а — схема розмічання зовнішніх кутів; б — обпилювання зовнішніх поверхонь; в — схема розмічання внутрішніх кутів; г — обпилювання внутрішніх кутів; ґ — перевірка вкладкою

Обробляючи пройму, спочатку точно обпилюють широкі площини як базові поверхні, потім начорно — ребра (вузькі грані) 1,2,3 і 4. Після цього циркулем розмічають півколо, яке вирізають ножівкою (на рисунку показано штрихом), здійснюють точне обпилювання півкруглої виїмки (рис. 7.43, в) і перевіряють точність обробки вкладкою, а також симетричність щодо осі (за допомогою штангенциркуля). Для виготовлення вкладки спочатку обпилюють широкі поверхні, а потім ребра 1, 2 і 3. Далі розмічають і вирізають кути. Після цього припасовують ребра 5 і 6. Якщо припасування виконано точно, вкладка має входити в пройму без перекосу, хитання та просвітів (рис. 7.43, г).

Послідовність виготовлення та припасування косокутних вкладок у пройми типу «ластівчин хвіст» показано на рис. 7.44.

Криволінійні та фасонні деталі обробляють на шліфувальних верстатах спеціальними профільованими абразивними кругами. Широко застосовують також електроіскрові, хімічні й інші методи обробки, які виключають додаткову роботу з опорядження вручну.

У сучасних умовах ручне розпилювання, пригінку й припасування виконують із використанням металорізального обладнання загального та спеціального призначення, завдяки чому роль слюсаря зводиться до керування машинами й контролю розмірів.

7.13. Притирання та доведення

Притирання — це обробка деталей, які працюють у парі, для забезпечення спряження їхніх робочих поверхонь.

Припуск на притирання становить 0,01-0,02 мм. Точність притирання — 0,001-0,002 мм. Притирають клапани та їхні сідла у двигунах внутрішнього згоряння, робочі поверхні вимірювальних інструментів, гідравлічні пари, пробки й корпуси кранів тощо.

Доведенням називають чистову обробку деталей для одержання точних розмірів і малої шорсткості поверхонь.

Припуск на доведення становить 0,001-0,0025 мм. Доведення забезпечує точність за 5-6-м квалітетами та шорсткість поверхні до R_z0,05.

Поверхні, які обробляють доведенням, стійкі проти спрацювання та корозії, що дуже важливо під час експлуатації вимірювальних інструментів і точних деталей.

Притирання та доведення здійснюють абразивними порошками або пастами, які наносять на поверхні, що обробляються, або на спеціальний інструмент — притир. Притири виготовляють із чавуну та міді. Форма притира має відповідати формі оброблюваної поверхні. За формою притири поділяють на плоскі, циліндричні (стрижні й кільця), різьбові та спеціальні (кульові, асиметричні й фасонні).

Плоскі притири (рис. 7.45, а) — це чавунні плити, на яких доводять поверхні. Плоский притир для попередньої обробки має канавки завглибшки й завширшки 1-2 мм, розміщені на відстані 10-15 мм, у яких накопичуються залишки абразивного матеріалу. Притири для остаточного доведення роблять гладкими.

Циліндричні притири застосовують для доведення циліндричних зовнішніх і внутрішніх поверхонь (отворів). Вони бувають регульовані з робочою внутрішньою циліндричною поверхнею (рис. 7.45, в) і нерегульовані з робочою зовнішньою циліндричною поверхнею (рис. 7.45, г). Деталі великого діаметра притирають притиром, подібним до плоского напилка (рис. 7.45, б).

Конічними притирами (рис. 7.45, ґ) доводять конічні отвори. Конічний притир для попередньої обробки має спіральну канавку, у якій утримується абразивно-притиральний матеріал. Притир для обробки зовнішньої конічної поверхні виготовляють у формі конічної втулки.

Спеціальні притири (складної форми) застосовують для доведення поверхонь різноманітної форми та важкодоступних поверхонь малих розмірів.

Притири бувають рухомі й нерухомі. Рухомий притир під час доведення переміщується, а деталь залишається нерухомою або переміщується відносно притира.

Абразивні матеріали поділяють на природні та штучні, тверді й м’які.

Твердими природними абразивними матеріалами є мінерали, що містять оксид алюмінію (природний корунд, наждак) та оксид кремнію (кварц, кремінь, алмаз).

До штучних абразивних матеріалів належать: електрокорунд нормальний (1А), електрокорунд білий (2А), електрокорунд хромистий (ЗА), монокорунд (4А), карбід кремнію (карборунд) зелений (6С), карбід кремнію чорний (5С), карбід бору (КБ), кубічний нітрид бору (КБ71), ельбор (Л) та алмаз синтетичний (АС).

М’якими абразивними матеріалами притирають (доводять) відпалену сталь, чавун, мідні й алюмінієві сплави. Для грубого притирання використовують абразивні шліфувальні порошки зернистістю 5-3, для попереднього притирання — мікропорошки М28, М20 і М14, а для остаточного — М10, М7 і М5.

З м’яких абразивних матеріалів найчастіше застосовують пасту ДОІ.

Розрізняють такі види абразивної пасти ДОР:

груба (світло-зеленого кольору) — застосовують для знімання шару металу завтовшки в декілька десятих часток міліметра (утворюється матова поверхня);

середня (зеленого кольору) — знімають шар металу, що вимірюється сотими частками міліметра (чиста поверхня без штрихів);

тонка (чорного кольору із зеленуватим відтінком) — знімають припуски в тисячні частки міліметра, надаючи поверхні дзеркального блиску.

Кожний вид пасти має номер, що відповідає її абразивній здатності: груба паста — № 50, 40, 35, ЗО, 25 і 20, середня — № 15 і 10, тонка — № 7, 4 і 1. Розміри зерен грубої пасти становлять 40-17 мкм, середньої — 16-8 і тонкої — менш як 8 мкм.

Алмазні пасти застосовують для притирання та доведення виробів із твердих сплавів, сталей та неметалевих матеріалів (скла, рубіну, кераміки). їх випускають 12 зернистостей, які поділяють на велику, середню, дрібну й тонку. Алмазні пасти кожної групи мають свій колір: пасти великої зернистості — червоний (АП100, АП80, АП60); середньої — зелений (АП40, АП28, АП20); дрібної — блакитний (АПІ4, АП10, АП7); пасти тонкої зернистості — жовтий (АП5, АПЗ, АП1). У межах кожної групи пасту найбільшої зернистості позначають чорною смужкою, середньої — сірою, а дрібної — білою (цими кольорами фарбують тюбики й упакування пасти).

Зміна кольору пасти вказує на зняття шару матеріалу, що обробляється. Якщо притир і пасту вибрано правильно, то після нетривалої роботи алмазна паста набуває темного кольору. Це свідчить про безперервне зняття матеріалу.

Застосування алмазних паст забезпечує шорсткість оброблюваної поверхні R_a0,04 і R_z0,05.

У маркуванні пасти буква А означає, що порошок виготовлено з алмазу, П — паста, цифри — розмір зерна. Наприклад: АП100 — розмір зерна 100-80 мкм; АП80 — 80-60, АПЗ — 3-1 та АП1 — 1 мкм і менше.

За консистенцією пасти бувають тверді, мазеподібні й рідкі.

Мастильні матеріали (мастила) прискорюють притирання та доведення, зменшують шорсткість та охолоджують поверхню деталі. Найчастіше як мастила застосовують мастильно-охолоджувальні рідини: гас, бензин, мінеральні масла, содову воду.

Під час попереднього доведення потрібно зняти великий шар металу. Для цього використовують притири з м’якого металу (міді), які утримують крупний абразив значно краще, ніж сірий чавун.

Для остаточного доведення застосовують чавунні притири, які знімають невеликий шар металу. Притири в основному утримують найдрібніші зерна й завдяки твердості полегшують обробку. Сталеві притири спрацьовуються швидше, ніж чавунні.

Для остаточного доведення пастами ДОІ й одержання дзеркальної поверхні використовують притири, виготовлені зі скла «пірекс» або дзеркального литого скла, що не має бульбашок, глибоких подряпин і раковин.

* Більш відома як паста ГОИ (рос.) — від назви наукової установи (Державний оптичний інститут), у якій цей продукт був розроблений у 1930-х роках.

Застосовують два способи покривання пригарів абразивним порошком:

1) абразивний порошок удавлюють у притир до роботи;

2) притир покривають шаром мастила, на яке потім насипають абразивний порошок.

Працюють притиром до повного затуплення абразивних зерен. Додавати новий абразивний порошок під час роботи (особливо перед завершенням доведення) не треба, бо це призведе до зниження точності обробки.

Притирання плоских поверхонь виконують на нерухомих довідних плитах (рис. 7.46). Поверхню плити посипають шліфувальним порошком.

Доведення поділяють на попереднє (чорнове) та остаточне (чистове). Виріб пересувають круговими рухами. Доведення ведуть доти, поки поверхня не буде матовою або дзеркальною. Попереднє доведення проводять на плиті з канавками, а остаточне — на гладкій плиті.

Доведення вузьких поверхонь (шаблонів, кутників, лінійок) виконують за допомогою чавунних і сталевих напрямних брусків (кубиків) і призм. Притирання конічних поверхонь виконують за допомогою ручного дриля або коловороту (рис. 7.47). Нарис. 7.47 показано притирання, виконане правильно й неправильно (сліди фарби уривчасті).

Зовнішню різьбу доводять різьбовими кільцями, а внутрішню — суцільними різьбовими оправками. Для доведення деталей із твердих сплавів застосовують алмазні пасти, карбіди бору та кремнію. Для механізації довідних і притиральних робіт використовують довідні верстати, відповідно пристосовані свердлильні та ін.

Після доведення поверхні перевіряють на фарбу: на добре доведених поверхнях фарба розподіляється рівномірно. Площинність у процесі доведення контролюють лекальною лінійкою з точністю вимірювання до 0,001 мм.

Паралельність плоских поверхонь перевіряють мікрометром, індикатором або іншими важільно-механічними приладами, заданий профіль — шаблонами, лекалами (за методом світлової щілини), кути — кутниками, кутомірами, шаблонами.

Полірування використовують для усунення шорсткості після обробки деталей, які працюють на стирання та із змінними навантаженнями (шийки колінчастих валів, декоративні поверхні деталей), а також для підвищення стійкості поверхонь проти корозії. Припуск на полірування становить не більше 0,01 мм. Полірування виконують напівмеханізованим способом на полірувально-шліфувальних верстатах, а також на механізованих та автоматизованих верстатах м’якими кругами (із фетра, шкіри, сукна) або стрічками з полірувальною пастою.

Крім абразивних порошків, використовують спеціальну мастику: 35 % оксиду алюмінію, 40 % оксиду хрому і 25 % шліфувального порошку або пасту: 72 % вапна,

23 % стеаринової кислоти, по 1,5 % церезину й сала і 2 % скипидару. Після полірування поверхню витирають сукном і промивають у бензині.

Використовують також гідрополірування, де як інструмент застосовують струмінь суспензії, що складається з 64 % води, 33 — дрібноабразивного матеріалу, 2 — соди й 1 % нітрату натрію.

7.14. Випробування деталей перед складанням

Багато деталей та складальних одиниць перед складанням піддають випробуванням, визначаючи потрібні характеристики в штучно створених умовах, подібних до експлуатаційних. Якщо деталі й складальні одиниці виготовлені з похибками, то їхня надійність і довговічність не гарантуються, а виявити це можливо під час випробувань. Способи випробування вибирають залежно від функціональних особливостей та призначення деталей і складальних одиниць.

На герметичність випробовують деталі й складальні одиниці, які під тиском не повинні пропускати пару, стиснене повітря, масло, воду, рідке паливо тощо. Такими деталями є гільзи, блоки циліндрів, корпуси гідравлічних і пневматичних насосів, кришки та ін.

Деталі й складальні одиниці, що працюють під тиском, піддають гідравлічним випробуванням. Для цього в порожнини під підвищеним тиском нагнітають воду, емульсію або повітря. Для наповнення також використовують гас, трансформаторне й дизельне масла. Поява на стінках деталі рідини (вологи або крапель) указує на наявність дефектів. Виявлені дефекти зачищають, після чого заварюють, паяють та чеканять, а потім знову випробовують.

Для випробування використовують різні пристосування: заглушки, універсальні й спеціальні стенди, насоси тощо. Як ущільнювальні матеріали застосовують гуму, шкіру чи картон, змащений цинковими білилами або суриком.

Пневмогідравлічні випробування полягають у тому, що рідина подається в порожнину деталі під тиском повітря (від балона, компресора). Цей спосіб використовують, якщо тиск стисненого повітря на рідини невеликий (до 50 МПа).

Вакуумне випробування проводять для перевірки зварних, паяних, заклепувальних та інших з’єднань. На досліджувану ділянку встановлюють спеціальний ковпак з органічного скла, і за допомогою вакуумної установки з-під нього викачують повітря. Тиск навколишнього середовища на ковпак створить ще більше прилягання його до поверхні складальної одиниці. Під ковпаком і поверхнею встановлюють прокладку, яка запобігає потраплянню повітря в ковпак. Щільність визначають за часом, протягом якого під ковпаком зберігатиметься розрідження.

Випробування під навантаженням виконують для перевірки масляних насосів (помп), двигунів внутрішнього згоряння, компресорів тощо. Для цих випробувань використовують спеціальні стенди.

7.15. Клеймування та маркування деталей під час складання

На підтвердження відповідності деталей та складальних одиниць кресленням і технічним умовам на них наносять спеціальний знак — клеймо.

Деталі, з яких складається вузол, після підбору або пригінки маркують, тобто ставлять на них знаки, букви або цифри, що вказують на відхилення від номінальних розмірів і маси, загальні номери взаємно підігнаних деталей,

розмірну групу і т. ін. Наприклад, маркують поршні двигунів, вкладиші підшипників.

Механічний спосіб полягає у вибиванні знаків, букв або цифр на поверхнях деталей ударами молотка по сталевому загартованому клейму, на торці якого є відповідний знак.

Ручне клеймування має певні недоліки, які призводять до неоднорідності відбитків. Ці недоліки усувають, застосовуючи спеціальні преси й автомати.

Для ультразвукового клеймування клеймо-пуансон виготовляють із сталі, як абразив використовують карбіди кремнію, бору або оксид алюмінію дрібної зернистості.

Неметалеві деталі (органічне скло, текстоліт, вініпласт) маркують на легких пневматичних пресах. Спеціальна касета з набором клейм обладнана електричним пальником і нагрівається до температури 200 °С. Відтиски полірують протягом кількох секунд.

Хімічний спосіб застовують для маркування та клеймування деталей із сталей і мідних сплавів. Для цього гумові штампи з нанесеними на них знаками, буквами або цифрами змочують, опускаючи їх у фетрові або войлочні подушки, просочені спеціальною рідиною: для сталевих деталей — 10 % азотної кислоти, ЗО % — оцтової кислоти, 5 % — денатурованого спирту та 55 % води; для бронзових деталей — 5%-й розчин соляної кислоти в азотній кислоті.

Перед клеймуванням поверхні очищають від іржі й мастила, промивають бензином і протирають фетровою ганчіркою з нанесеним на неї вапном. Після клеймування витримують 1-2 хв до появи тексту та видаляють залишки кислоти з поверхні деталі фільтрувальним папером. Одержаний відбиток промивають 10%-м розчином кальцинованої соди або содовою водою. Для уникнення корозії місця клеймування покривають мастилом, витирають чистою марлею і наносять тонкий шар технічного вазеліну.

Часто для маркування деталей використовують фарби білого, синього, зеленого, жовтого, червоного й інших кольорів. Фарбові знаки наносять на неробочі поверхні деталей.

Електрогравірування виконують за допомогою електрографа, який складається з однофазного знижувального трансформатора потужністю 150-200 Вт з вторинною напругою 4-6 В. Первинну обмотку під’єднують до електромережі напругою 127 або 220 В, а вторинну з’єднують із латунною підставкою для деталі. До клем вторинної обмотки приєднують електроолівці. Під час дотику електро-олівця до деталі вторинне коло замикається, і на місці дотику виникає електрична дуга, яка плавить поверхневий шар деталі. У такий спосіб на деталь наносять певні знаки.

У масовому виробництві використовують електроерозійний спосіб клеймування та маркування, що ґрунтується на електроіскровому ефекті.

7.16. Технічний контроль

Технічним контролем називають перевірку готової продукції відповідно до встановлених технічних вимог. За його допомогою визначають правильність з’єднання і взаємодії деталей та складальних одиниць і в цілому всього виробу.

Залежно від технологічного процесу та характеру виконання розрізняють: попередній контроль матеріалів, напівфабрикатів і заготовок; поопераційний контроль деталей після кожної операції; груповий контроль деталей; вибірковий контроль (3-5 % виробів від партії); обов’язковий контроль відповідальних виробів; стаціонарний контроль у спеціальному пункті; ковзний контроль безпосередньо на робочому місці; попереджувальний контроль для виявлення браку; остаточний контроль виробу.

Методи виконання технічного контролю поділяють: за видом вимірювальних засобів (механічний, пневматичний, гідравлічний, оптичний тощо); за способом визначення якості виробу (поелементний і комплексний, абсолютний і відносний, контактний і безконтактний); за ступенем технічного забезпечення (механізований та автоматизований).

Безпосередній контроль за якістю продукції здійснюють працівники служби технічного контролю, які вибраковують матеріали, заготовки, деталі й вироби; повертають їх для перевірки або виправлення дефектів; вимагають припинення роботи, якщо продукція не відповідає технічним вимогам або виготовлена з порушенням технології; оформляють документацію на прийняту та браковану продукцію.

Під час виконання технічного контролю користуються технічною документацією, зокрема операційною картою технічного контролю. Для оформлення результатів контролю використовують паспорти та журнали контролю, технологічні бирки, карти вимірювань і клеймування.

Запитання та завдання

1. Як очищують деталі?

2. Назвіть та охарактеризуйте основні способи миття деталей.

3. З якою метою виконують пригінку деталей?

4. Що називають припасуванням?

5. Для чого виконують полірування?

6. Як класифікують напилки?

7. Що таке припуск?

8. Якими інструментами виконують розмічання?

9. Які інструменти використовують для рубання металу?

10. Як можна вирівняти деталі?

11. Назвіть способи згинання металів.

12. Якими інструментами виконують ручне різання металу?

13. Що називають свердлінням?

14. Які є види свердел?

15. Для чого виконують розвертання отворів?

16. У чому полягає відмінність операцій зенкерування та зенкування?

17. Охарактеризуйте особливості будови зенкерів, зенківок і розверток.

18. Що таке шабрування?

19. Як класифікують різьби?

20. Якими інструментами нарізають різьби?

21. Які є види випробування деталей та складальних одиниць?

22. Назвіть способи клеймування та маркування деталей.

23. Що таке технічний контроль'?

 

 

Це матеріал з підручника "Технологія механоскладальних робіт" Гуменюк 2020