СЛЕСАРНО-РЕМОНТНОЕ ДЕЛО
Разметкой называется операция нанесения на обрабатываемую заготовку разметочных линий, определяющих контуры будущей детали либо места подлежащие обработке. Инструментом является чертилка, для нанесения углублений применяют кернеры, для разметки окружностей применяют слесарные циркули, разметку производят на специальных разметочных плитах, для обеспечения правильной установки деталей при разметке служат подкладки и поворотные приспособления. Разметочные линии наносят в таком порядке: сначала горизонтальные, затем вертикальные, после наклонные и последними дуги и окружности.
Рубкой называется слесарная операция при которой с помощью режущего инструмента(зубила или клейцмейселя) и ударного инструмента (слесарного молотка) с поверхности заготовки удаляются лишние слои металла или заготовка разрубается на части.
Правка и рихтовка представляет собой операции по выправке металла, заготовок, деталей, имеющих вмятины, волнистость, коробление, может осуществляться как в горячем, так и в холодном состоянии в зависимости от величины прогиба, размеров и материала детали.
Правка может осуществляться ручным способом – на стальной или чугунной плите с помощью ударного инструмента (молотки с круглым бойком), на наковальне, и машинным способом – на правильных вальцах и прессах. Закаленные и сварные детали подвергают рихтовке.
Гибка – это способ обработки металла давлением, при котором заготовке или ее части придается изогнутая форма. Может выполняться как слесарными молотками (лучше с мягкими бойками) в тисках, на плите или с помощью специальных приспособлений, необходимо добиться, чтобы заготовка после снятия нагрузки сохранила приданную ей форму. Определение размеров заготовки сводится к подсчету длины прямых участков и длины укорачивания в пределах закруглений. При гибке под прямым углом без загруглеий припуск на загиб берется от 0,5 до 0,8мм толщины материала, складывая длину внутренних сторон, получаем длину заготовки. Полосовой материал может подвергаться гибке на трехроликовых и четырехроликовых станках. Трубы гнут ручным и механизированным способом, в горячем (диаметр более 100мм) и холодном состоянии, с наполнителями (песок) и без. Способ зависит от диаметра, угла загиба и материала трубы.
Развальцовка (вальцевание) труб заключается в расширении концов труб изнутри специальным инструментом вальцовкой в слесарных тисках.
Резкой называется отделение частей от сортового или листового материала. Может, осуществляется как со снятием стружки (ручной ножовкой, на ножовочных круглопильных, токарно-отрезных станках, а также газовой и дуговой резкой) так и без снятия (ручные рычажные и механизированные ножницы пресс-ножницами, штампами. Сущность процесса резки ножницами заключается в отделении частей металла под давлением пары режущих ножей, толщиной 0,5-1,0мм, для цветных металлов до 1,5мм, рычажные ножницы применяются для разрезания листов до 4 мм. Для разрезания толстых листов, полосового, круглого и профильного проката применяют резку ножовкой. Для разрезания металлов пользуются ножовочными полотнами с шагом 1,3-1,6 мм, при длинных пропилах берут полотна с крупным шагом, при коротких- с мелким. Полотно под нажимом прогибаться не должно в этом случае натяжение достаточное, а заготовку предварительно устанавливают в тиски. Боле производительно применять механизированные инструменты: пневматические ножницы и ножовки.
Опиливанием называется по обработке металлов снятием небольшого слоя металла вручную с помощью напильника либо на опиловочных станках с целью удаления заусенцев, придания требуемой формы, пригонки деталей друг к другу. Припуск от 0,5-0,025мм. Напильники с одинарной насечкой применяются для опиливания мягких материалов, напильники с двойной насечкой применяют для опиливания стали чугуна и других твердых материалов. Алмазные напильники применяют для обработки и доводки твердосплавных частей инструмента и штампов. Небольшие напильники (надфили) применяют для лекальных, граверных, ювелирных работ для зачистки в труднодоступных местах. Они имеют двойную насечку разного количества. Рашпили предназначены для обработки мягких и неметаллических материалов металлов, когда обычные напильники непригодны так как быстро забиваются стружкой. Необходимо периодически изменять направление движения напильника для получения правильной и чистой поверхности. Проверку качества производят поверочной линейкой на просвет.
Сверлением называется образование отверстия в сплошном материале путем снятия стружки режущим инструментом сверлом (угол заточки для обработки сталей и чугунов 118 градусом, закаленной стали 125, мягких материалов 125-140). Может осуществляться вручную с помощью дрели либо трещотки, а также механизированным инструментом (ручные электрические и пневматические сверлильные машинки) и на станках. Инструмент устанавливается либо с помощью переходных втулок непосредственно в отверстие шпинделя станка либо в патрон. При этом заготовка должна быть закреплена в тисках, кондукторе специальной подставке для сверления и др.
Зенкерованием называется процесс обработки зенкерами необработанных отверстий в деталях полученных литьем, штамповкой или предварительно просверленных с целью увеличения диаметра либо улучшения качества поверхности.
Развертывание – это процесс чистовой обработки отверстий, обеспечивающий точность 7-9 квалитетов на сверлильных или токарных станках инструментом разверткой, которые изготавливают комплектом из 2-3 штук для чернового получистового и чистового развертывания.
Клепкой называется процесс соединения двух или нескольких деталей с помощью заклепок обычно в холодном состоянии.
Процесс клепки состоит из следующих операций:
Образования отверстия под заклепку сверлением или пробивкой
Зенкование гнезда под закладную головку заклепки (при потайной клепке)
Вставка заклепки в отверстие
Образование замыкающей головки заклепки, т. е. собственно клепка
Различают ручную клепку с помощью молотков, обжимки и чеканки, механизированную с помощью пневматических клепальных молотков и машинную с помощью прессов одинарной и групповой клепки
Шабрением называется операция по снятию (соскабливанию) с поверхности деталей очень тонких частиц металла специальным инструментом шабером. Цель шабрения - обеспечение плотного прилегания сопрягаемых поверхностей и герметичности соединения. Припуск на обработку 0,005-0,07мм, часто применяется как окончательная обработка незакаленных поверхностей, поверхность после шабрения получается более износостойкая. Перед шабрением необходимо выполнить чистовую обработку резанием. Перед шабрением выявляют неровности методом нанесения краски. Осуществляют процесс в два этапа черновое и чистовое шабрение с постоянной проверкой. Проверку осуществляют квадратом 25 на 25 мм путем подсчета пятен.
Распиливанием называется обработка отверстий с целью придания им нужной формы с помощью соответствующего напильника. Обработку начинают с разметки и накернения разметочных линий, затем сверлят отверстие и вырубают проймы, образованные высверливанием, целесообразно высверливать несколько отверстий с целью оставления наименьшего припуска на распиливание. Точность обработки проверяют вкладышем, необходимо следить, чтобы вкладыш входил в отверстие плотно, без перекосов, зазор при проверке щупом должен составлять не более 0,05 мм.
Пригонкой называется обработка детали по другой, с тем, чтобы выполнить соединение, для этого необходимо, чтобы одна из деталей была совершенно готовой, по ней ведут пригонку, необходимо следить, чтобы на поверхности отсутствовали блестящие пятна, которые говорят о том, что это место мешает движению одной детали по другой, проверяют также вкладышем.
Припасовкой называется точная взаимная пригонка деталей, соединяющихся без зазоров, отличается высокой степенью точности (0,002 мм). Выполняется напильниками с мелкой и очень мелкой насечкой, а также абразивными порошками и пастами. Причем сначала опиливают широкие плоскости, затем начерно узкие грани, затем размечают и и вырезают пройму, производят точное опиливание и проверяют вкладышем. Точность считается достаточной, если вкладыш входит в пройму без перекоса, качки и просветов.
Притиркой называется обработка деталей, работающих в паре, для обеспечения наилучшего контакта рабочих поверхностей.
Доводка — чистовая обработка деталей с целью получения точных размеров и малой шероховатости поверхностей.
Притирка и доводка осуществляются абразивными порошками или пастами, наносимыми на специальный инструмент — притир или на обрабатываемые поверхности.
Припуск на притирку составляет 0,01-0,02 мм, на доводку- от 0,001 до 0,0025 мм. Точность притирки — от 0,001 до 0,002 мм. Доводка обеспечивает точность 1-го класса (5 —6-й квалитеты) и шероховатость поверхности до Rz 0,05.
В машиностроении притирке подвергают гидравлические пары, пробки и корпуса кранов, клапаны и седла двигателей, рабочие поверхности измерительных инструментов и т. п.
Обработанные доводкой поверхности хорошо сопротивляются износу и коррозии, что является решающим фактором в эксплуатации измерительных и поверочных инструментов и очень точных деталей.
Полирование (полировка) — обработка (отделка) материалов до получения зеркального блеска и красивого вида поверхности без соблюдения точности и размеров. Полирование металлов выполняют на полировальных станках быстровращающимися мягкими кругами из фетра или сукна или быстровращающимися лентами, на поверхности которых нанесена полировальная паста или мелкие абразивные зерна. В ряде случаев применяется электролитическое полирование.
Абразивные материалы (абразивы) — это мелкозернистые кристаллические порошкообразные, а также и массивные твердые тела, применяемые в технике для механической обработки различных металлов.
Абразивные материалы (минералы) делятся на естественные (природные) и искусственные.
Различают также твердые абразивные материалы, имеющие твердость, большую твердости закаленной стали, и мягкие, у которых твердость меньше, чем у закаленной стали.
К твердым естественным материалам относят минералы: содержащие окись алюминия — корунд естественный и наждак; содержащие окись кремния — кварц и кремень; алмаз.
Искусственные твердые абразивные материалы, получаемые в электропечах, характеризуются высокой твердостью, большой однородностью состава и свойств. К искусственным абразивным материалам относят: электрокорунд нормальный (обозначается 1А), электрокорунд белый (2А), электрокорунд хромистый (ЗА), монокорунд (4А), карбид кремния (карборунд) зеленый (6С), карбид кремния
Из мягких абразивных материалов широко применяют пасты ГОИ.
Пасты Государственного оптического института (ГОИ). Паста широко применяется для окончательных доводочных работ, когда кроме высокой точности и шероховатости требуется получение блестящей поверхности.
Применение паст обеспечивает повышение износоустойчивости обработка деталей, так как на поверхности не остаются включения твердых абразивных материалов способствующих изнашиванию поверхности
Алмазные пасты применяют для притирки, и доводки, полирования изделий из твердых сталей различных марок и неметаллических материалов: стекла, рубина, керамики, пускают пасты различных характеристик из природных и синтетических алмазов с размером зерна от 60 до 1 мкм. Для повышения производительности при доводке сначала применяют крупнозернистые пасты, постепенно переходя на мелкозернистые.
Смазывающие материалы для притирки и доводки способствуют ускорению процесса притирки и доводки, сохраняют остроту зерен, повышают точность и класс шероховатости поверхности. Они охлаждают также поверхность детали. Наиболее часто употребляют следующие смазочно-охлаждающие жидкости: керосин, бензин, легкие минеральные масла, содовую воду. Для притирки стали и чугуна чаще применяют керосин с добавкой 2,5% олеиновой кислоты и 7% канифоли, что значительно повышает производительность.
Притир должен соответствовать форме притираемой поверхности. По форме притиры делят на плоские, цилиндрические (стержни и кольца), резьбовые и специальные (шаровые, асимметричные и неправильной формы).
Притиры могут быть подвижными и неподвижными. Подвижный притир при притирке перемещается, а деталь остается неподвижной или перемещается относительно притира. Такими притирами являются цилиндры, диски, конусы и др.
При использовании неподвижного притира перемещается только обрабатываемая деталь. Такими притирами являются бруски, плиты и др.
Наиболее часто притиры изготовляют из чугуна и меди, обладающих необходимыми качествами для удовлетворительного вдавливания абразивов: средней твердостью, плотностью, хорошей износоустойчивостью.
Для окончательной притирки пастами ГОИ с целью получения зеркальной поверхности следует применять притиры, изготовленные из стекла «пирекс» или зеркального литого стекла, которое не должно иметь пузырьков, глубоких царапин и раковин.
Шаржирование притиров твердым абразивным материалом. Существуют два способа покрытия притиров абразивным порошком: прямой и косвенный.
При прямом способе абразивный порошок вдавливают в притир до работы. Плоский притир шаржируют с помощью стального закаленного бруска или валика. Притир прокатывают с помощью другой плиты до тех пор, пока абразив не будет вдавлен в притир равномерно по всей поверхности.
После шаржирования с притира удаляют остаток абразивного порошка волосяной щеткой, притир слегка смазывают и применяют для работы без добавления свободного абразивного материала до тех пор, пока притир не перестанет обрабатывать деталь.
Пайка — процесс получения неразъемного соединения материалов с нагревом ниже температуры их автономного расплавления путем смачивания, растекания и заполнения зазора между ними расплавленным припоем и сцепления их при кристаллизации шва.
Припои подразделяются на твердые (тугоплавкие и высокопрочные — температура плавления ниже 500°С) и мягкие (легкоплавкие, обладающие меньшей прочностью, — температура плавления выше 500°С, рис. 349).
Легкоплавкие припои широко применяются в отраслях промышленности и в быту и представляют собой сплав олова со свинцом. Разные количественные соотношения олова и свинца определяют свойства припоев.
Оловянно-свинцовые припои по сравнению с другими обладают рядом преимуществ: высокой смачивающей способностью, хорошим сопротивлением коррозии. При пайке этими припоями свойства соединяемых металлов не изменяются или почти не изменяются. Легкоплавкие припои можно приготовить непосредственно в цехе или мастерской. Для этого в металлических ковшах расплавляют олово и старый припой, затем добавляют небольшие кусочки свинца, хорошо размешивают. Для того чтобы припой не выгорал, поверхность посыпают толченым древесным углем. Низкотемпературные припои применяю» при паянии тонких оловянных предметов, при паянии стекла с металлической арматурой, деталей, которые особенно чувствительны нагреву
Добавка в небольших количествах бора повышает твердость и прочность припоя, повышает хрупкость паяных швов.
С повышением температуры скорость окисления поверхности спаиваемых деталей значительно возрастает, в результате чего припой не пристает к детали. Для удаления окисла применяют химические вещества, называемые флюсами, флюсы улучшают условия смачивания поверхности паяемого металла расплавленным припоем, предохраняют поверхность паянного металла и расплавленного припоя от окисления при нагреве и в процессе пайки, растворяют имевшиеся на поверхности паяемого металла и припоя окисные пленки.
Различают флюсы для мягких и твердых припоев, а также для пайки алюминиевых сплавов, нержавеющих сталей и чугуна.
флюсы для мягких припоев — это хлористый цинк, нашатырь, канифоль, пасты и др.
флюсы для твердых припоев — это бура, борная кислота и некоторые другие вещества.
Основным инструментом для выполнения пайки является паяльник. По способу нагрева паяльники разделяют на три группы: периодического подогрева, с непрерывным подогревом газом или жидким топливом и электрические.
Особую группу составляют паяльники специального назначения: ультразвуковые с генератором ультразвуковой частоты (УП-21); с дуговым обогревом; с вибрирующими устройствами и Др.
Независимо от способа нагрева и конструкции основное назначение паяльника состоит в следующем: нагрев припоя до расплавления, накаливание расплавленного припоя и нанесение его на соединение, прогрев металла по месту пайки и удаление излишков расплавленного припоя.
Покрытие поверхности металлических изделий тонким слоем соответствующего назначению изделий сплава (олова, сплава олова со свинцом и др.) называется лужением, а наносимый слой — полудой.
Лужение, как правило, применяют при подготовке деталей к пайке, а также для предохранения изделий от коррозии, окисления.
Лужение — подготовительная операция при заливке подшипников баббитом.
Полуду приготавливают так же, как и припой. В качестве полуды пользуются оловом и сплавами на оловянной основе.
Сплавами из олова со свинцом и цинком лудят металлические изделия в целях предохранения от ржавчины. Красивую белую и блестящую полуду для лужения художественных изделий получают из сплавов олова с висмутом (90-10%).Процесс лужения состоит из подготовки поверхности, приготовления полуды и ее нанесения на поверхность.
Подготовка поверхности к лужению зависит от требований, предъявляемых к изделиям, и от способа нанесения полуды. Перед покрытием оловом поверхность обрабатывают щетками, шлифованием и обезжириванием, травлением.
Лужение осуществляют двумя способами: погружением в полуду (небольшие изделия) и растиранием (большие изделия).
Лужение погружением выполняют в чистой металлической посуде, куда закладывают и в которой расплавляют полуду, насыпая на поверхность маленькие кусочки древесного угля для предохранения от окисления.
Восстановление — производство восстановительных работ, в результате которых детали, узлу или агрегату возвращаются первоначальные (номинальные) размеры, форма, свойства, мощность и точность (изменения возможны только в сторону улучшения).
Износ деталей часто приводит к нарушению посадки в сопряжении — увеличиваются зазоры и уменьшаются первоначальные натяги, нарушается форма поверхностей, возникают другие неисправности и дефекты. Такие детали при ремонте заменяют или восстанавливают (стоимость восстановления обычно составляет от 15 до 40 % стоимости новых деталей). Восстановление деталей способствует значительной экономии дефицитных материалов и цветных металлов.
Чтобы выбрать способ восстановления и упрочнения детали, необходимо знать свойства и сроки службы новых и восстановленных деталей. Восстановленная деталь должна быть достаточно долговечной и надежной в эксплуатации, а также обладать качествами новой.
Восстановление деталей механической обработкой
Сущность этого способа заключается в том, что восстанавливают (исправляют) геометрическую форму ремонтируемой сопрягаемой детали снятием минимального слоя металла с ее изношенных поверхностей до удаления следов износа без сохранения первоначальных размеров детали. Сопряжение деталей затем восстанавливают введением готовой или изготовлённой заново детали компенсатора, обеспечивая первоначальные (номинальные) посадки. Применение данного метода восстановления изношенных деталей связано с понятием ремонтного размера.
Ремонтным называют размер, до которого производится обработка изношенной поверхности при восстановлении детали. Различают свободные и регламентированные ремонтные размеры. Некоторые летали или их элементы невозможно восстановить
до прежних размеров, а в ряде случаев процесс восстановления экономически нецелесообразен. При этих условиях ремонт осуществляют методом ремонтных размеров. Чаще всего этот метод применяют для сопрягаемых деталей типа вал—втулка. В этом случае из двух сопрягаемых деталей ремонтируют одну (дорогостоящую или металлоемкую), а другую изготавливают заново.