Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Пермский национальный исследовательский

политехнический университет»

Лысьвенский филиал

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

ПМ.04 Выполнение работ по одной или нескольким профессиям рабочих, должностям служащих

МДК 04.01 ПРАКТИКУМ ПО РАБОЧЕЙ ПРОФЕССИИ

основной профессиональной образовательной программы

подготовки специалистов среднего звена

15.02.08 Технология машиностроения

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по организации практических занятий

Лысьва, 2016 г.

Составитель - преподаватель Карпова И.В.

Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании предметной (цикловой) комиссии технических дисциплин (ТД), протокол № 10 от «18» мая 2016 г.

Рецензент

Заведующая учебной частью ЛПК

преподаватель высшей

квалификационной категории Л.В. Стяжкова

Содержание

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Цель междисциплинарного курса:

• овладение видом деятельности Выполнение работ по одной или нескольким профессиям рабочих, должностям служащих. Получение рабочей профессии слесарь-инструментальщик.

В процессе изучения данного курса студент осваивает следующие компетенции:

Общие:

OK 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

OK 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

OK 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

Профессиональные:

ПСК 1.1. Выполнять слесарную обработку деталей приспособлений, режущего и измерительного инструмента.

ПСК 1.2. Выполнять сборку приспособлений, режущего и измерительного инструмента.

ПСК 1.3. Выполнять ремонт приспособлений, режущего и измерительного инструмента.

Задачи изучения курса:

• изучение технологии изготовления и сборки изделий;

• изучение типов и конструкции применяемых слесарных инструментов с приобретением практических навыков работы с этими инструментами.

Место курса в структуре основной профессиональной образовательной программы

Междисциплинарный курс Практикум по рабочей профессии входит в профессиональный цикл ФГОС по специальности СПО 15.02.08 Технология машиностроения. Знания и умения, полученные при изучении междисциплинарного курса, могут быть использованы на дисциплинах: Технология машиностроения, Технологическая оснастка, МДК 01.01. Технологические процессы изготовления деталей машин.

После изучения данного курса обучающийся должен демонстрировать

следующие результаты:

знать:

• профессиональные функции слесаря-инструментальщика;

• типовые методы изготовления инструментов и приспособлений;

• режущий и вспомогательный инструмент, оборудование при выполнении слесарных операций;

• методы изготовления, подгонки и сборки деталей, инструментов и приспособлений;

уметь:

• правильно выбирать инструменты и приспособления для конкретной слесарной операции;

• получать необходимую информацию по слесарному оснащению с помощью различных источников, включая электронные;

• применять ИКТ для решения задач по слесарному оснащению и оформлять результаты работы, используя ИКТ;

• эффективно взаимодействовать с обучающимися и преподавателями;

• проявлять ответственность за результаты коллективного выбора слесарного оснащения;

• организовывать самостоятельную работу при изучении дисциплины практикум по рабочей профессии;

• использовать современные слесарные инструменты и приспособления в профессиональной деятельности;

• использовать режущий и вспомогательный инструмент, оборудование при выполнении слесарных операций;

• применять методы изготовления, подгонки и сборки деталей, инструментов и приспособлений.

Предметом освоения данного курса являются следующие объекты:

• плоская и пространственная разметка;

• процесс рубки металла;

• процессы правки и рихтовки металла;

• процессы гибки и резки металла;

• процесс опиливания металла;

• процессы сверления, зенкерования, зенкования и развертывания;

• процесс нарезания резьбы;

• пригоночные операции;

• процессы притирки и доводки;

• процессы клепки и склеивания;

• процессы пайки и лужения.

2. Перечень тем практических занятий

Таблица 2.1 - Темы практических занятий

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №1

РАЗМЕТКА ЗАГОТОВКИ БУДУЩЕЙ ДЕТАЛИ ПО ЧЕРТЕЖУ

Цель работы: изучить методы плоскостной разметки и получить навыки выполнения плоскостной разметки.

Сведения из теории

После того как металл выправлен и тщательно очищен, производится разметка той поверхности, которую предстоит обработать. По сути, разметка - это уже слесарная операция, но поскольку в ходе ее заготовка не подвергается непосредственно обработке, то правильнее будет считать ее подготовительной.

Что значит разметить заготовку? Это значит, нанести на заготовку разметочные линии, или риски, указывающие границы, до которых необходимо ее обрабатывать, чтобы она превратилась в руках слесаря в нужную деталь. Разметка - очень важный этап слесарной работы. Если деталь размечена неправильно, она просто не станет на свое место в том механизме, который ремонтирует слесарь.

Для того чтобы линии разметки прочно держались на металле и не стирались во время его обработки, поверхность, которую предстоит обрабатывать, нужно предварительно окрасить. Для этого лучше всего применять медный купорос: он хорошо держится на зачищенном металле - на тонком слое меди, который образуется на поверхности, риски хорошо заметны.

Можно для этой же цели применять краску или лак, разумеется тот, который сохнет быстро. Удобно работать также и с разведенным до густоты молока мелом, в который нужно добавить сиккатив или столярный клей для того, чтобы мел высыхал быстрее и держался на поверхности крепче. Во время окрашивания нужно растирать красящее вещество для того, чтобы оно ложилось по всей поверхности ровным слоем, без пятен.

Если заготовка большая, то красить следует только те места, на которые будут нанесены разметочные риски.

Часто бывает необходимо расширить отверстие в металле, нанести резьбу или сместить отверстие на несколько миллиметров в сторону, чтобы наметить его центр. В уже существующее отверстие или проем необходимо забить деревянный брусок либо планку с пластинкой из свинца, латуни, белой жести.

Прежде чем начать разметку заготовки, необходимо определить ее базу, то есть поверхность, от которой будут отсчитываться все необходимые размеры. Базовой считается та поверхность, которая определяет положение детали относительно других частей механизма.

Это могут быть отверстие, основание детали или какая-то иная поверхность. Иногда удобнее отсчитывать размеры детали от оси симметрии, в таких случаях она и принимается за базовую.

Разметка на плоскости выполняется в определенной последовательности: сначала нужно нанести горизонтальные линии, затем вертикальные и наклонные. Последними размечаются окружности, дуги и сопряжения - это дает возможность проконтролировать точность разметки прямых линий: сопряжения должны получиться плавными, а дуги - точно замкнуть прямые линии.

Научиться проводить точные линии чертилкой несложно, но лучше потренироваться, если делается это впервые. Чертилку во время проведения линии нужно все время прижимать к линейке или угольнику и не менять угол ее наклона, иначе она окажется непараллельной линейке. Наклонена чертилка должна быть в сторону от линейки. Проводить линию нужно движением на себя. Нельзя поводить линию дважды: попасть второй раз на ту же самую линию невозможно - в результате линия окажется двойной. Если качество нанесенной линии не устраивает самого слесаря, то ее следует закрасить и провести заново.

Для проведения перпендикулярных линий используют стальной угольник, к короткой стороне которого приварена под углом 90° небольшая металлическая пластина. Такой угольник называется двутавровым. Приложив его к боковой стороне разметочной плиты, можно проводить перпендикулярные линии с достаточно большой точностью (Рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Приемы разметки заготовок:

а - слесарный угольник с пластиной и нанесение рисок

с его помощью;

б - накернивание разметочных рисок.

Естественно, делать это можно только в том случае, если боковые поверхности плиты соответствующим образом обработаны и выверены под прямым углом к горизонтальной поверхности.

Первыми размечаются базовые линии. Например, если базовыми являются центры отверстий, то с них и начинают разметку.

Конечно, при построении линий, окружностей, дуг потребуются знания и навыки, которые дает черчение; разметка - это, по сути дела, то же черчение, только на металле. Поэтому слесарю приходится на время становиться чертежником: делить отрезки пополам, проводить перпендикулярные и параллельные линии, строить углы и делить их пополам, делить окружность на равные части и т. д.

Гораздо более сложная задача встает перед слесарем, когда ему требуется разметить не одну плоскость, а всю деталь целиком, то есть сделать пространственную разметку заготовок. Здесь не обойтись без знания приемов и методов пространственного черчения. Главная проблема заключается в том, что размеченные плоскости должны быть все увязаны между собой.

Прежде всего, нужно выбрать базовую поверхность детали, обычно за нее принимается та, которая содержит главные оси детали и к которой можно привязать наибольшее количество осей и плоскостей.

Детали, которые приходится порой изготавливать слесарю, слишком различны, чтобы рассказать, как размечается каждая из них. Да это и не нужно, достаточно помнить некоторые важные правила, которыми необходимо руководствоваться при выборе базовой поверхности:

• если у заготовки уже обработано несколько плоских поверхностей, базовой выбирают ту из них, которая больше по площади;

• если заготовка имеет наружную и внутреннюю поверхности и ни одна из них не обработана, за базовую принимается наружная поверхность;

• если у детали не требуется обрабатывать всю поверхность, то базовой должна стать та, которая не будет подвергаться обработке;

• если деталь имеет цилиндрическую форму, базовой нужно выбрать поверхность, параллельную оси цилиндра;

• если деталь имеет отверстия, за базовую принимается поверхность, параллельная оси отверстия.

Чтобы облегчить операцию разметки, деталь на разметочную плиту нужно установить таким образом, чтобы все ее поверхности были перпендикулярны к поверхности плиты или параллельны ей. Для этого можно использовать различные металлические предметы - прокладки, призмы, бруски, кубики, клинья и т. д.

Первыми необходимо наносить горизонтальные риски со всех четырех сторон заготовки (в некоторых случаях достаточно с двух противоположных сторон), после этого вертикальные риски, затем дуги, окружности, сопряжения, наклонные линии.

После того как риски нанесены, их необходимо накернить, то есть произвести операцию кернения.

Кернение рисок необходимо для того, чтобы они не стерлись, а также чтобы при сверлении отверстия сверло можно было точно установить по направлению его оси. Керн - это небольшое конусное углубление в поверхности металла, которое выполняется с помощью кернера. При операции кернения важно очень точно установить кернер на центр отверстия и при ударе по кернеру молотком не сместить его заостренный конец с нужной отметки. Чтобы этого добиться, нужно ставить кернер, сначала отклонив от себя, чтобы было хорошо видно, что его острие попало на отметку центра, а затем, быстро переведя его в перпендикулярное положение к поверхности, нанести по головке кернера удар молотком.

Керны нужно наносить на все разметочные риски по всей их длине на расстоянии 25-30 мм на длинных рисках и 10-15 мм на коротких. На криволинейных участках разметки (сопряжениях, закруглениях и т. д.) керны наносятся еще чаще - на расстоянии 5-10 мм друг от друга. Маленькие окружности достаточно накернивать в четырех взаимно перпендикулярных точках. Большие окружности нужно накернивать в 6-8 местах. Обязательно накерниваются все точки пересечений и сопряжений.

На этом подготовительные работы можно считать завершенными и следует переходить к выполнению непосредственно слесарных операций.

Последовательность выполнения работы

Выполнить разметку по чертежу.

Вариант№1 - разметка ручки (рис.1.2) и савка (рис.1.3).

Вариант №2 - разметка ручки (рис.1.2) и молотка (рис.1.4).

Рисунок 1.2

Рисунок 1.3

Рисунок 1.4

Контрольные вопросы

1. Назовите приспособления, применяемые для плоскостной разметки.

2. Перечислите инструменты для плоскостной разметки.

3. Какие виды чертилок и кернеров вы знаете?

4. Какие подготовительные работы выполняют перед разметкой?

5. Как готовят меловой раствор и раствор медного купороса?

6. В каком порядке наносят разметочные линии?

7. Как обеспечивается закрепление разметки?

8. Как можно повысить точность разметки?

9. Как выполняется разметка по шаблону?

10. Какой разметочный инструмент (чертилка, масштабная линейка, кернер, разметочный циркуль, угольник, штангенциркуль ШЦ - II) необходимо выбрать для выполнения следующих работ: нанесение разметочных линий; построение углов; разметка окружностей диаметром более 250 мм; нанесение окружностей и перенесение размеров?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ОПЕРАЦИЙ

ПО РЕЗКЕ И ГИБКЕ МЕТАЛЛА

Цель работы: ознакомление с различными видами инструментов и приспособлений, применяемых при резке и гибке металла, овладение практическими навыками ручной резке и гибке листового проката.

Сведения из теории

Слесарю очень часто приходится выполнять операцию, связанную с пластическим деформированием металла - гибку. Ни одна слесарная работа, пожалуй, без нее не обходится. При сгибании металла его волокна испытывают одновременно и сжатие и растяжение. Поэтому в ходе гибки нужно соблюдать определенные правила, чтобы пластическая деформация изгиба не перешла в разрыв:

• не следует выбирать радиус загиба меньше, чем толщина заготовки, это может привести к тому, что на металле появятся трещины или он сомнется на внутренней стороне загиба;

• не стоит гнуть заготовки из стального прутка диаметром больше 10 мм. Полосовую сталь для такой операции лучше выбрать толщиной до 7 мм, а стальные листы - до 5 мм.

Известно, что листовой металл легче гнуть, если его предварительно подогреть. А что делать, если такой возможности нет? Можно обойтись и без подогрева. На внешней поверхности в зоне сгиба необходимо нанести поперечные риски - лист согнется значительно легче.

Гнуть слесарю чаще всего приходится либо полосовую сталь, либо трубы. Приемы работы с этими двумя видами металла существенно различаются.

ГИБКА ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ

Полосовую сталь удобнее всего гнуть в слесарных тисках. Для этого нужно установить заготовку таким образом, чтобы сторона с нанесенной на нее риской места загиба была обращена к неподвижной губке тисков. Риска должна выступать над губкой примерно на 0,5 мм. Удары наносить следует тоже в направлении неподвижной губки тисков (Рисунок 2.1).

Рисунок 2.1. Приемы гибки полос:

а - порядок гибки; б - гибка острого угла;

в - изготовление скобы; г - изготовление хомутика.

Для того чтобы загнуть полосу под острым углом, необходимо воспользоваться оправкой, которая соответствует требуемому углу загиба. Ее нужно зажать в тисках вместе с заготовкой, расположив высокой стороной к ней, и загнуть ударами молотка.

Для изготовления из полосовой стали скобы применяется брусок-оправка, равный по толщине проему скобы. Его нужно зажать в тисках вместе с полосой стали и легкими ударами молотка загнуть одну сторону скобы. Затем вложить брусок внутрь скобы и, снова зажав в тисках, отогнуть другую сторону.

Для крепления труб и металлических стержней различного назначения часто используется хомут из полосовой стали. Он также изготавливается на тисках. Для этого нужно взять круглую оправку нужного диаметра, зажать ее в тисках и двумя плоскогубцами загнуть на ней полоску стали необходимой ширины и длины.

Затем оправку нужно освободить из губок тисков и, зажав в них отогнутые концы хомутика, придать ему окончательную форму. Лучше наносить удары молотком не по самому хомутику (чтобы не оставить на нем забоев, вмятин и царапин), а через медную пластинку небольшой толщины, которая хорошо перераспределяет усилие удара. Если нужен хомутик полуоткрытый, то его доводку удобно производить на плите.

Полосовая гибка часто применяется при гибочных соединениях деталей. Они носят самый различный характер и применяются достаточно широко. Соединение может быть целиком гибочным, когда крепежное усилие создается изгибом одной или обеих деталей, а может играть вспомогательную роль и усиливать, например, резьбовое соединение, как стопорная шайба или шплинт в соединении гайка-болт (Рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Примеры гибочных соединений при сборке.

Если мастерская оборудована настольным ручным прессом, имеющим усилие 5-10 кН, то его можно оснастить очень производительными штампами, с помощью которых легко придавать металлическим листам изгиб нужного профиля. На основание пресса устанавливают матрицу с заранее выбранным профилем, а верхнюю силовую часть пресса оборудуют пуансоном, соответствующим форме матрицы (Рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 - Гибка заготовок с помощью гибочного штампа

При изготовлении штампов следует помнить, что ширина пуансона должна быть меньше ширины «ручья» матрицы на удвоенную толщину металлической заготовки.

В тех случаях, когда требуется изогнуть стальную полосу на ребро, используется роликовое приспособление (Рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 - Гибка стальной полосы на ребро

При работе с ним следует учитывать, что верхняя прорезь бруска основания должна точно соответствовать размерам полосы. Кроме того, верхнюю часть полосы, которая будет испытывать деформацию растяжения, а также рабочий ролик нужно смазать маслом.

Заготовки из стальных прутков удобно гнуть на простейшем приспособлении, которое представляет собой два штифта различного диаметра, ввернутых в металлическую плиту-основание. Пруток нужно вставить в промежуток между штифтами и оборачивать его вокруг штифта большего диаметра. При необходимости можно использовать молоток (если пруток слишком толстый или короткий). Недостаток этого приспособления в том, что оно позволяет получать изгибы только одного диаметра (соответствующего диаметру большого штифта). Впрочем, при желании его можно усовершенствовать, сделав штифты сменными.

ГИБКА ТРУБ

При слесарных работах часто требуют замены всякого рода трубочные соединения, которые используются для подвода к различным механизмам масла, воздуха, топлива или воды. Кроме того, домашнему слесарю порой приходится производить ремонт и замену коммуникационных трубопроводов (или сооружение новых, например, на дачном участке). При этом в трубопроводах не всегда удается избежать острых и тупых углов (прямой угол можно собрать с помощью всевозможных сгонов, муфт и т. д.), а это значит что придется заниматься гибкой труб.

Трудность этой операции заключается в том, что труба при изгибании может сломаться, смяться и заготовка придет в негодность. Чтобы этого не случилось, трубу (если она не оцинкованная) предварительно забивают наполнителем (мелкий сухой песок или расплавленная канифоль) и нагревают в месте изгиба. В некоторых случаях можно наполнить трубу водой и заморозить (естественно, без последующего нагревания). Вместо наполнителя иногда используются плотно навитые стальные пружины, которые загоняются внутрь трубы на место изгиба. Но следует все же учесть, что в нагретом состоянии трубы гнутся значительно легче.

До какой температуры нужно нагревать трубы перед тем, как их гнуть? Как ее измерить? Никаких приборов для измерения температуры нагрева не требуется, она определяется визуально, на глаз. Стальные трубы следует нагревать до ярко-красного цвета, алюминиевые - до тех пор, пока не начнет обугливаться приложенная к трубе бумага. Вопрос о том, нужно ли в каждом конкретном случае использовать наполнитель или нет, решается в зависимости от того, какого радиуса изгиб нужно получить. Если радиус меньше 50 мм, то трубы диаметром до 20 мм можно гнуть без наполнителя и в холодном состоянии. Медные и латунные трубы перед гибкой необходимо отжечь в зоне загиба. Если приходится гнуть сварную трубу, то сварной шов (как наиболее уязвимую ее часть) следует расположить так, чтобы он не пришелся ни на растянутую, ни на сжатую сторону.

Самое простое приспособление для изгибания труб - металлическая плита с отверстиями, в которых располагаются штифты таким образом, чтобы получить трубу нужной конфигурации, а изгиб - подходящего радиуса. Это напоминает приспособление для гибки металлического прутка. Однако у этого приспособления имеются два очень значительных минуса. Во-первых, не всегда можно добиться чистого изгиба в одной плоскости. А во-вторых, если сгибаемая труба слишком коротка, то может просто не хватить физической силы.

Более совершенное приспособление для гибки труб представляет собой вертикально установленную двойную плоскопараллельную пластину, которая имеет кривизну необходимого загиба (Рисунок 2.5, а).

Рисунок 2.5 - Приспособления для гибки труб:

а - плоскопараллельная пластина: 1 - плита; 2 - пластина; 3 - хомут; 4 - труба;

б - станок Вольнова: 1 - металлический верстак; 2 - изгибаемая труба; 3 - хомут; 4 - съемный ролик-шаблон; 5 - подвижный ролик;

6 - рукоятка со скобой

Трубу необходимо зажать в хомутике и гнуть вниз по пазу пластины, ширина которого соответствует внутреннему диаметру трубы.

Ну и, пожалуй, самым совершенным приспособлением для гибки труб в домашних условиях является специальный станок Вольнова, который не только не даст «убежать» трубе в трехмерное измерение, но и благодаря подвижному ролику и нескольким съемным роликам-шаблонам различных радиусов позволит производить практически все типы изгибов (Рисунок 2.5, б). Работает станок Вольнова следующим образом: длинную сторону трубы надо заложить под хомутик верстака, изгибаемое место смазать любым смазочным маслом (для лучшего скольжения подвижного ролика) и загибать короткую сторону.

Необходимо отметить, что гибка труб, особенно большого диаметра, ручным способом - операция малопроизводительная и тяжелая, и если есть возможность обойтись без изогнутых труб, то лучше ею воспользоваться.

РЕЗКА МЕТАЛЛА

Выбор инструмента для этой операции зависит от вида обрабатываемого металла. Листовой металл толщиной до 0,5 мм (листы латуни и алюминия до 1 мм) можно резать ручными ножницами. Лезвия ножниц при этом следует разводить примерно на три четверти их длины, а лист металла нужно располагать перпендикулярно к плоскости режущих кромок ножниц. При сжатии ручек ножниц лезвия до конца сводить не следует, так как это приводит к разрыву металла в конце разреза. Для круглых заготовок резать металл целесообразнее против часовой стрелки, для чего заготовку следует поворачивать по часовой стрелке.

Если толщина разрезаемого листа несколько больше (0,7-1,5 мм), то можно воспользоваться теми же ручными ножницами, но одну из рукояток зажать в тисках, а на другую надавливать рукой сверху (Рисунок 6).

Рисунок 2.6 - Прием резания листового металла ножницами:

а - ручными (с помощью тисков); б - силовыми; в - рычажными

Металл толщиной свыше 0,7 мм (а латунь и алюминий свыше 1,5 мм) обычными ручными ножницами разрезать не удастся. В этих случаях следует применить силовые ножницы. Рукоятку, не снабженную пластмассовым наконечником, закрепляют в тисках, а рабочую рукоятку (с пластмассовым наконечником) захватывают рукой. Сила резания за счет применения рычага увеличивается примерно в 2 раза по сравнению с обычными ручными ножницами. Ножи на силовых ножницах можно менять, это предусмотрено их конструкцией. Кроме того, на силовых ножницах обычно имеется приспособление для резки металлических прутков диаметром до 8 мм.

Если в мастерской имеются рычажные ножницы, то можно довольно быстро (и относительно легко) разрезать листовую сталь толщиной до 4 мм, а также латунь и алюминий до 6 мм. Перед работой рычажными ножницами необходимо позаботиться о том, чтобы их основание было надежно прикреплено к столешнице слесарного верстака, для этого на них предусмотрены болты. Резание металла происходит в результате движения рукоятки (рычага), к которой и прикреплен один из ножей ножниц, вниз.

Нажимать на рукоятку рычажных ножниц нужно плавно, без рывков. На них (в отличие от ручных и силовых) резка металла возможна только по прямой линии.

При работе с толстыми листами полосового или профильного металла, а также в том случае, если нужно не распилить металл, а прорезать паз или шлиц, ножницы может заменить ножовка (лобзик по металлу). Но прежде чем приступить к работе с этим инструментом, его предварительно следует правильно настроить.

Во-первых, нужно выбрать полотно для ножовки. Оно подбирается в зависимости от вида металла.

Во-вторых, полотно нужно правильно натянуть в рамке ножовки; степень натяжения легко проверить легким нажатием сбоку на полотно: если оно не прогибается, значит, натяжение достаточное.

Наиболее удобное положение рук при работе ножовкой следующее: конец рукоятки упирается в середину ладони правой руки, а пальцы левой руки обхватывают натяжной винт подвижной головки (Рисунок 2.7).

Рисунок 2.7 - Положение ножовки во время работы

Движения ножовкой нужно производить плавные, без рывков; частота движений - 30-60 двойных ходов (от себя - на себя) в минуту; при этом должно работать не менее 2/3 длины полотна. Полотно ножовки должно быть строго перпендикулярно относительно оси обрабатываемой заготовки.

В том случае, если нужно разрезать ножовкой тонкий металл, его помещают между двумя деревянными брусками, этот «сэндвич» зажимают в тиски, и резку производят вместе с брусками.

Особо следует сказать о резке металлических труб. При резании их ножовкой всегда есть опасения (особенно если слесарь недостаточно опытен), что полотно ножовки «уйдет» в сторону и срез получится в виде не окружности, а овала. Во избежание этого трубы предпочтительнее резать не ножовкой, а специальным приспособлением - труборезом (Рисунок 2.8, д), помимо того что он дает ровный срез, работа им еще и довольно производительна. Техника резки такова: трубу зажимают в тиски, на нее на расстоянии 80-100 мм от губок тисков надевают неподвижные диски трубореза (на разметочную риску), устанавливают труборез перпендикулярно к оси трубы, поворотом рукоятки-винта закрепляют труборез на трубе, врезав тем самым подвижный режущий ролик в толщу металла, плавными короткими движениями рукоятки трубореза по часовой стрелке - против часовой стрелки делают полный оборот вокруг трубы, поворачивают винт на 1/4 оборота, вновь делают полный круг труборезом и так далее до полного отрезания трубы. Для облегчения работы неподвижные диски желательно смазать мыльной эмульсией или машинным маслом.

Рисунок 2.8 - Инструменты для резки металла:

а - ножовка; б - лобзик; в - ручные ножницы; г - силовые ножницы;

д - труборез

Последовательность выполнения работы

1.Изобразите рабочую часть ножовочного полона, ручных ножниц. Указать на эскизах передний, задний углы, угол заострения и задний угол.

2. Измерьте длину ручек и лезвий ваших ручных ножниц. Какой выигрыш в силе они дают?

3. Подберите (по справочнику) ножовочное полотно для резки листового металла, стального прутка, медной полосы.

4.Какой тип ножовки применяете вы? Какой максимальный и минимальный размер ножовочного полотна можно в ней применить?

5.Измерте длину вашего ножовочного полотна и определите шаг зубьев (указание: измерить шаг 10 зубьев). Каким способом на нем выполнена разводка зубьев?

6. На ножовочном полотне имеется маркировка 1,3; 1,6; Р9. Расшифруйте ее.

7. Произведите резку и гибку деталей по разметке, выполненной в предыдущей работе.

Контрольные вопросы:

1. Каково назначение гибки?

2. По какому слою выполняется расчет длины заготовки при гибке и почему?

3. Какие инструменты и приспособления применяют при гибке металла?

4. Какова роль наполнителей при гибке труб?

5. Какие дефекты могут возникнуть при гибке труб и почему?

6. Какие правила безопасности не обходимо соблюдать при гибке металла?

7. Какова суть и назначение резки?

8. Для чего применяют ручные ножницы?

9. В каких случаях применяют рычажные ножницы?

10. Почему в процессе резки полотно ножовки должно всегда находиться в натянутом состоянии?

11. С какой целью разводят зубья ножовочного полотна?

12. Каковы особенности резки полосового и листового металла, круглых, граненых и квадратных прутков с помощью слесарной ножовки?

13. Укажите виды и причины брака при резке металла?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №3

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ (ДЕТАЛЕЙ) ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ

ОПЕРАЦИИ ОПИЛИВАНИЯ

Цель работы: ознакомление с различными видами инструментов и приспособлений, применяемых при опиловке металла, овладение практическими навыками ручной опиловке.

Сведения из теории

ОПИЛИВАНИЕ И ЗАЧИСТКА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ

Люди, мало сведущие в слесарных работах, зачастую путают эти две операции - опиливание и зачистку, а между тем у них есть существенная разница: опиливание связано с изменением размера деталей (напильником снимается слой металла), а зачистка - с изменением шероховатости (удаление царапин, рисок и пр.). Опиливание производится с помощью напильников и надфилей; зачистка чаще всего осуществляется абразивными кругами, брусками, шкурками, иногда используются проволочные щетки.

Процесс опиливания заключается в основном в опиливании деталей по контуру, для удаления заусенцев, забоин, образовавшихся при рубке (резке), в устранении дефектов на плоскостях (если технические условия позволяют такие исправления), снятии припусков под размер, опиливании плоскостей сложных поверхностей, выступов, пазов при подгонке деталей во время сборки. Но в любом случае после опиливания поверхности подвергаются зачистке.

В том случае, если нужно удалить слой металла более 0,2 мм, опиливание считается грубым; от 0,1 до 0,2 мм - средним; до 0,1 мм - тонким.

От того, какая обработка требуется, зависит выбор напильника по номерам.

Выбор напильника по длине зависит от величины детали: он должен быть длиннее обрабатываемой плоскости, как минимум, на 150 мм.

Выбор формы напильника зависит от поверхности: ровные поверхности опиливают плоскими напильниками, сопряженные (углы между ними) - квадратными, ромбическими, треугольными, криволинейные - круглыми и полукруглым.

Плоские напильник применяются для опиливания наружных или внутренних плоских поверхностей и для пропиливания шлицев и канавок.

Полукруглые напильники предназначены для обработки криволинейных поверхностей и углов более 30°.

Квадратные напильники применяют для пропиливания квадратных, прямоугольных и многоугольных отверстий.

Трехгранные напильник используются для опиливания углов 60° и более как с внешней стороны детали, так и в пазах, отверстиях и канавках.

Круглые напильники применяются для пропиливания круглых и овальных отверстий и вогнутых поверхностей небольшого радиуса.

Для более качественной обработки (и для повышения производительности) опиливание лучше всего производить перекрестными проходами (Рисунок 3.1, а).

Рисунок 3.1 - Опиливание поверхностей и контроль за качеством работ:

а - перекрестное опиливание;

б - контроль отклонений от плоскости и прямолинейности;

в - контроль отклонений от параллельности;

г - контроль отклонений от перпендикулярности;

д - контроль криволинейных поверхностей по шаблону

В том случае, если с поверхности детали нужно снять лишь выступающие части, опиливание производится круговыми движениями.

Во время работы рукоятка напильника должна опираться на центр ладони правой руки, а пальцы левой руки нужно расположить поперек напильника на расстоянии 20-30 мм от его носика (будет удобнее, если пальцы слегка согнуть, но не свешивать до рабочей плоскости напильника) (Рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 - Правильное положение слесаря (а) и положение его рук при грубом (б) и при чистом (в) опиливании.

Движения напильником должны быть строго горизонтальными относительно обрабатываемой поверхности (рабочий ход - вперед, от себя, холостой ход - назад, к себе); темп движений - от 40 до 60 поступательно-возвратных движений в минуту. Производить движения следует обеими руками, распределяя силу давления на инструмент следующим образом:

• начало рабочего хода - основной нажим левой рукой, правая лишь поддерживает напильник в горизонтальном положении;

• середина рабочего хода - сила нажима обеими руками одинакова;

• конец рабочего хода - левая рука поддерживает напильник в горизонтальном положении, а основная нагрузка приходится на правую руку;

• холостой ход - напильник от опиливаемой поверхности не отрывается, но сила нажима минимальная.

Если во время работы напильник скользит, надо прочистить его стальной щеткой вдоль насечек.

Деталь, подлежащую опиливанию, зажимают между накладками тисков так, чтобы обрабатываемая поверхность выступала над губками на высоту 5-10 мм. При опиливании тонкой детали ее следует крепить на деревянном бруске деревянными пластинками, обеспечивающими неподвижность детали (Рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 - Опиливание детали из тонкого металла

Существенное значение имеет положение слесаря в момент опиливания по отношению к обрабатываемой детали. Он должен располагаться сбоку тисков на расстоянии около 20 см от верстака так, чтобы корпус был прямым и повернутым под углом 45° к продольной оси тисков (см. Рисунок 2, а). Упор нужно делать на левую ногу.

В ходе операции опиливания периодически осуществляют проверку качества поверхностей. Контроль опиливания производится обычно с помощью проверочных линеек и проверочных плит методом «световой щели» или «на краску» (см. Рисунок 3.1, в, г).

ОПИЛИВАНИЕ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Сначала об опиливании кромок деталей из листового металла. Слесарям хорошо известно, что на их зачистку уходит времени в 30-40 раз больше, чем на то, чтобы его разрезать.

Время, уходящее на эту операцию, можно значительно сократить, саму операцию сделать менее трудоемкой и более безопасной, если в работе использовать небольшое приспособление, изготовленное из двух напильников (Рисунок 3.4).

Рисунок 3.4 - Приспособление для опиливания кромок деталей из листового металла: 1 - напильники; 2 - деревянная ручка; 3 - болты

Плоские напильники нужно обрезать на необходимую длину так, чтобы остались только рабочие поверхности, и просверлить в них отверстия для крепления. Затем вырезать из дерева ручку (в виде бруска), соответствующую длине напильников. В ручке необходимо вырезать прямоугольную выемку и прикрутить к ее сторонам напильники таким образом, чтобы они плотно прилегали друг к другу под прямым углом. Крепежные винты не должны выходить за плоскость рабочей поверхности напильника, их надо утопить чуть глубже. Таким модернизированным двойным напильником зачищать кромку стального листа очень легко и быстро. Кроме того, значительно уменьшается опасность травмирования об его острые кромки во время работы.

Прежде чем опиливать деталь, имеющую плоскопараллельные поверхности (например, в виде бруска, плиты), следует выбрать основную измерительную базу - как правило, это одна из наиболее широких поверхностей. Ее следует опилить окончательно, с проверкой плоскости и прямолинейности. Затем с помощью штангенциркуля проверяют параллельность широких поверхностей и толщину заготовки, определяя при этом подлежащий удалению припуск, замеры производят в 3-4 местах. После чего обрабатывают напильником вторую широкую сторону.

Если, помимо широких поверхностей, требуется обработка и узких, то из них выбирается одна из более длинных сторон (она принимается за вспомогательную базу). После ее полной обработки опиливаются короткие поверхности, примыкающие к ней под углом 90°, с обязательной проверкой перпендикулярности относительно вспомогательной базы. В завершение опиливается вторая длинная сторона.

При опиливании плоских поверхностей может применяться механический напильник (Рисунок 3.5).

Рисунок 3.5 -Механический напильник:

1 - наконечник; 2 - эксцентрик; 3 - плунжер

В этом напильнике при вращении наконечника от гибкого вала через червячную передачу получает вращение эксцентрик, сообщающий возвратно-поступательное движение плунжеру, к которому крепится напильник.

Можно сократить время опиловочных работ с помощью шлифовальных машинок, к которым крепятся абразивные круги (Рисунок 3.6).

Рисунок 3.6 - Шлифовальные машинки:

а - электрическая; б - пневматическая.

ОПИЛИВАНИЕ СОПРЯЖЕННЫХ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Чаще других слесарю приходится опиливать поверхности сопряженные, расположенные по отношению друг к другу под определенным углом. Наружные углы, как правило, обрабатываются плоскими напильниками, внутренние, в зависимости от их величины, трехгранными, квадратными, ромбическими, а если угол очень острый, то и надфилями.

Как и при опиливании плоскопараллельных поверхностей, первой окончательно обрабатывают измерительную базу (наиболее длинную или широкую сторону). Затем проверяют угол между базой и необработанной поверхностью (с помощью угломера) и опиливанием доводят его до соответствия с требуемой величиной.

Особой тщательности требует обработка мест сопряжения внутренних плоскостей угла, ибо именно там чаще всего выявляются погрешности обработки.

ОПИЛИВАНИЕ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Криволинейные поверхности подразделяются на выпуклые и вогнутые. Обработка таких поверхностей обычно связана со снятием относительно большого слоя металла (припуска).

Выпуклые криволинейные поверхности сначала размечают, затем снимают лишний металл ножовкой или зубилом, а потом опиливают плоскими напильниками: основной припуск снимают напильником № 0, оставляя припуск до разметочной риски в 0,8-1 мм; далее напильником № 4 или № 5 снимают оставшийся припуск до риски.

Сила нажима на напильник во время рабочего хода практически не меняется, а изменение его положения относительно обрабатываемой детали - балансировка - напоминает качели (в случае если деталь закреплена в тисках в горизонтальном положении) (Рисунок 3.7):

• в начале рабочего хода носик напильника направлен вниз, а рукоятка приподнята;

• в середине рабочего хода напильник располагается горизонтально;

• в конце рабочего хода приподнятым должен быть носик напильника, а рукоятка - опущенной.

Рисунок 3.7 - Приемы опиливания выпуклых

криволинейных поверхностей

Если же деталь закреплена в тисках в вертикальном положении, то движение напильника будет иным:

• в начале рабочего хода носик напильника направлен несколько вверх и влево;

• в конце рабочего хода напильник носиком смотрит прямо вперед.

В ходе опиливания деталь периодически освобождают из тисков и поворачивают относительно ее оси на небольшой угол (приблизительно на 1/5 оборота). Качество работы проверяют с помощью шаблона.

Обработку вогнутых криволинейных поверхностей также начинают с нанесения разметки контура детали на заготовке.

Большую часть лишнего металла можно удалить зубилом, ножовкой (при этом используется ножовка без рамки) или одновременно высверливанием и выпиливанием, оставив небольшой припуск, а затем полукруглым или круглым напильником спилить припуск до разметочной риски (Рисунок 3.8).

Рисунок 3.8 - Приемы обработки вогнутых криволинейных поверхностей

При выборе напильника следует учесть, что радиус его сечения должен быть несколько меньше радиуса опиливаемой поверхности. Во время работы сочетают два вида движений напильником: прямолинейное (от себя - на себя) и вращательное. Качество работы контролируется наложением шаблона.

Последовательность выполнения работы

1.Изобразите зуб фрезерованного и насеченного напильника. Указать на нем численное значение углов.

2.Для плоского, квадратного и круглого напильников определить номер насечки (указание: измерить длину 10 зубьев, определить номер насечки).

3. Подобрать по справочнику тип, размер и номер насечки напильников для черновой и чистовой обработке чугунной плитки размером 100х100 мм, прямоугольных пазов шириной 10, 20 и40 мм, паза типа «ласточкин хвост» (угол 55О).

4. Необходимо обработать шаблон согласно чертежа (чертеж выдается). Заготовка - прямоугольная пластина с размерами 70х52х5 мм. Выберите базы для разметки. Описать ее последовательность. Подобрать по справочнику необходимые инструменты, указать последовательность обработки.

5. Произведите опиливание деталей согласно чертежу (совка; молотка) из листового металла заготовки, которых получены в предыдущей практической работе.

Контрольные вопросы

1. Каковы назначение и суть опиливания?

2. Классифицируйте напильники по их назначению.

3. С какой точностью можно опилить деталь драчевым, личным и бархатным напильниками?

4. Назовите виды опиливания плоских и криволинейных поверхностей?

5. Каковы правила выбора напильника для опиливания?

6. Какие дефекты могут возникнуть при опиливании? Их причины?

7. Какие требования предъявляют при организации рабочего места при опиливании?

8. Какие правила безопасности необходимо соблюдать при опиливании?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №4

ВЫПОЛНЕНИЕ ОПЕРЦИЙ СВЕРЛЕНИЯ, ЗЕНКЕРОВАНИЯ,

ЗЕНКОВАНИЯ И РАЗВЕРТЫВАНИЯ

Цель работы: ознакомиться с применением станков сверлильной группы, инструментами и особенностями технологии обработки отверстий на вертикально-сверлильных станках.

Сведения из теории

СВЕРЛЕНИЕ МЕТАЛЛА

Пожалуй, трудно себе представить изготовление и сборку какого-либо механизма без того, чтобы не возникла необходимость в сверлении и дальнейшей обработке отверстий. Да и в других направлениях слесарного производства, будь то сантехнические работы или установка бытового газового оборудования, прокладка трубопровода или ремонт автомобиля, вряд ли можно обойтись без такой слесарной операции, как сверление всевозможных отверстий.

Сущность данных операций заключается в том, что процесс резания (снятия слоя материала) осуществляется вращательными и поступательными движениями режущего инструмента (сверла, зенкера и т. д.) относительно своей оси. Эти движения создаются с помощью ручных (коловорот, дрель) или механизированных (электрическая дрель) приспособлений, а также станков (сверлильных, токарных и т. д.).

Сверление заключается в получении и обработке отверстий резанием с помощью специального инструмента - сверла. По конструкции и назначению сверла делятся на перовые, спиральные, центровочные и т. д. Чаще применяются спиральные сверла.

Спиральное сверло (Рисунок 4.1) состоит из рабочей части, хвостовика и шейки.

На направляющей части расположены 2 винтовые канавки, по которым отводится стружка в процессе сверления. Направление винтовых канавок обычно правое. Левые сверла применяются очень редко. Узкие полосочки на цилиндрической части сверла называются ленточками. Они служат для уменьшения трения сверла о стенки отверстия (сверла диаметром 0,25-0,5 мм выполняются без ленточек).

Рисунок 4.1 - Элементы спирального сверла: 2φ - угол при вершине;

ω - угол наклона винтовой канавки;

ψ - угол наклона поперечной кромки

Режущую часть сверла образуют 2 кромки, расположенные под определенным углом друг к другу (угол при вершине). Величина угла зависит от свойств обрабатываемого материала. Для стали и чугуна средней твердости он составляет 116-118°.

Хвостовик служит для закрепления сверла в шпинделе станка или сверлильном патроне и может быть конической или цилиндрической формы. Конический хвостовик имеет на конце лапку, которая служит упором при выталкивании сверла из гнезда.

Шейка сверла соединяет рабочую часть и хвостовик и служит для выхода абразивного круга в процессе шлифования сверла при его изготовлении. На шейке обычно проставляется марка сверла.

Изготавливаются сверла преимущественно из быстрорежущей стали или твердых спеченных сплавов марок ВК6, ВК8 и Т15К6. Из таких сплавов делается только рабочая (режущая) часть инструмента.

Перед сверлением отверстие необходимо предварительно разметить; центр и его окружность должны быть накернены. Центр размечаемого отверстия рекомендуется углубить большим кернером.

При работе ручным инструментом необходимо обращать внимание на точность разметки.

При сверлении сквозных отверстий под изделие помещают деревянную подкладку или металлическую плитку с отверстием для выхода сверла (Рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 - Сверление сквозных отверстий:

1 - сверло; 2 -деталь; 3 - пластина

Особенно внимательным надо быть при сверлении неполных или боковых отверстий. Неполные отверстия сверлят, зажимая изделие и прокладку (Рисунок 4.3).

Рисунок 4.3 - Сверление неполных отверстий:

1 - изделие; 2 - прокладка; 3 - сверло; 4 - параллельные тиски

При сверлении боковых отверстий на криволинейных поверхностях нужно предварительно обработать площадку так, чтобы сверло было перпендикулярно к этой площадке (Рисунок 4.4, а).

Рисунок 4.4 - Сверление боковых и полых отверстий:

а - обработка и сверление боковых отверстий;

б - сверление полых отверстий: 1 - изделие; 2 - деревянная пробка;

3 - сверло

При ручном сверлении отверстий для приведения сверла во вращательное движение применяются трещотки, коловороты, ручные, пневматические и электрические дрели (Рисунок 5).

Рисунок 4.5 - Приспособления для ручного сверления:

а - трещотка: 1 - скоба; 2 - верхний упор; 3 - гайка; 4 - рукоятка;

5 - патрон; 6 - шпиндель; 7 - зубья колеса; 8 - собачка; 9 - сверло;

б - коловорот: 1 - опорная подушка; 2 - рукоятка;

3 - патрон со сверлом; в - ручная дрель: 1 - патрон со сверлом;

2 - шпиндель; 3 - зубчатая передача; 4 - рукоятка; 5 - нагрудник;

6 - неподвижная рукоятка

Трещотка (Рисунок 4.5, а) работает следующим образом: при повороте рукоятки по направлению, указанному штриховой стрелкой, собачка скользит по зубьям колеса; при вращении рукоятки по направлению сплошной стрелки собачка входит в паз храповика, вращает его и связанный с ним шпиндель. Для подачи сверла после каждого хода рукоятки поджимают гайку. Трещотка применяется для сверления отверстий больших диаметров.

При работе коловоротом (Рисунок 4.5, б) усилие подачи осуществляется нажимом руки на опорную подушку.

Ручная дрель (Рисунок 4.5, в) применяется для сверления отверстий диаметром до 8 мм. При сверлении дрелью левой рукой нажимают на неподвижную рукоятку, а грудью - на нагрудник и, вращая с помощью рукоятки правой рукой большую коническую шестерню, сообщают вращение сверлу.

Применение переносных пневматических сверлильных машинок (дрелей) позволяет механизировать работы по сверлению деталей, нарезке резьбы и развертке отверстий. Они работают под действием сжатого воздуха при определенном давлении, имеют небольшие размеры и массу.

Пневматические дрели с упорным центром могут применяться для сверления и развертывания отверстий диаметром до 75 мм.

Электрические переносные сверлильные машинки используют для сверления отверстий до 50 мм. С их помощью можно производить шлифование, развертывание, завинчивание винтов, гаек и т. д. Они имеют ряд преимуществ по сравнению с пневматическими дрелями: более экономичны, легче переключаются на обратный ход.

При работе пневматическими и электрическими дрелями не рекомендуется давать сверлу большую подачу. При сверлении глубоких отверстий сверло следует чаще вынимать для очистки от стружки.

СВЕРЛИЛЬНЫЙ СТАНОК

Идеальным приспособлением для сверления отверстий, а также их дальнейшей обработки является сверлильный станок.

Сверлильный станок состоит из подвижного стола и штатива, на котором крепится шпиндель с патроном. Он может быть одношпиндельным вертикально-сверлильным (Рисунок 4.6), настольно-сверлильным (Рисунок 4.7), радиально-сверлильным.

Рисунок 4.6 - Вертикально-сверлильный станок:

1 - плита; 2 - подъемный стол; 3 - шпиндель; 4 - коробка подач;

5 - шпиндельная головка; 6 - электродвигатель; 7 - штурвал;

8 - станина

Вертикально-сверлильные станки применяются для сверления отверстий диаметром до 75 мм. Они могут обеспечивать операции рассверливания, зенкерования, развертывания и нарезания резьбы. Станина, на которой монтируются узлы станка, через фундаментную плиту крепится к фундаменту. Подъемный стол, служащий для крепления обрабатываемых деталей, может перемещаться по вертикали. Механизм станка приводится в движение индивидуальным электродвигателем. Шпиндель получает осевое перемещение от коробки подач и может также перемещаться вручную штурвалом.

Рисунок 4.7 - Настольно-сверлильный станок:

1 - шпиндельная бабка; 2 - клиновый ремень; 3 - ступенчатый шкив;

4 - асинхронный электродвигатель; 5 - переключатель; 6 - подмоторная плита; 7 - колонна; 8 - кронштейн; 9 - плита; 10, 11 - рукоятки;

12 - шпиндель; 13 - гайка; 14 - штурвал

Настольно-сверлильные станки используются для сверления в мелких деталях отверстий диаметром до 12 мм (Рисунок 4.7).

Удобство применения этих станков состоит в том, что они могут быть установлены с помощью болтов на слесарных верстаках, в непосредственной близости от рабочего места.

Работает станок следующим образом: на плите укреплена в кронштейне колонна, по которой может перемещаться вверх и вниз шпиндельная бабка, в корпусе которой смонтирован шпиндельный узел со шпинделем. Перемещение шпиндельной бабки по колонне осуществляется рукояткой. Асинхронный электродвигатель крепится к шпиндельной бабке с помощью подмоторной плиты. Переключатель позволяет включать двигатель на прямой или обратный ход и останавливать станок. Вращение шпинделю передается от ступенчатого шкива клиновидным ремнем. Ручная подача шпинделя осуществляется вращением штурвала. Гайка закрепляет сверлильный патрон на конусе шпинделя.

Радиально-сверлильные станки применяются для сверления отверстий в крупных деталях, перемещение которых к шпинделю станка затруднено.

Существуют общие правила сверления (как на сверлильных станках, так и с помощью дрелей):

• в процессе разметочных работ центр будущего отверстия обязательно следует отметить кернером, тогда при работе сверло устанавливается в керн, что способствует большей точности;

• при выборе диаметра сверла следует учитывать его вибрацию в патроне, в результате чего отверстие получается несколько большего диаметра, чем сверло. Отклонение это достаточно мало - от 0,05 до 0,3 мм - и имеет значение в том случае, когда требуется особая точность;

• при сверлении металлов и сплавов в результате трения температура режущего инструмента (сверла, зенкера) значительно повышается, что приводит к быстрому его износу. Для того чтобы повысить стойкость инструментов, при сверлении используют охлаждающие жидкости, в частности воду;

• затупленные режущие инструменты не только образуют некачественные отверстия, но и сами быстрее выходят из строя, поэтому их следует своевременно затачивать: сверла под углом (в вершине) 116-118°, конические зенкеры 60, 90, 120°. Заточку производят вручную на заточном станке: сверло приставляют к кругу заточного станка одной из режущих кромок под углом 58-60° и плавно поворачивают его вокруг своей оси, затем таким же образом затачивают вторую режущую кромку. При этом необходимо следить, чтобы обе режущие кромки были заточены под одним углом и имели одинаковую длину;

• для сверления глухих отверстий на многих сверлильных станках имеются механизмы автоматической подачи с лимбами, которые и определяют ход сверла на нужную глубину. Если же станок не оснащен таким механизмом или применяется ручная дрель, то можно использовать сверло со втулочным упором;

• когда необходимо просверлить отверстие в полой детали (например, в трубе), отверстие предварительно забивают деревянной пробкой. Если труба большого диаметра, а отверстие требуется сквозное, то приходится сверлить с двух сторон.

В этом случае, чтобы облегчить разметку и сделать ее наиболее точной, можно воспользоваться специальным приспособлением. Оно состоит из двух совершенно одинаковых призм, между которыми зажимается труба. Каждая призма имеет точно выверенные друг против друга, зажатые в их противоположных вершинах встречные винты-кернеры. Призмы тоже точно выставлены с помощью боковых щек. Когда труба зажимается между призмами, на ней остаются небольшие, расположенные друг напротив друга лунки от винтов-кернеров. После сверления по такой разметке отверстия в трубе будут соответствовать друг другу с гораздо большей точностью.

Получить ступенчатые отверстия можно двумя способами.

Первый: сначала сверлится отверстие наименьшего диаметра, затем (на нужную глубину) - отверстие большего диаметра и последним просверливается отверстие наибольшего диаметра.

Второй способ: сначала на нужную глубину сверлят отверстие наибольшего диаметра, затем - меньшего и в конце - наименьшего диаметра.

• если нужно просверлить отверстие на криволинейной плоскости или плоскости, расположенной под углом, то сначала следует сделать (выпилить, вырубить) площадку, перпендикулярную к оси будущего отверстия, накернить центр, а затем сверлить отверстие;

• отверстия диаметром свыше 25 мм сверлят в два приема: сначала просверливают отверстие сверлом меньшего диаметра (10-20 мм), а затем рассверливают сверлом нужного диаметра;

• при сверлении деталей, имеющих большую толщину (при глубоком сверлении), когда глубина отверстия более пяти диаметров сверла, его нужно периодически вынимать из отверстия и выдувать стружку, иначе инструмент может заклинить;

• композиционные (состоящие из нескольких разнородных слоев) материалы трудно сверлить прежде всего потому, что при обработке на них возникают трещины. Избежать этого можно очень простым способом: перед сверлением такой материал нужно залить водой и заморозить - трещины в этом случае не появятся;

• высокопрочные материалы - сталь, чугун - обычные сверла не берут. Для их сверления у домашних слесарей большой популярностью пользуются сверла с наконечниками из так называемого победита. Он был получен в России в 1929 году и состоит из 90 % карбида вольфрама и 10 % кобальта. Для этой же цели можно приобрести и алмазное сверло, наконечник которого изготовлен с применением синтетических алмазов, это заметно увеличит скорость сверления металла.

Сверление - это только начальный этап обработки отверстий, за которым последовательно производят: зенкерование, зенкование, развертывание отверстий.

ЗЕНКЕРОВАНИЕ И ЗЕНКОВАНИЕ

Зенкерование

Зенкерованием обрабатывают просверленные, штампованные и литые отверстия. В ходе этой операции отверстиям придается более правильная геометрическая форма, достигается более высокая точность, снижается шероховатость. Зенкерование может быть как промежуточным этапом обработки отверстий (получистовым, перед развертыванием), так и окончательным (чистовым).

Порядок работы тот же, что и при сверлении, а вот конструкция зенкера несколько отличается от конструкции сверла: он имеет три или четыре режущие кромки, которые позволяют более точно обработать отверстие (Рисунок 4.8, в).

Рисунок 4.8 - Инструменты для обработки отверстия:

а - конические (угловые) зенковки;

б - торцовая зенковка (цековка); в - цилиндрический зенкер;

г - развертка; 1 - лапки; 2 - хвостовики;

3 - рабочие части; 4 - шейки.

Зенкование

Такую обработку применяют в том случае, если отверстию нужно придать форму конуса, цилиндра или сделать фаску под головку болта, заклепки или винта. Наличие режущих зубьев на торце зенковки обеспечивает точное совпадение осей отверстия и углубления под головку винта (Рисунок 4.8, а, б). Порядок работы тот же, что и при сверлении.

РАЗВЕРТЫВАНИЕ

Развертывание - это окончательная, чистовая обработка отверстий, при которой достигается высокая точность размеров отверстий, а также удаляется шероховатость их стенок. При предварительной обработке (сверлении и зенкеровании) на стенках отверстий для дальнейшей развертки оставляют припуск около 0,1 мм на каждую сторону (больший припуск приводит к быстрому затуплению режущих кромок инструмента и, как следствие, к увеличению шероховатости стенок отверстия). Производится развертка на сверлильных станках или вручную.

Инструмент для развертывания отверстий - развертка (Рисунок 4.8, г). Ручные развертки на своей хвостовой части имеют квадратный конец для вращение их с помощью воротка. На машинных развертках хвостовик конусный

Для обработки конических отверстий используют комплект конических разверток из трех штук: черновой (обдирочной), промежуточной и чистовой. Гладкие цилиндрические отверстия обрабатывают развертками с прямыми канавками. Если же в отверстии имеется шпоночный паз, то для его развертывания применяют инструменты со спиральными канавками.

Последовательность действий при ручном развертывании отверстий (при предварительном и чистовом) следующая:

• установить заготовку с отверстием на верстаке или закрепить в тисках таким образом, чтобы с ней удобно было работать;

• выбрать развертку по размеру (ознакомившись с маркировкой), смазать рабочую ее часть минеральным маслом и вставить ее в отверстие без перекосов (для этого нужно проверить положение развертки относительно оси отверстия угольником);

• надеть на квадрат хвостовика вороток и начинать медленно, без рывков вращать развертку по часовой стрелке с усилием (как бы вкручивая развертку в отверстие). Вращение развертки в обратном направлении запрещено! Это может вызвать задиры на поверхности стенок отверстия;

• периодически развертку следует извлекать из отверстия для удаления стружки и повторного смазывания минеральным маслом;

• завершать операцию развертывания необходимо: при обработке цилиндрических отверстий - когда 3/4 рабочей части развертки выйдет из отверстия с противоположной стороны; при обработке конических отверстий - по положению предельных рисок конического калибра;

• если обрабатываемое отверстие имеет большую глубину или находится в труднодоступном месте, то на квадрат хвостовика нужно надеть удлинитель, а уже на него - вороток (Рисунок 4.9).

Рисунок 4.9 - Приемы развертывания:

а - установка развертки и воротка; б - развертка с удлинителем

Если обработка отверстий выполняется механическим способом - на сверлильном станке, то предпочтительнее производить полную последовательную обработку (сверление, зенкерование, развертывание) за одну установку заготовки. Установка заготовки: сверление - замена сверла на зенкер - зенкерование - замена зенкера на развертку - развертывание. При этом одновременно с заменой режущего инструмента производят и перенастройку скорости вращения шпинделя станка: для зенкерования она должна быть 60-100 об/мин, для развертывания - не более 50 об/мин.

При развертывании нужно применять охлаждающие жидкости: для стали и ковкого чугуна - минеральные масла, для меди - эмульсию, для алюминия - скипидар с керосином.

Последовательность выполнения работы

1.Разработать технологический процесс обработки отверстия.

Варианты заданий:

1. d 20 - Н9 - в сплошном материале заготовки из стали Ст. 3.

2. d 20 - Н9 - в сплошном материале заготовки из чугуна СЧ 18.

3. d 20 - H7 - в сплошном материале заготовки из чугуна СЧ 18.

4. d 20 - Н8 - в поковке из стали 20 с прошитым отверстием.

2.Технологический процесс записать в Таблице 4.1.

Справочные данные:

1. Размеры сверл по ГОСТ 2092-77 от d 14 и выше через 0,25 мм.

2. Диаметр сверла, зенкера и развертки определять по зависимостям:

- диаметр развертки d_p = D;

- диаметр зенкера d₃ = d_p- 2t_p;

- диаметр сверла d_c = d₃- 2t₃,

где t_p и t₃ - глубина резания соответственно при развертывании и зенкеровании, мм.

Таблица 4.1п/п

Запись перехода

Эскиз перехода

Режущий инструмент и его размер

Режимы резания

t,мм

D_s, мм/об

D_r,

мм/мин

n,

мин^-1

1

2

3

4

Требования к оформлению отчета

Отчет о выполненной лабораторной работе должен содержать:

1. Перечень основных типов сверлильных станков.

2. Перечень видов работ, выполняемых на сверлильных станках.

3. Название основных режущих инструментов, применяемых при выполнении работ на сверлильных станках.

4. Рисунок сверла с его основными элементами.

5. Технологический процесс, разработанный согласно варианту задания.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение сверлильных станков?

2. В чем основное отличие радиально-сверлильного станка от вертикально-сверлильного?

3. Какие приспособления используют для работы на сверлильных станках?

4. В чем особенности сверления отверстий: а) в плоскости, расположенной под углом к поверхности стола; б) на цилиндрической поверхности; в) в полых деталях?

5. Укажите назначения зенкерования и зенкования?

6. За счет чего точность и шероховатость поверхности отверстия после обработки зенкером выше, чем после обработки сверлом?

7. Опишите конструкцию развертки.

8. Какие виды обработки должны предшествовать развертыванию?

9. Какие дефекты при сверлении связаны с неправильной заточкой сверла?

10. Опишите организацию рабочего места и требования безопасности при сверлении на сверлильном станке.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №5

ВЫПОЛНЕНИЕ ОПЕРАЦИЙ ПО НАРЕЗКЕ НАРУЖНОЙ И ВНУТРЕННЕЙ РЕЗЬБЫ

Цель работы: Ознакомиться с классификацией и элементами резьбы, ознакомиться с методами получения резьбы, научиться нарезать резьбу метчиками и плашками.

Сведения из теории

НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ

В слесарно-сборочных работах, пожалуй, самое распространенное соединение - резьбовое, поэтому каждый слесарь должен не только уметь нарезать резьбу, но также знать, для какого вида соединений предназначен тот или иной ее вид.

Нарезанием называется образование резьбы путем снятия стружки (а также путем пластической деформации - накаткой) на наружных или внутренних поверхностях. Нарезание винтовой резьбы - одна из распространенных слесарных операций. Стержень с наружной резьбой называется болтом, а деталь с внутренней резьбой - гайкой.

Резьбы бывают однозаходные, образованные одной винтовой линией (ниткой), и многозаходные, образованные двумя или более нитками. По направлению винтовой линии резьбы подразделяют на правые и левые.

Шагом резьбы называют расстояние между двумя одноименными точками соседних профилей резьбы, измеренное параллельно оси резьбы.

Наружный диаметр - наибольшее расстояние между двумя крайними наружными точками, измеренное в направлении, перпендикулярном к оси резьбы.

Внутренний диаметр - наименьшее расстояние между крайними внутренними точками резьбы, измеренное в направлении, перпендикулярном к оси.

По форме профиля резьбы подразделяют на:

• треугольные (универсальные);

• трапециевидные и прямоугольные, предназначенные для деталей, передающих движение (ходовые винты, винты суппортов станков и пр.);

• упорные, необходимые в механизмах, которые работают под большим односторонним давлением (например, в прессах);

• круглые - очень износостойкие независимо от условий эксплуатации, чаще всего используются при монтаже водопроводной арматуры (Рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 - Виды резьбы: а - треугольная; б - трапециевидная;

в - прямоугольная; г - упорная; д - круглая; е - правая; ж - левая.

Нарезание резьбы, как, впрочем, и практически любую слесарную операцию, можно осуществлять вручную или механическим способом. Наш дальнейший разговор будет затрагивать преимущественно ручной способ выполнения этой операции.

Нарезание внутренней резьбы предваряется сверлением отверстия и его зенкованием, и очень важно правильно выбрать сверло нужного диаметра. Его приближенно можно определить по формуле:

D _СВ = D - P,

где d _св - необходимый диаметр сверла, мм;

D - наружный диаметр резьбы, мм;

P - шаг нитей резьбы, мм.

Если диаметр сверла выбран неправильно, то не избежать дефектов: при диаметре отверстия больше требуемого резьба не будет иметь полного профиля; при меньшем размере отверстия будет затруднен вход в него метчика, что приведет либо к срыву резьбы, либо к заклиниванию и поломке метчика.

Алгоритм нарезания внутренней резьбы такой:

• разметить заготовку и либо установить ее на верстаке, либо закрепить в тисках;

• просверлить отверстие (сквозное или на нужную глубину) и зенковать его приблизительно на 1 мм зенковкой 90 или 120°;

• очистить отверстие от стружки;

• подобрать черновой метчик нужного диаметра, с нужным шагом и видом резьбы, смазать его рабочую часть маслом и установить его заборной частью в отверстие, проверить его положение относительно оси отверстия с помощью угольника, надеть на квадрат хвостовика вороток и медленно, без рывков вращать метчик по часовой стрелке до врезания его в металл заготовки на несколько ниток;

• дальнейшее вращение метчика должно быть таким: один-два оборота по часовой стрелке, затем 1/2 оборота против часовой стрелки (для дробления стружки). При этом по часовой стрелке метчик вращают с нажимом вниз, а против - свободно;

• нарезание резьбы производить до полного входа рабочей части метчика в отверстие;

• вывернуть черновой метчик из отверстия и продолжить нарезание резьбы средним, а затем чистовым метчиком (чистовой метчик вворачивать в отверстие нужно без воротка. Вороток надевается на его хвостовик уже тогда, когда метчик правильно пройдет по резьбе).

Порядок нарезания резьбы в глухих отверстиях имеет некоторые особенности: во-первых, глубину отверстия под глухую резьбу нужно сверлить на 5-6 ниток резьбы больше, чем это предусмотрено по чертежу; во-вторых, после серии двух-трех рабочих и обратных оборотов метчик следует выворачивать из отверстия и очищать полость отверстия от стружки.

Качество нарезанной резьбы проверяется визуально: чтобы не было задиров, сорванных ниток, а точность резьбы можно проверить с помощью резьбовых калибров-пробок для сквозных отверстий и контрольного болта для глухих.

Главной причиной брака деталей при нарезании внутренней резьбы является поломка метчика в результате неправильного его подбора или несоблюдения техники нарезания. При этом в отверстии остаются осколки метчика. Извлечь их можно несколькими способами.

Во-первых, если осталась выступающая часть метчика, то ее можно захватить плоскогубцами или ручными тисочками и вывернуть из отверстия.

Во-вторых, если выступающая часть отсутствует, то в канавки можно вставить трехштырьковую вилку и, вращая ее против часовой стрелки, выкрутить метчик.

И в первом, и во втором случае, прежде чем приступить к извлечению осколков метчика, в отверстие по канавкам следует залить керосин.

В-третьих, если метчик сделан из углеродистой стали, то деталь (вместе с осколками) нужно нагреть докрасна, медленно охладить, высверлить в обломке отверстие, в которое вкрутить специальный конусообразный метчик с левой резьбой, и осторожно выкрутить осколки сломанного метчика.

В-четвертых, если нагреть деталь не представляется возможным (например, деталь слишком большая), то к сломанному метчику можно приварить электрод или отломанный хвостовик и выкрутить осколки.

В-пятых, имеется химический способ удаления осколков. Если деталь, в которой нарезалась резьба, сделана из алюминиевого сплава, то осколки можно вытравить раствором азотной кислоты: в отверстие через канавки метчика заливают кислоту и опускают туда кусочек железной проволоки (железо в данном случае играет роль катализатора). Через 8-10 минут отработанную кислоту удаляют пипеткой, заливают новую порцию и так до полного разрушения металла метчика, после этого отверстие промывают. Процесс этот довольно длительный, занимает несколько часов, но в этом случае деталь не получает дефектов, и после извлечения осколков она пригодна для дальнейшего использования.

При нарезании наружной резьбы важно выбрать диаметр стержня, на котором и будет производиться нарезание. При неправильном подборе здесь так же, как и в случае с внутренней резьбой, возможны дефекты: диаметр стержня меньше требуемого приводит к тому, что резьба получается неполного профиля; при нарезании резьбы на стержне с диаметром больше необходимого из-за большого давления на зубья плашки возможны либо срыв резьбы, либо поломка зубьев плашки. Чтобы не ошибиться в подборе диаметра стержня, нужно знать простое правило: его диаметр должен быть на 0,1 мм меньше наружного диаметра резьбы.

Порядок нарезания наружной резьбы следующий:

• выбрать заготовку нужного диаметра, закрепить ее в тисках и на конце заготовки, предназначенном для нарезания резьбы, снять фаску шириной 2-3 мм;

• плашку (круглую или раздвижную) закрепить в воротке-плашкодержателе упорными винтами таким образом, чтобы маркировка на плашке находилась на наружной стороне;

• конец стержня (заготовки) смазать машинным маслом и строго под углом 90° наложить на него плашку (маркировка на плашке должна оказаться снизу);

• с усилием прижимая плашку к заготовке, вращать рукоятку плашкодержателя по часовой стрелке до прорезания резьбы на нужную длину. Вращательные движения осуществлять в таком порядке: один-два оборота - по часовой стрелке, 1/2 оборота - против;

• после нарезания резьбы на нужное расстояние плашку снять с заготовки обратными вращательными движениями.

При нарезании резьбы на трубах, предназначенных для прокладки трубопроводов, порядок вращательных движений плашкодержателя имеет одну особенность. В начале резьбы, как обычно, один-два оборота вперед (по часовой стрелке) и 1/2 оборота назад (против часовой стрелки), а при прорезании последних нескольких ниток обратное вращение производить не следует. Нарезанная таким образом резьба имеет так называемый сбег, то есть последние нитки резьбы прорезаются на меньшую глубину, что способствует лучшему запиранию трубопровода.

Чтобы нарезать резьбу определенной, фиксированной длины, можно действовать двумя способами. Или периодически производить замеры нарезанной резьбы измерительными инструментами, или использовать плашкодержатель с направляющим фланцем и втулкой: плашкодержатель надеть на заготовку до упора плашки, втулку выкрутить на требуемую длину резьбы и закрепить; при вращательных движениях плашкодержателя фланец будет навинчиваться на втулку, увлекая за собой плашку.

Если необходимо нарезать особо точную наружную резьбу на цилиндрической заготовке диаметром от 4 до 42 мм и с шагом от 0,7 до 2 мм, то вместо обычных можно использовать резьбонакатные плашки (Рисунок 5.2).

Рисунок 5.2 - Резьбонакатная плашка:

1 - корпус; 2 - накатные ролики с резьбой

Помимо того, что такие плашки дают более чистую резьбу, она получается к тому же и более прочной (волокна металла при такой операции не срезаются, а подвергаются пластической деформации и как бы спрессовываются).

Качество нарезанной наружной резьбы проверяют внешним осмотром на предмет обнаружения сорванных ниток или задиров. Для проверки точности резьбы используют контрольную гайку: она должна навинчиваться без усилий, но не иметь люфта (качания).

Последовательность выполнения работы

1. Изучить классификацию резьб.

2. Изучить элементы резьбы.

3. Изучить классификацию и конструкцию метчиков и плашек.

4. Произвести подготовку деталей для нарезания внутренней и наружной резьбы.

5. Нарезать метрическую резьбу плашками и метчиками на деталях, закрепленных в слесарных тисках.

Задание 1: Нарезание наружной резьбы

1. закрепите заготовку в тисках;

2. опилите напильником фаски 2 х 45° с обоих концов шпильки;

3. смажьте стержень машинным маслом;

4. нарежьте резьбу на длину / с одного конца шпильки;

5. проверьте качество резьбы с помощью гайки;

6. переустановите заготовку в тисках другим концом;

7. нарежьте резьбу на втором конце шпильки, предварительно
   
   смазав машинным маслом;

8. проконтролируйте качество изготовленного изделия.

9. протереть инструменты, сдать работу преподавателю.

Задание 2: Нарезание внутренней резьбы

1. По чертежу изделия, заданного преподавателем, определить размер метрической резьбы.

2. По таблице подберите необходимое сверло.

3. На заготовке разметить и просверлить отверстие для нарезания резьбы.

4. Закрепить заготовку в тисках.

5. Установить метчик № 1 в отверстие, на хвостовик метчика надеть вороток. При необходимости рабочую часть метчика смазать.

6. Плавно повернуть вороток на 2-3 оборота, следя за тем, чтобы ось вращения метчика совпадала с осью отверстия.

7. Почувствовав, что метчик врезался в металл, снять вороток и угольником из двух взаимно-перпендикулярных положений проверить правильность положения метчика.

8. Убедившись, что ось метчика совпадает с осью отверстия, нарезать его до конца

9. Вывинтить метчик № 1, снять с него вороток. Протереть метчик и положить на место.

10. Взять метчик № 2, завинтить его в отверстие руками, надеть вороток и прорезать резьбу.

11. Если комплект имеет три метчика, закончить нарезание резьбы метчиком № 3.

12. Проверить качество резьбы.

13. Протереть инструменты, сдать работу преподавателю.

Правила техники безопасности.

1. Следите, чтобы не было перекоса метчика, особенно осторожно нарезайте резьбу в глухих и мелких отверстиях.

2. Правильно выбирайте диаметр сверла для сверления отверстия под резьбу.

3. Своевременно смазывайте инструмент.

4. Надёжно закрепляйте плашку и метчик в держателях.

5. Соблюдайте требования безопасности труда. Не трогайте руками гребешки нарезанной резьбы, так как они могут поранить пальцы острыми и рваными краями.

6. Очищая инструмент от стружки, пользуйтесь щеткой, а не смахивайте ее руками, так как можно поранить пальцы о режущие кромки плашки или метчика.

Контрольные вопросы

1. Что такое нарезание резьбы?

2. Как образуется винтовая поверхность?

3. Дайте классификацию резьб.

4. Какой инструмент применяют для нарезания внутренних резьб?

5. В каких случаях применяют метчики с винтовыми канавками?

6. От чего зависит точность нарезаемой резьбы?

7. Как выбирается диаметр сверла под внутреннюю резьбу и диаметр стержня под наружную резьбу?

8. Объясните конструкцию инструмента, применяемого для нарезания наружной резьбы.

9. Опишите организацию рабочего места и требования техники безопасности при нарезании резьбы.

10. Назовите СОТС, применяемые при нарезании резьбы.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №6

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЗАКЛЕПОК. ПРИЕМЫ КЛЕПКИ

Цель работы: изучить заклепочные соединения и научиться выполнять их расчет.

Сведения из теории

Клепкой называется операция по соединению двух или более деталей с помощью заклепок. При этом образуется неразъемное соединение деталей. Заклепочные соединения широко применяются при изготовлении различных металлических конструкций: ферм, рам, балок, а также в самолето- и судостроении.

Детали крепятся посредством заклепки - стержня круглого поперечного сечения с головками на концах. Этот стержень устанавливается в совмещенные отверстия соединяемых деталей и осаживается с одной стороны. Одна из головок, называемая закладной, выполняется на заготовке заранее, а другая, называемая замыкающей, образуется в процессе клепки (Рисунок 6.1).

Рисунок 6.1 - Заклепка

Различают следующие виды заклепок: заклепки со сплошным стержнем, заклепки полупустотелые, заклепки пустотелые. Наибольшее распространение получили сплошные стержневые заклепки. Полупустотелые заклепки заклепки используются в случаях, когда нежелательно или недопустимо заклепочные соединения подвергать ударам. Пустотелые заклепки применяют, чтобы использовать их отверстия в заклепочных соединениях, к примеру, для пропуска электрических, крепежных или других деталей.

Все эти заклепки могут быть с полукруглой головкой (наиболее технологичные), с плоской головкой или с потайной головкой (Рисунок 6.2):

Рисунок 6.2 - Виды заклепок: Заклепки со сплошным стержнем, полупустотелые, пустотелые; заклепки со сплошным стержнем c полукруглой головкой; заклепки со сплошным стержнем с плоской головкой; заклепки со сплошным стержнем с потайной головкой; заклепки полупустотелые c полукруглой головкой; заклепки полупустотелые с плоской головкой; заклепки полупустотелые с потайной головкой; заклепки пустотелые со скругленной головкой; заклепки пустотелые с плоской головкой; заклепки пустотелые с потайной головкой.

По назначению заклепочные соединения подразделяют на:

• прочные (силовые)

• прочноплотные (силовые плотные)

• плотные (присутствуют не во всех классификациях)

Прочные заклепочные соединения воспринимают внешние нагрузки и применяются в металлических конструкциях машин и строительных сооружениях. Прочноплотные обеспечивают герметичность соединения при восприятии значительных усилий и применяются в некоторых паровых котлах, резервуарах и трубопроводах для газов и жидкостей с большим внутренним давлением. Плотные как и прочноплотные заклепочные соединения используются в резервуарах, но с небольшим внутренним давлением.

Вытяжные заклепки (Рисунок 6.3) - наиболее распространенный вид заклепок, пришли на смену заклепкам клепальным. Применяются очень широко в технике и строительстве где необходимо надежное неразъемное соединение материалов. Заклепки применяются в системах безопасности, приборостроении.

Рисунок 6.3 - Вытяжные заклепки (ISO 14588-2005)

РУЧНАЯ КЛЕПКА

Различают два вида ручной клепки:

- с двусторонним подходом, когда имеется свободный доступ как к замыкающей, так и закладной головке,

- с односторонним подходом, когда доступ к замыкающей головке невозможен. В связи с этим различают два метода клепки - открытый, или прямой, и закрытый, или обратный.

Прямой метод клепки характеризуется тем, что удары молотком наносят по стержню со стороны вновь образуемой, т.е. замыкающей головки. Клепка прямым методом начинается со сверления отверстия под заклепку (Рисунок 6.4, а). Затем в отверстие вводят снизу стержень заклепки и под закладную головку ставят массивную поддержку 2 (Рисунок 6.4, б). Склепываемые листы осаживают (уплотняют) с помощью натяжки 1, которую устанавливают так, чтобы выступающий конец стержня вошел в ее отверстие. Ударом молотком по вершине натяжки осаживают листы, устраняя зазор между ними.

Рисунок 6.4 - Клепка прямым методом: а - сверление отверстия,

б - осаживание заклепываемых листов с помощью натяжки, в - осаживание стержня заклепки, г - придание формы замыкающей головке, д - окончательное оформление замыкающей головки

После этого расклепывают стержень заклепки. Так как при расклепывании металл упрочняется, стремятся к возможно меньшему числу ударов. Поэтому сначала несколькими ударами молотком осаживают стержень, затем боковыми ударами придают полученной головке необходимую форму, после чего обжимкой 3 окончательно оформляют замыкающую головку.

При выполнении шва с потайными головками под закладную головку ставят плоскую поддержку и ударяют точно по оси заклепки. Во избежание образования неровностей клепку выполняют через два-три отверстия, начиная с крайних, после чего производят клепку по остальным отверстиям.

Обратный метод клепки характеризуется тем, что удары молотком наносят по закладной головке. Этот метод применяют при затрудненном доступе к замыкающей головке. Стержень заклепки вводят сверху (Рисунок 5, а), а поддержку ставят под стержень. Молотком ударяют по закладной головке через оправку (Рисунок 5, б) формируя с помощью поддержки замыкающую головку. Качество клепки по этому методу несколько ниже, чем по прямому.

Рисунок 6.5 - Клепка обратным методом: а - ввод заклепки в отверстие,

б - оформление замыкающей головки

Клепку по обратному методу выполняют также взрывными и трубчатыми заклепками (особые виды клепки).

Процесс установки вытяжной заклепки состоит из двух стадий - сверление и заклепывание. Сначала необходимо проделать отверстия в склепываемых материалах.

Диаметр отверстия обычно делают на 0,1 - 0,2мм больше, чем диаметр заклепки (диаметром заклепки считается диаметр цилиндра заклепки).

Рисунок 6.6 - Работа с вытяжной заклепкой (BRALO каталог)

Далее склепываемые материалы располагают друг с другом, вставляют заклепку и захваытвают ее заклепочником. При заклепывании заклепки заклепочник захватывает стержень, стержень тянет за собой головку, которая, собственно, расклепывает цилиндр заклепки и захватывает материалы. после того как расклепанный цилиндр заклепки упирается в склепываемые материалы стержень отрывается от головки. Заклепка установлена.

РАСЧЕТ ЗАЕЛЕПОК

В соединениях, подверженных действию продольных сил, распределение усилий на заклепки принимается равномерным.

При расчете заклепок на срез допускаемое усилие (H) в соединении:

где,

[τ_ср] - допускаемое напряжение заклепок на срез, МПа (Таблица 6.1);

k - число плоскостей среза в соединении;

d - диаметр заклепки, мм.

При расчете соединения на смятие допускаемое усилие (H) в соединении:

Р = [σ_см]·n·d·s где,

[σ_см] - допускаемое напряжение заклепок на смятие, МПа (Таблица 6.1);

п - количество заклепок (в односрезных заклепках п = k);

d - диаметр заклепки, мм,

s - наименьшая толщина соединяемых частей, мм.

При расчете заклепок на растяжение (отрыв головок) допускаемое усилие (H) в соединении:

где,

[σ_p] - допускаемое напряжение на растяжение (отрыв) головок, МПа (см. табл. 6.1);

d - диаметр заклепки, мм,

п - количество заклепок.

Таблица 6.1 - Допускаемые напряжения в силовых заклепочных соединениях

при расчете по основным нагрузкам, МПа (кгс/мм²)