Тема 12 Шабрение

Студент должен:

знать:

Назначение и цель шабрения;

Разновидности шаберов;

Различия чернового и чистового шабрения;

Правила техники безопасности при шабрении.

уметь:

Выполнять шабрение различными приемами прямолинейных и криволинейных поверхностей.

Оснащение рабочего места и участка: верстак; тиски слесарные; губки накладные к тискам; напильники плоские тупоносые длиной 200...300 мм с насечкой №3; шаберы плоские разные; линейки поверочные (лекальные); плиты поверочные; станок заточной со шлифовальными кругами ПП 25А 16 В СМ1 6 К3 А (для заточки стальных шаберов) и ПП 63С 16 В СМ1 К3 А (для заточки твердосплавных шаберов); абразивные бруски для доводки шаберов; рамка 25x25 мм для проверки количества пятен; краска – лазурь, сажа, ультрамарин (синька) и т.п.; машинное масло; ветошь; тампоны; заготовки чугунные с плоскими поверхностями, требующими шабрение.

Шабрением называется слесарная отделочная операция, используемая для выравнивания и пригонки плоских и криволинейных (чаще цилиндрических) поверхностей для получения плотного прилегания. Шабрение применяют для обработки и ремонта трущихся поверхностей сопрягаемых деталей – станин, суппортов, подшипников скольжения и поверхностей проверочных инструментов – плит, угольников, линеек и др. Так же, как и опиливание, шабрение – одна из наиболее распространенных слесарных операций. В практике слесарных, слесарно-сборочных и ремонтных операций объем шабровочных работ достигает 20...25%. Широкое применение шабрения объясняется особыми свойствами полученной поверхности, которые состоят в следующем: шабреная поверхность, в отличие от шлифованной или полученной абразивной притиркой, более износостойкая, так как не имеет шаржированных в ее поры (риски, царапины) остатков абразивных зерен, ускоряющих процесс износа трущихся поверхностей; шабреная поверхность лучше смазывается и дольше сохраняет смазывающие вещества благодаря наличию так называемой разбивки этой поверхности на пятна (чередование выступающих и углубленных мест), что также повышает ее износостойкость и снижает коэффициент трения; шабреная поверхность позволяет применить самый простой и доступный способ оценки ее качества – по числу пятен на единицу площади. Шабрению предшествует обработка резанием, например опиливание, шлифование, строгание, фрезерование и т.п. Шабрение дает возможность получить поверхность с низкой шероховатостью (0,003...0,01 мм), так как за один проход шабером снимается слой металла толщиной 0,005...0,07 мм при чистовой обработке и не более 0,01...0,03 мм при предварительной обработке. Сущность шабрения заключается в том, что с выпуклых (возвышающихся) мест предварительно обработанной поверхности заготовки режущим инструментом – шабером соскабливаются очень тонкие частицы металла.

Шаберы – это металлические стержни различной формы с режущими кромками, изготовленные из углеродистой инструментальной стали марок от У10 до У13 и закаленные до твердости 56...64 HRC э. Иногда изготовляют оснащенными пластинами из быстрорежущей стали или твердого сплава. По форме режущей части шаберы подразделяют на плоские, трехгранные, фасонные и специальные; по количеству режущих концов (граней) – на односторонние и двусторонние (рис. 12.1, а...г); по конструкции – на цельные и со вставными пластинами. Форму и геометрические параметры режущих кромок шаберы

выбирают в зависимости от формы и размеров обрабатываемой поверхности и свойств материала заготовки. Так, для шабровки плоских поверхностей применяют плоские шаберы с прямолинейной или радиусной режущей кромкой, для криволинейных и внутренних (вогнутых) поверхностей – трехгранные и фасонные шаберы. Шаберы с прямолинейной режущей кромкой удобней применять при обработке краев заготовки, так как при работе он не соскочит с заготовки и не повредит ее поверхности. При обработке остальной части заготовки шабер с прямолинейной режущей кромкой менее удобен, так как боковые углы лезвия могут оставить на поверхности глубокие царапины. В этом случае удобнее применять шаберы с радиусными (дугообразными) режущими кромками, которые обеспечивают более низкую шероховатость шабруемой поверхности, чем при работе шабером с прямолинейной режущей кромкой.

Геометрические параметры шаберов зависят от вида обработки, обрабатываемого материала и угла установки инструмента по отношению к обрабатываемой поверхности. Торцовую поверхность шабера затачивают под углом 60...100 0 по отношению к оси инструмента, образуя угол заострения β, который равен: при грубой обработке – 60...75 0 , при чистовой – 90 0 , а для особо чистых работ – 90...100 0 .

Обрабатываемый материал на выбор угла заострения β плоского шабера влияет следующим образом: при обработке чугуна и бронзы β = 90...100 0 (рис. 12.2, а); стали – 75...90 0 (рис.12.2, б); мягких металлов – 35...40 0 (рис.12.2, в).

Выбор длины режущей кромки и радиуса ее закругления также зависит от твердости обрабатываемого материала и требуемой шероховатости поверхности. Чем тверже материал, тем уже режущая кромка и меньше радиус закругления. Длина режущей кромки зависит также от заданного числа и размеров пятен на единицу площади. Так, для предварительной (грубой) шабровки выбирают шабер с широким лезвием – 20...30 мм, для точной – 15...20 мм; для самой точной шабровки – 5...12 мм. Для окончательной (чистовой) шабровки радиус режущего лезвия берется большим, чем для черновой, так как в этом случае получается наименьшее отклонение от плоскости поверхности.

Для обработки криволинейных вогнутых поверхностей применяют трехгранные шаберы, на боковых сторонах которых прорезаны продольные канавки для облегчения заточки. Угол заострения трехгранного шабера β = 60...70 0 .

а - плоский односторонний; б - плоский двусторонний; в - с изогнутым концом; г - трех- и четырехгранные Рисунок 12.1 Шаберы
Рисунок 12.2 Углы заточки шаберов для различных металлов

Заточку шаберов выполняют на заточном станке с применением охлаждения. Для шаберов, изготовленных из инструментальных сталей, применяют мелкозернистые электрокорундовые шлифовальные круги (ПП 25А 16 В СМ1 6 К3 А), а для шаберов, оснащенных твердосплавными пластинами, шлифовальные круги из карбида кремния зеленого (ПП 63С 16 В СМ1 6 К3 А). Порядок заточки следующий: шабер берут правой рукой за рукоятку, а левой охватывают его как можно ближе к рабочему концу. Опираясь плоской гранью шабера на подручник, плавно подводят торцовый конец к шлифовальному кругу. Положение шабера должно быть горизонтальным или с наклоном, обеспечивающим требуемый угол заострения. Ось шабера должна совпадать с центром круга. Слегка покачивая шабер за хвостовик в горизонтальной плоскости, производят заточку шабера, выдерживая требуемый радиус закругления режущей кромки (рис.12.3, а).

Заточку широких граней шабера на длине 25...30 мм от режущих кромок осуществляют в том же порядке, выдерживая параллельность граней друг к другу (рис.12.3, б).

Доводка (заправка) режущих кромок шабера после заточки служит для удаления заусенцев и неровностей на кромках, наличие которых снижает качество шабрения. Доводку производят на абразивных брусках зернистостью М14...М40 и более мелких. Поверхность бруска смазывают тонким слоем машинного масла. Вместо абразивного бруска для заправки шабера можно применять ровную чугунную плитку, на поверхность которой наносят пасту из абразивного микропорошка М28...М20 на машинном масле.

Брусок во время доводки (рис.12.4, а) помещают на деревянную неподвижную подкладку, а шабер торцовой частью устанавливают на брусок вертикально. Двумя пальцами левой руки шабер удерживают за рукоятку, слегка прижимая его к бруску, а правой рукой совершают колебательные перемещения торца шабера по бруску вдоль режущей кромки с целью получения криволинейной режущей кромки. Затем доводят боковые широкие поверхности (рис.12.4, б), для чего двумя руками удерживают шабер в горизонтальном положении на бруске, и, перемещая его вдоль бруска, доводят поочередно обе режущие кромки. Повторно шабер доводят сразу, как только почувствуют небольшое затупление и ухудшение срезания металла. В среднем шабер доводят через каждый час работы в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала, качества и точности шабрения.

Подготовка заготовки к шабрению заключается в опиливании (или в другом виде обработки) нужной поверхности, оставляя как можно меньший припуск, который в зависимости от длины и ширины поверхности равен 0,1...0,4 мм. Перед шабрением поверхность очищают, промывают, протирают, затем наносят на нее краску.

Окрашивание проверочной плиты проводят шабровочной краской, представляющей собой смесь машинного масла (или автола на керосине) с сажей, лазурью или ультрамарином, которую наносят тампоном на проверочную плиту ровным тонким слоем (рис. 12.5, а). Затем обрабатываемую заготовку плавно опускают на проверочную плиту и медленно передвигают круговыми движениями в разных направлениях, используя всю поверхность плиты, затем заготовку с плиты осторожно снимают (рис.12.5, б). При шабрении тяжелых заготовок их оставляют на месте, а на обрабатываемые поверхности накладывают проверочный инструмент для определения выступающих мест (рис.12.5, г). На предварительно обработанные поверхности краска ложится равномерно, но плохо подготовленные – неравномерно. В небольших углублениях скапливается краска, а в местах более углубленных ее вообще не будет. Так, на подготовленной для шабрения поверхности возникают белые пятна – наиболее углубленные места, не покрытые краской, темные пятна – менее углубленные, в них скопилась краска, серые пятна – наиболее выступающие, на них краска ложится тонким слоем (рис.12.5, в).

Процесс шабрения заключается в постепенном удалении металла с окрашенных участков (серые пятна). При работе шабер следует держать правой рукой, а ладонью левой руки охватить инструмент посередине, поджав книзу четыре пальца (рис.12.6, а). Принять рабочее положение относительно тисков или обрабатываемой заготовки как при опиливании и установить шабер под углом 30...40 0 к шабруемой поверхности. Рабочим ходом при шабровке является движение вперед, т.е. от себя. При движении назад (холостой ход) шабер приподнимают. Шабрить следует не сгибаясь при свободном положении корпуса.

Шабрение производится за несколько переходов: черновое (предварительное), получистовое (точечное) и чистовое (отделочное). В особых случаях проводят точное и тонкое шабрение. В начале шабрения перемещение инструмента (длина хода) равно 15...20 мм, а затем по мере выравнивания поверхности оно уменьшается до 2...5 мм. Направление рабочего хода каждый раз надо изменять так, чтобы полученные штрихи пересекались между собой под углом 45...60 0 (рис.12.6, б). Начинать шабрение плоской поверхности надо с наиболее удаленного края, постепенно приближаясь к ближнему краю. После каждого цикла шабрения обрабатываемую поверхность надо насухо протереть, вновь проверить на краску и продолжить шабрение до тех пор, пока вся пришабриваемая поверхность не покроется равномерно чередующимися пятнами краски. Предварительное шабрение считается удачным, если пятна краски равномерно располагаются на всей поверхности.

Окончательное шабрение заключается в расшабривании крупных пятен пополам или на несколько равных по размеру и форме частей, а продолговатых – на более мелкие в поперечном направлении. Чем точнее требуется пришабрить поверхность, тем более тонкий слой краски должен быть наложен на проверочную плиту, взят более узкий шабер (8...10 мм), а длина рабочего хода не должна быть более 4...5 мм.

Качество шабрения определяют по числу пятен, приходящихся на единицу обработанной поверхности, для чего служит контрольная рама с квадратным окошком 25 х 25 мм, которую накладывают на пришабренную поверхность и считают число пятен (рис.12.6, в). Подсчет числа пятен проводят в 2...4 местах проверяемой поверхности. При черновом шабрении число пятен должно быть не менее 10, при получистовом – 12, при чистовом – 15, при точном – 20, при тонком – 25.

Поскольку шабрение является заключительной операцией слесарной обработки, то качество ее выполнения необходимо контролировать в течение всего процесса. Для этих целей предназначены проверочные инструменты.

К проверочным инструментам (рис.12.7) относятся: проверочные плиты для контроля широких плоских поверхностей; плоские проверочные линейки (рис.12.7, а, б), применяемые при контроле шабрения длинных и сравнительно узких плоских поверхностей; трехгранные угловые линейки (рис.12.7, в), использующиеся при контроле шабрения поверхностей, расположенных под внутренним углом; угловые плиты – для контроля качества шабрения поверхностей под прямым углом; а также проверочные валики – для контроля шабрения цилиндрических поверхностей и выемок. Контроль качества шабрения всеми этими инструментами основан на выявлении неровностей на обработанной шабрением поверхности. Неровности на обрабатываемой поверхности становятся видимыми после наложения ее на окрашенный проверочный инструмент или, наоборот, после наложения окрашенного инструмента на обработанную поверхность и взаимного их перемещения друг относительно друга.

Весьма важным является хранение проверочных инструментов в надлежащем состоянии, поэтому после работы проверочный инструмент следует очищать, смазывать и только потом укладывать в футляр или накрывать крышкой.

Шабрение – это технологический процесс, который представляет собой высокоточную обработку поверхности. Как правило, выравниванию подвергают металлические детали, хотя некоторые отрасли производства применяют метод для работы с деревом или пластиком. Шабрение поверхностей выполняется специальными слесарными инструментами, называемыми шаберами.

Процесс шабровки является финальной стадией обработки, которой обычно предшествуют обработка напильником или прочие способы механической шлифовки. Шабрение металла сопровождается соскабливанием поверхностного слоя заготовки, толщина которого не превышает 0,01 мм. Известно всего два приема проведения работ, которые отличаются направлением движения инструмента:

1. От себя. Давление на поверхность оказывается при движении от работника.
2. На себя. Когда усилие прилагается к возвратным движениям.

Второй метод пользуется большей популярностью ввиду явного недостатка первого метода – большого количества дефектов (зазубрин, шероховатостей), которые остаются после обработки.

В зависимости от требований к обрабатываемой поверхности различают несколько методов очистки:

1. Черновая. Инструмент может двигаться в произвольном направлении. Длина скобления составляет 2–3 см. Исходя из названия считается начальным этапом подготовки. Ширина шабера не имеет значения.
2. Получистая. Характеризуется применением шаберов с незначительной шириной, что положительно влияет на качество работы. Длина хода шабера не должна превышать 1 см.
3. Финишная. Наиболее качественная обработка. Применение данного метода отличается использованием узкого инструмента – до 12 мм, а также малым шагом скобления – до 0,5 мм.
4. Комбинированная. Отличается от прочих методов тем, что в данном случае применяется паста ГОИ, которая позволяет повысить качество работ.

Алгоритм действий при обработке детали с плоской поверхностью выглядит следующим образом:

1. Выявление неровностей. Для этого применяют специальную пластину со слоем краски, которая выявляет все дефекты поверхности. Степень неровности определяют за счет интенсивности окрашивания.
2. Черновая обработка. Окрашенные участки подвергают шабровке, начиная от края поверхности. При этом участки, имеющие форму круга, обрабатывают в два захода, а овальные – за несколько подходов.

1. Повторная проверка плоскости.
2. Чистовая обработка.

Высокая точность технологии обеспечивает постоянное применение в следующих работах:

• шабрение элементов метрологического оборудования;
• обработка подшипников скольжения;
• подготовка плоскостей различных приборов;
• шабрение элементов станочного оборудования (особенно деталей, которые выполняют направляющие функции);
• ремонт двигателей внутреннего сгорания автомобилей и специальной техники;
• обработка прочих деталей и заготовок, к которым применяются жесткие требования по точности взаимного расположения и шероховатости плоскости.

Виды шабрения металла

В первую очередь следует определиться с назначением работ. Разделяют размерное и декоративное шабрение. Первый метод призван получить идеально ровную плоскость, а второй влияет лишь на визуальные качества изделия.

Шабрение и притирка улучшают характеристики детали, хотя результаты обработки имеют значительные различия: притирка абразивными материалами не способна придать тех свойств, которые дает шабровка. Это следствие воздействия абразивных частиц, которые остаются на поверхности, понижая износостойкие качества.

Добиться ровной плоскости можно несколькими способами:

1. Пришабривание к контрольной измерительной поверхности (плите).
2. Совмещение граней.
3. Метод трех плит.

Метод пришабривания к контрольной плите

Считается наименее точным способом шабровки. Его применение дает возможность получить поверхность третьего класса точности. Ключевым способом проверки качества обработки является специальная краска, которую наносят на плиту. По отпечаткам следов на плоскости определяют проблемные участки, требующие первоначальной шабровки. Обработка считается законченной при полном отпечатке краски на плоскости заготовки.

Метод совмещения граней

Применим для подготовки элементов призматической формы. Метод заключается в пригонке и совмещении между собой двух рабочих граней. Для этого нерабочие грани изделия подлежат предварительной обработке. Качество пригонки определяется с помощью контрольной плиты, принцип действия которой был рассмотрен выше.

Применение данного метода гарантирует, что угол наклона к боковым плоскостям будет составлять ровно 90º. При параллельной пригонке используются не боковые, а параллельные плоскости с применением двух контрольных плит.

Метод трех плит

Современная технология, которая позволяет достичь наилучших результатов даже при отсутствии измерительных приборов. Суть метода заключается в использовании трех плит, каждой из которой присваивается собственный порядковый номер. Две плиты пригоняются друг другу без выравнивания плоскости. Скорее всего, одна будет иметь выпуклую форму, а вторая – вогнутую. Для устранения данных дефектов используют контрольную плиту с постепенным устранением всех недостатков.

В последнее время приобретает популярность метод доводки плоскости, при котором на рабочий участок наносят притирочную смесь из керосина и пасты ГОИ. После этого выполняют притирку в несколько этапов, до получения идеальной поверхности. Рабочим инструментов в данном случае будет служить чугунная плита.

Способы шабрения

Существует ручное и механическое шабрение. В первом случае для обработки используют ручные инструменты. Второй способ связан с использованием различного оборудования, для работы с которым необходимы специалисты высокой квалификации. Независимо от способа требуется надежная фиксация заготовки.

Распиливание и припасовка – это технологический процесс, напоминающий шабровку. Припасовкой называют сопряжение деталей с замкнутым или полузамкнутым контуром. Рабочим инструментом в данном случае служит мелкий напильник.

Основные плюсы

Главным достоинством шабрения является высокая износостойкость обработанной поверхности. Отсутствие абразивных частиц положительно влияет на целостность структуры металла. Обработанная поверхность обладает низким коэффициентом трения, что увеличивает срок эксплуатации смазочных материалов.

Определить качество шабрения можно без применения дорогостоящих контрольно-измерительных приборов. Индикатором в данном случае будет являться обычная краска, по количеству пятен которой можно говорить о степени обработки плоскости.

Используемые инструменты и станки

Ручное шабрение подразумевает использование режущих инструментов, которые называют шаберами. По конструктивным особенностям инструмент может быть цельным или составным. В первом случае шабер представляет собой неразъемную конструкцию. Инструменты второго типа оснащены съемными рабочими элементами, которые можно менять в зависимости от типа работ.

Рабочая поверхность может иметь плоскую, цилиндрическую или призматическую форму с одной или несколькими режущими кромками.

Механизация шабрения имеет свои особенности. Инструмент может обладать как электрическим, так и механическим приводом. Отличаются низкой точностью обработки по причине отсутствия возможности регулировки давления на плоскость, но высокой производительностью работ.

Краска для шабрения используется в качестве контрольного материала независимо от способа обработки поверхности.

Виды станков для шабрения

Режущие элементы станков, которые применяют для шабрения, изготавливают из инструментальной стали, которая отличается низким содержанием углерода и наличием легированных добавок. Как было сказано выше, в качестве привода станка может быть использовано электричество либо сжатый воздух.

Пневматические аппараты применяют в качестве средства механизации шабрения стальных и чугунных деталей. Применяются только на предприятиях металлообрабатывающей и тяжелой промышленности. Устройства оснащают механизмом регулировки длины шабера для изменения степени шабрения.

Электромеханические инструменты для шабрения также используются в крупных мастерских. Электрический двигатель соединен с редуктором, который посредством гибкого вала передает крутящий момент на кривошип. Последний является приводным механизмом аппарата.

Широко известны стационарные шабровочные головки, которые отличаются простотой конструкции и небольшой мощностью.

Процесс механизации шабрения протекает не очень стремительно. Это связано с низким качеством обработки поверхности по сравнению с ручным шабрением.

Шабрение поверхности – это ответственная процедура, которая требует не только значительных физических качеств, но и квалификации специалистов. Высокая трудоемкость процесса и отсутствие качественного механизированного оборудования негативно влияют на популярность технологии: к ней прибегают только в крайнем случае.

А вы сталкивались с шабрением на производстве? Поделитесь своими впечатлениями в блоке комментариев.

Шабрение поверхности

К атегория:

Слесарно-инструментальные работы

Шабрение поверхности

Шабрение применяется в инструментальном производстве, как окончательный процесс обработки незакаленных поверхностей. Этому виду обработки подвергаются очень многие поверхности измерительного инструмента, приборов и станочных приспособлений. Широкое применение шабрения объясняется особыми качествами полученной после него поверхности. Эти качества состоят в следующем:

1. Шаброванная поверхность в отличие от шлифованной или полученной притиркой абразивами, более износостойка, потому, что не имеет шаржированных в ее поры остатков абразивных зерен, ускоряющих процесс износа.

2. Шаброванная поверхность лучше смачивается и дольше сохраняет смазывающие вещества, благодаря наличию так называемой «разбивки» этой поверхности, что также повышает ее износостойкость и снижает величину коэффициента трения обработанной поверхности.

3. Характер шаброванной поверхности позволяет использовать самый простой и наиболее доступный метод оценки ее качества - по числу пятен на единицу поверхности.

Правильную плоскость при шабрении можно получить тремя различными способами:
а) методом пришабривания к контрольной плите;
б) методом совмещения граней;
в) методом трех плит.

Наименее точным является первый метод. Однако он прост и пригоден для получения шаброванных поверхностей 2 и 3 классов точности. Метод состоит в окрашивании обрабатываемой поверхности с помощью контрольной плиты, а ‘затем в удалении окрашенных мест шабером до такого состояния, когда при соприкосновении с контрольной плитой поверхность будет окрашиваться равномерно.

Второй метод применяют при шабрении рабочих граней деталей прямоугольно-призматической формы.

Согласно этому методу требуется, чтобы боковые, нерабочие грани детали были предварительно обработаны. Пришабривание начинается с взаимной пригонки двух рабочих граней. Затем шаброванные грани совмещаются друг с другом. Такое совмещение позволяет одновременно проверить обе шаброванные поверхности одной и той же контрольной плитой. По окончании данного цикла переходов процесс повторяется снова.

Шабрение по методу совмещения граней дает более точные плоскости и гарантирует их перпендикулярность боковым сторонам детали. Если же требуется пришабрить грани детали! параллельно одной из ее сторон, можно применить этот же метод но при совмещении уже воспользоваться не боковыми, а параллельными плоскостями. Совмещение граней осуществляется установкой деталей на второй контрольной плите, и процесс обработки, таким образом, ведется между двумя контрольными плитами.

Рис. 1. Метод совмещения граней при шабрении.

Рис. 2. Метод трех плит.

Третий метод - метод трех плит - является самым точным способом шабрения, дающим возможность получить правильные плоскости независимо от точности имеющегося в наличии поверочного инструмента. Он состоит в следующем. Каждой из трех обрабатываемых плит присваивается порядковый номер. Если пришабрить плиту с номером и плиту с номером друг к другу, снимая для этой цели металл с поверхностей обеих плит, то шаброванные поверхности могут оказаться и не плоскими. Скорее всего одна из них будет выпуклой, а другая - вогнутой, несмотря на то, что равномерное распределение пятен по этим поверхностям скроет от нас этот дефект. Чтобы обнаружить, а затем и исправить подобные отклонения от правильной плоскости, поверхность плиты пришабривают, пользуясь для проверки на краску плитой. Тогда поверхность плиты получит такую же форму, что и поверхность плиты со всеми теми же отклонениями от идеальной плоскости. Поскольку в результате этого получается две совершенно одинаковые поверхности плит, их можно приложить друг к другу и тогда все отклонения станут явными. Снимая по возможности равномернее металл с выступающих частей обеих плит и та^Им образом, пришабривая их друг к

vry мы еще более приблизимся к образованию правильных плоскостей. Теперь можно использовать одну из плит, например плиту в качестве контрольной и пришабрить по ее поверхности на плиту, а затем и плиту. Так снова окажутся у плит две одинаковые поверхности, но уже более точные, чем в первом случае. Накладывая их вновь друг на друга, можно таким же образом обнаружить отклонения этих поверхностей от идеальной плоскости. Повторяя такой цикл обработки и дальше, мы все больше будем приближаться к геометрически правильной плоскости на всех трех плитах.

Нужно отметить, что в последнее время находит применение новая технология шабрения, отличная от рассмотренной нами ранее. Эта технология шабрения совмещает процесс шабрения с процессом доводки. После предварительного шабрения на обрабатываемую поверхность наносят слой разведенной керосином пасты ГОИ и притирают поверхность чугунной плитой до потемнения пасты, повторяя процесс 3-4 раза. Затем производят разбивку поверхности и вновь притирают. Для успешного ведения процесса обработки следует применять притирочные плиты из более мягкого материала, чем материал детали.

Данная технология применяется для получения высших классов точности поверхностей и оказывается в 1,5-2 раза производительнее обычного шабрения точных поверхностей.

Слесарную пригонку выполняют в целях обеспечения требуемого качества сопряженных поверхностей деталей. Пригонка устраняет погрешности станочной обработки, а в некоторых случаях заменяет ее как более рациональная по техническим и экономическим показателям. Пригонка основана на использовании таких методов слесарной размерной обработки, как шабрение и притирка. Специфическим видом пригонки является припасовка.

Шабрением называют метод окончательной слесарной размерной обработки незакаленных поверхностей заготовок специальным режущим инструментом - шабером. Основное назначение шабрения - получение малой шероховатости и высокой точности формы и расположения поверхностей (в пределах 0,01 - 0,005 мм). Шабрением обеспечивают герметичность неподвижных и очень точное и плотное сопряжение подвижных соединений. Площадь фактической несущей поверхности после шабрения достигает 70% номинальной, что значительно превышает аналогичный показатель при обработке другими методами. Равномерно расположенные по всей шабреной поверхности мельчайшие впадины (карманы) хорошо и равномерно удерживают смазку в стыках подвижных соединений. В отличие от поверхностей, обработанных абразивным инструментом, шабреная поверхность не насыщена частицами абразива и поэтому более износостойка. Шабрением можно придать поверхности декоративный вид (навести «мороз»).

Шабрением обрабатывают подшипники скольжения, направляющие металлорежущих станков, рабочие поверхности поверочных плит, угольников, штангенрейсма-сов, незакаленные поверхности измерительных инструментов и т. п.

Рис. 3. Схема шабрения «от себя» (а) и «на себя» (б): 1- траектории режущей кромки, 2 - шабер, 3 - обработанная поверхность

Различают два вида шабрения: размерное и декоративное. Декоративное шабрение не повышает точность обрабатываемой поверхности, а только улучшает ее внешний вид.

Для шабрения характерны две особенности:
1) с поверхности заготовки срезаются (соскабливаются) мельчайшие стружки;
2) материал срезается целенаправленно, т. е. только с участков, выступающих над поверхностью заготовки.

Движения шабера, необходимые для резания, осуществляют вручную. Шабрение выполняют по двум схемам: «от себя» и «на себя». При шабрении «от себя» режущая кромка шабера в начальный момент воздействует на основание выступа. К шаберу прикладывают силу и сообщают ему движение по дуге. Он срезает микровыступ, на месте которого образуется впадина. Таким образом, на обрабатываемой поверхности вместо одного микровыступа образуются два новых. Но они меньше и их вершины лежат ниже вершины срезанного выступа. При обратном движении шабер разгружают, чтобы не повредить обработанную поверхность и не затупить инструмент.

При шабрении «на себя» (его проводят обычно после шабрения «от себя»), легко нажимая на шабер, ему сообщают движение по дуге, при этом снимается стружка только с самых высоких точек профиля обрабатываемой поверхности.

Рис. 4. Типы шаберов

Шабер состоит из режущей части, стержня и ручки. Плоский шабер применяют для обработки плоских поверхностей, а полукруглый и трехгранный - для обработки выпуклых и вогнутых поверхностей. Шаберами с изогнутым концом обрабатывают плоскости, расположенные под углом. Плоские шаберы делают односторонними и двусторонними. Трехгранные и полукруглые шаберы имеют соответственно три и две режущие кромки.

Цельные шаберы изготовляют из инструментальной углеродистой стали У10А и У12А; их рабочую часть закаливают до твердости 64-66 HRC3. Применяют также шаберы со вставной режущей пластиной, которую изготовляют из быстрорежущей стали, стали ШХ15 или из твердого сплава.

Плоские шаберы имеют режущую кромку длиной 5- 25 мм. Для предварительного шабрения используют инструмент с длинными кромками, а для окончательной - с короткими кромками, позволяющими снимать материал только в местах, покрытых краской. По той же причине шаберы с криволинейной режущей кромкой большей кривизны используют для окончательной обработки, а меньшей кривизны - для предварительной обработки.

Шабер, как всякий режущий инструмент, имеет рабочую часть в виде клина. Его углы (передний, задний и резания) зависят от углов заострения, полученных при заточке шабера, и от его положения относительно обрабатываемой поверхности. Очень маленькую стружку можно получить только тогда, когда угол резания больше 90°, а передний угол - отрицательный. В противном случае режущее лезвие будет глубоко врезаться в материал заготовки, что недопустимо при шабрении. В начале обработки шабер устанавливают так, чтобы уменьшить угол резания (для снятия большего слоя материала), а в конце обработки так, чтобы угол резания увеличить (для снятия мельчайших стружек).

Приспособления, применяемые при шабрении. Ввиду незначительных сил резания заготовку при шабрении закрепляют лишь для удобства ее обработки или вообще не закрепляют. Небольшие по размерам заготовки устанавливают в тисках с нагубни-ками так, чтобы они не деформировались. Незакрепля-емую заготовку устанавливают на деревянные подложки.

В качестве красителя при шабрении применяют берлинскую лазурь или голландскую сажу. Для растирки сухого красителя используют металлический брусок или валик. Для разведения красителя необходимо машинное масло. Обрабатываемую поверхность окрашивают кубиком или тампоном. При протирке применяют салфетки и керосин.

Контрольные инструменты, применяемые при шабрении. Контроль отклонений от плоскостности и прямолинейности (основной вид контроля при шабрении) осуществляют с помощью поверочных плит и линеек. Контроль взаимного расположения соосных отверстий (в корпусных деталях) выполняют с помощью валиков. Контролируемые поверхности окрашивают и качество шабрения оценивают числом k пятен на участке размерами 25 X 25 мм. Для неответственных или больших по площади поверхностей k > 10; для более точных поверхностей (например, направляющих ответственных механизмов) k > 10 ч- 18; для поверхностей поверочных плит и линеек k > 18 4- 25; для особо ответственных поверхностей (например, контрольных линеек высокого класса) k ^ 30. При этом пятна должны располагаться равномерно по всей контролируемой поверхности.

Последовательность работ при шабрении. Большое влияние на производительность и качество шабрения оказывает подготовка обрабатываемой поверхности. Шабрению обязательно предшествует чистовая обработка заготовки (чистовое строгание, фрезерование, растачивание, шлифование или опиливание по краске). Так как шабрение является ручной и трудоемкой операцией, то припуск на обработку должен быть минимально необходимым для получения требуемого качества. Припуск под шабрение плоскостей шириной до 500 и длиной до 1000 мм (наиболее часто встречающихся в практике) составляет 0,1-0,25 мм (припуск увеличивается с увеличением размеров обрабатываемой плоскости).

Припуск под шабрение отверстий длиной до 300 мм составляет 0,05-0,12 мм (при диаметре отверстия до 80 мм); 0,1-0,25 мм (при диаметре отверстия 80- 180 мм); 0,15-0,35 мм (при диаметре отверстия 180- 360 мм). Больший припуск соответствует большей длине отверстия.

Для высокопроизводительного и качественного шабрения необходимо не только правильно выбрать.тип шабера, но и тщательно его заточить и довести. Доводку режущих кромок шабера проводят после его заточки на мелкозернистом абразивном бруске. Для облегчения заточки и доводки боковые грани плоского шабера делают вогнутыми, а у трехгранных - на боковых гранях делают канавки (желобки). В процессе работы шабер периодически правят.

Различают предварительное, окончательное и декоративное шабрение. Предварительным шабрением удаляют следы предшествующей обработки: шабрение ведут длинными рабочими ходами (10-15 мм) под углом 45° к следам предшествующей обработки (до исчезновения последних); шабрят методом «от себя»; после каждого контроля на плите изменяют направление последующего шабрения, т. е. ведут его перекрестным способом.

Окончательное шабрение производят по серым пятнам, методом «на себя»; режущую кромку шабера устанавливают на серые пятна и, легко нажимая на шабер левой рукой, проводят им по обрабатываемому месту, снимая таким путем самые высокие точки.

Декоративное шабрение осуществляют перекрестными штрихами; шабрят изогнутым шабером (так как он неглубоко врезается в обрабатываемую поверхность) приблизительно на глубину 3 мкм.

Шабрение изогнутых и выпуклых поверхностей требует большого опыта. Кроме криволинейного толчкового движения шабера вперед ему сообщают одновременно и круговое движение. Обработку цилиндрических поверхностей можно проводить только круговыми движениями шабера. Но в любом случае эти движения должны быть точными, чтобы обеспечить правильный угол резания. Иначе шабер будет врезаться в обрабатываемую поверхность и портить ее.

При шабрении следует следить за тем, чтобы на поверхности не было заусенцев и задиров, причинами возникновения которых являются плохая заправка режущей кромки шабера, малые углы резания или сильный прижим шабера к обрабатываемой поверхности при его обратном ходе и в конце рабочего хода.

Для механизации шабрения применяют пневматические и электрические шаберы. Приемы работы ими мало отличаются от обычных. Но механическое шабрение применяют только в качестве предварительного. Более перспективным путем уменьшения доли трудоемкого шабрения является окончательная обработка поверхностей чистовым фрезерованием, шлифованием, виброобкатыванием и другими методами станочной обработки.

Шабрение поверхности (например плоскости чугунной плитки) производят следующим образом. Сначала тщательно насухо протирают тряпками или концами рабочую поверхность проверочной плиты, затем наносят на нее тонкий и ровный слой краски. После этого поверхность плитки, подлежащей шабрению, тщательно насухо вытирают чистой тряпкой, накладывают плитку на поверхность проверочной плиты и передвигают ее вкруговую два-три раза с легким нажимом. Окрашенную таким образом плитку зажимают в тисках и шабером соскабливают окрашенные места.

Шабрение плоских поверхностей производится плоскими шаберами с криволинейными режущими кромками; края этих поверхностей обрабатывают шабером с прямыми режущими кромками. Такой шабер можно выводить немного (не больше lU его ширины) за края шабруемой поверхности, не опасаясь, что он соскочит с детали и завалит ее край.

Шабер при работе держат в правой руке, ладонь левой руки накладывают на инструмент посредине, поджав книзу четыре пальца. Шабер устанавливают на обрабатываемую поверхность под углом 30-40°. Шабрить надо не сгибаясь, при свободном положении корпуса.

При шабрении двигают шабер вперед и назад. При рабочем движении (вперед) шабер снимает слой металла толщиной 0,01 - 0,02 мм, обратное его движение является холостым, т. е. не сопровождается снятием металла. Шабер двигают вперед каждый раз на 12-15 мм в различных направлениях, перекрещивая штрих под углом примерно 45-60°. Площадки, образуемые штрихами, должны иметь вид квадратиков или ромбиков.

Шабрение выполняют за три перехода. За первый (черновой) переход производят грубую обработку шаберами шириной от 20 до 30 мм при длине рабочего хода 10-г 15 мм. Это предварительное шабрение заканчивают, когда вся шабруемая поверхность при нанесении на нее краски покроется крупными пятнами краски- до 4 пятен на площади 25 X 25 мм2. За второй (первый чистовой) переход поверхность обрабатывают шаберами шириной не более 12-15 мм при длине рабочего хода от 5 до 10 мм. После этого перехода число пятен на шабруемой поверхности должно быть от 8 до 16 на площади 25 X 25 мм2. Третий переход применяется при обработке очень точных плоскостей, которые шабруются шаберами шириной от 5 до 12 мм при мелком штрихе. После третьего перехода шабруемая поверхность должна иметь на квадрате 25 X 25 мм2 от 20 до 25 пятен. При окончательном (чистовом) шабрении отделяют шабер в конце рабочего хода от обрабатываемой поверхности, так что его холостой ход совершается по воздуху. Такой прием способствует получению более чистой поверхности.

Во время шабрения (каждый раз после удаления шабером покрытых краской мест) поверхность плитки очищают щеткой и тщательно вытирают сухой тряпкой. Плитку снова накладывают на окрашенную проверочную плиту, снимают ее и образовавшиеся пятна опять шабрят. Так продолжают до тех пор, пока количество пятен на плитке при проверке ее краской не достигнет установленной нормы.

Шабрение и притирка

К атегория:

Ремонт автогрейдеров

Шабрение и притирка

Шабрение. Представляет собой слесарную операцию по снятию очень тонких слоев металла (толщиной 0,005…0,07 мм) для окончательной отделки прилегающих поверхностей с целью обеспечения их плотного прилегания. Шабрение осуществляется вручную, с помощью ручного механизированного инструмента и на станках. Во всех случаях основным режущим инструментом служат шаберы, которые могут быть плоскими, плоскими изогнутыми, трехгранными, фасонными и иметь односторонние и двусторонние режущие грани.

Плоские шаберы применяют для обработки плоских поверхностей, изогнутые - для отделки пазов и канавок и обработки мягких металлов (баббит, алюминий и др.). Трехгранными шаберами обрабатывают криволинейные вогнутые поверхности, фасонными - труднодоступные места. Для обработки чугуна служат шаберы, оснащенные пластинами из твердых сплавов (ВК6 и др.).

Перед шабрением поверхность металла окрашивают смесью машинного масла с лазурью, суриком или синькой. Для этого краску наносят сначала на плиту тампоном, а уже с плиты краска переносится на деталь при круговых ее перемещениях по окрашенной поверхности плиты. Шабрению подвергают сначала сильно окрашенные места, т. е.

наиболее выступающие, а затем слабее окрашенные. Ведут шабрение (рис. 3.13) «от себя» и «на себя». Шабер держат под углом 25…80° к обрабатываемой поверхности. Ведут шабрение, меняя на угол 40…60° направление движения шабера. Весь процесс включает черновое, получистовое и чистовое шабрение. После каждой обработки проверяется качество шабрения на краску (по количеству пятен на площади 25X25 мм). Если этих пятен стало 20…25, шабрение заканчивают.

На криволинейные поверхности краска наносится с помощью окрашенного сопряженного вала. Шабрение ведется по дуге трехгранным шабером. Так как ручное Шабрение трудоемко, его механизируют с помощью пневматических и электромеханических шаберов.

Рис. 3.13. Приемы шабрения:
а - «от себя»; б - «на себя»

Притирка. Служит для достижения высокого качества поверхности деталей, работающих в контакте друг с другом, и обеспечения плотности и герметичности места сопряжения. При притирке точность обработки поверхности достигает 0,0001 мм, поэтому она является самой тонкой операцией по обработке поверхностей. Притирка ведется с использованием твердых и мягких абразивных материалов.

К твердым абразивным материалам относятся такие естественные (природные) минералы, как естественный корунд, наждак, кварц, кремень и алмаз, и такие искусственные материалы, как нормальный, белый и хромистый электрокорунды, а также монокорунд, карбиды кремния, бора, синтетический алмаз и альбор. Причем притирка стали осуществляется электрокорундами и монокорундом, для притирки чугунов применяются карбиды кремния.

К мягким абразивным материалам принадлежат пасты ГОИ трех сортов (грубые, средние и тонкие), алмазные пасты (крупная, средняя, мелкая, тонкая). Мягкими абразивными материалами притирают отожженную сталь, чугун, медные и алюминиевые сплавы. Особенно успешно пастами ведутся окончательные доводочные притирочные работы (до зеркального блеска поверхности).

Одновременно с абразивными материалами при притирке применяют в качестве смазочно-охлаждающих жидкостей керосин, бензин, минеральные масла, содовую воду.

Притирку ведут специальным инструментом -притиром, который может быть плоским, цилиндрическим и пр., в зависимости от формы обрабатываемой поверхности. Притиры изготавливают из чугуна, бронзы, меди, стекла, дуба, клена и др.

Предварительная притирка осуществляется, как правило, медными притирами с канавками, окончательная - гладкими чугунными притирами.

Под пасты ГОИ хорошо подходят притиры из литого стекла.

Притирка начинается с процесса нанесения на притиры абразивных материалов, называемого шаржированием. Плоские притиры шаржируются с помощью закаленного стального валика или бруска. Для этого абразивы предварительно насыпаются либо на притир, либо на плиту, по которой затем перекатывается валик. Иногда притир покрывается предварительной смазкой, к которой прилипают абразивные зерна. Круглый притир шаржируется между двумя плитами.

Плоские поверхности деталей притираются на плоских притирочных плитах круговыми движениями детали (рис. 3.14, а). Хорошие результаты дает одновременная притирка тонких деталей, собранных в пакет (рис. 3.14, б). Притирка конических поверхностей осуществляется путем вращения в обе стороны детали воротком или коловоротом. Так притирают пробковые краны и клапаны (рис. 3.14, в).

Ручная притирка - трудоемкий и длительный процесс. Более производительна притирка с использованием специальных притирочных станков, а также обыкновенных сверлильных и строгальных станков, соответственно приспособленных для этого.

Рис. 3.14. Приемы притирки деталей:
а - плоской детали; б - пакетов однотипных деталей; в - конусных поверхностей; 1 - вороток; 2 - притирочная плита

Качество притирки проверяется лекальными линейками, шаблонами, на просвет и краской (по количеству пятен).

К атегория: - Ремонт автогрейдеров

Шабрением называется операция по снятию (соскабливанию) с поверхностей деталей очень тонких частиц металла специальным режущим инструментом - шабером.

Цель шабрения - обеспечение плотного прилегания сопрягаемых поверхностей и герметичности (непроницаемости) соединения. Шабрением обрабатывают прямолинейные и криволинейные поверхности вручную или на станках.

Рисунок 17.1 Шабрение, слева - поверхность с маслоудерживающим рисунком (Glenn McKechnie, September 2005)

За один рабочий ход шабером снимается слой металла толщиной 0,005...0,07 мм.

В результате шабрения может быть обеспечена точность обработки, характеризуемая такими показателями: плоскостность и прямолинейность достигает значений до 0,002 мм/м, или до 30 пятен на площади 25 X 25 мм при проверке на краску и шероховатость поверхности не более R а 0,16. Его широко применяют в инструментальном производстве как окончательный процесс обработки незакаленных поверхностей.

Широкое применение шабрения объясняется тем, что полученная поверхность обладает особыми качествами:

• более износостойка, чем шлифовальная или полученная притиркой абразивами, потому что не имеет шаржированных в поры остатков абразивных зерен, ускоряющих процесс износа;
• лучше смачивается и дольше сохраняет смазывающие вещества благодаря наличию так называемой разбивки (соскабливанию) этой поверхности, что также повышает ее износостойкость и снижает коэффициент трения;
• позволяет использовать самый простой и наиболее доступный метод оценки ее качества по числу пятен на единицу площади.

Ручное шабрение - трудоемкий процесс, поэтому его заменяют более производительной обработкой на станках.

Шабрению предшествует чистовая обработка резанием. Поверхность, подлежащую шабрению, чисто и точно обрабатывают, опиливают личным напильником, строгают или фрезеруют. На шабрение оставляют припуск 0,1...0,4 мм в зависимости от ширины и длины поверхности.

При больших припусках и значительных неровностях поверхность сначала припиливают личным напильником с проверкой на краску (рисунок 17.2), напильник предварительно натирают мелом для устранения скольжения по краске и засаливания насечки.

Рисунок 17.2 Припиливание поверхности с проверкой на краску (Макиенко Н.И. Общий курс слесарного дела М.: Высш. шк. , 1989.)

Напильник перемещают круговым движением, снимая металл с окрашенных мест. В целях предотвращения образования глубоких напильник очищают стальной щеткой. Опиливание ведут осторожно, так как при излишнем опиливании могут остаться глубокие впадины.

После опиливания окрашенных пятен заготовку (деталь) освобождают от тисков и вторично проверяют плоскости на окрашенной поверочной плите, затем продолжают опиливать слой металла по новым пятнам краски. Опиливания и проверки чередуют до тех пор, пока не будет получена ровная поверхность с большим количеством равномерно расположенных пятен (особенно по краям).

Рисунок 17.3 Деталь подготовленная к шабрению (http://www.bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Schaben)

Шаберы - металлические стержни различной формы с режущими кромками. Изготовляют их из инструментальных углеродистых сталей. Режущий конец шабера закаливают без отпуска до твердости НRС 64...66.

По форме режущей части шаберы подразделяют на плоские, трехгранные, фасонные; по числу режущих концов (граней) - на односторонние и двусторонние; по конструкции - на цельные и со вставными пластинками.

Рисунок 17.4 Шаберы ручные (http://www.bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Schaben)

Окрашивание поверхности . Краску наносят на поверхность плиты тампоном из чистых льняных тряпок, сложенных в несколько слоев. Удобно проводить окрашивание изготовленным из чистого полотна (холста) мешочком, в который накладывают краску (ни в коем случае не следует класть в мешочек сухую краску и обмакивать его в масло).

Рисунок 17.5 Окрашивание поверхности (http://www.bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Schaben)

Для получения поверхности высокого качества последовательно выполняют черновое, получистовое и чистовое шабрение.

Черновое шабрение (предварительное) заключается в грубой обработке поверхности - широкими шаберами удаляют следы и риски предыдущей обработки. Вначале из-за недостаточно тщательной подготовки поверхности отдельные, наиболее выступающие места будут окрашиваться густо и на них образуются крупные пятна. В этом случае делают "разбивку" больших пятен: снимают металл с сильное крашенных мест. После каждого окрашивания направление движения шабера изменяют. Шабером захватывают все пятно, иначе на поверхности образуются заусенцы. Когда пятна расположатся равномерно, разбивку заканчивают и приступают к увеличению числа пятен, ведя шабрение всех окрашенных мест, включая и слабоокрашенные. Получив четыре-шесть пятен в квадрате 25X25 мм, предварительное шабрение заканчивают.

Рисунок 17.6 Первый проход шабером

Рисунок 17.7 Черновое шабрение. длина штриха более 20 мм.

Рисунок 17.8 Черновое шабрение начал "крестить" первый проход

Работу выполняют шабером шириной 20...30 мм при длине рабочего хода 10...15 мм. Направление шабера непрерывно меняют так, чтобы последующий штрих был расположен под углом 90° к предыдущему.

За один ход шабера снимают слой толщиной 0,02...0,05 мм. Шабрят до тех пор, пока не исчезнут видимые риски. Качество шабрения проверяют на краску, которую наносят на поверочную плиту. После наложения и движения плиты (или детали) обнаруженные выступающие места снова шабрят.

Получистовое (точечное) шабрение заключается в снятии только серых, т.е. наиболее выступающих мест, выявленных проверкой на краску. Работу выполняют плоским узким (12... 15 мм) шабером при длине рабочего хода 5...10 мм; за один ход шабера снимают слой толщиной 0,01,..0,02 мм.

Чистовое (отделочное) шабрение применяют для получения очень высокой точности поверхности. При легком нажиме на шабер снимают тонкий (8...10 мкм) слой. Применяют шаберы шириной 5...10 мм при длине рабочего хода 4...5 мм (мелкие штрихи).

Декоративное шабрение осуществляют следующим образом. На обработанную поверхность шабером наносят штрихи, образующие на поверхности тот или иной рисунок. Наиболее часто применяется шахматный рисунок, когда на поверхности образуются ромбики с разным направлением штрихов. Выполняют его в два приема: сначала наносят в шахматном порядке штрихи в одном направлении, затем в промежутках - штрихи в противоположном направлении. "Мороз" наводят на рабочих и нерабочих поверхностях. Создавая на поверхности штрихи в определенном направлении, декоративное шабрение вместе с тем улучшает условия ее смазывания, так как в полученных штрихах за счет поверхностного натяжения лучше удерживается смазка.

По исчезновению штрихов судят об износе (при износе более 3 мкм рисунок исчезает).