Текст книги "Слесарное дело"

При изготовлении и припасовке шаблонов с полукруглыми наружным и внутренним контурами вначале изготовляют деталь с внутренним контуром – пройму (1-я операция). К обработанной пройме подгоняют (припасовывают) вкладыш (2-я операция).

При обработке проймы сначала точно опиливают широкие плоскости как базовые поверхности, затем начерно – ребра (узкие грани) 1, 2, 3 и 4, после чего размечают циркулем полуокружность, вырезают ее ножовкой (или как показано штрихом на рисунке); производят точное опиливание полукруглой выемки и проверяют точность обработки вкладышем, а также симметричность по отношению к оси с помощью штангенциркуля. Далее размечают и вырезают ножовкой углы. После этого производят точное опиливание и припасовку ребер 5 и 6. Затем выполняется точное опиливание и припасовка вкладыша к пройме. Точность припасовки считается достаточной, если вкладыш входит в пройму без перекоса, качки и просветов.

При изготовлении и припасовке косоугольных вкладышей в проймы типа «ласточкин хвост» сначала обрабатывают вкладыш (обработка и его проверка несколько проще).

Обработку ведут в следующем порядке. Вначале точно опиливают широкие плоскости как базовые поверхности, затем все четыре узкие грани (ребра) 7, 2, 3 и 4. Далее размечают острые углы, вырезают их ножовкой и точно опиливают. Сначала опиливают ребра 5 и 6 в плоскости, параллельной ребру 7, затем ребра 7 и 8 по линейке и под углом 60° к ребру 4. Острый угол (60°) измеряют угловым шаблоном. Пройма обрабатывается в следующем порядке. Вначале точно опиливают широкие плоскости, после чего опиливают все четыре ребра. Далее производится разметка, вырезка ножовкой паза и опиливание ребер 5, 6 и 7. Сначала ширина паза делается меньше требуемой на 0,05—0,1 мм при сохранении строгой симметричности боковых ребер паза по отношению к оси проймы. Глубина паза выполняется сразу точной по размеру. Затем при припасовке вкладыша и проймы ширина паза получает точный размер по форме выступа вкладыша. Точность припасовки считается достаточной, если вкладыш входит в пройму туго от руки без просветов, качки и перекосов.

При припасовке шаблона к контршаблону шаблон накладывают на контршаблон и с небольшим усилием нажимают на него. Затем проверяют плотность соединения плоскостей и углов на просвет. Процесс подгонки чередуют с накладыванием шаблона на контршаблон, определяя на просвет несколько раз до тех пор, пока шаблон без большого усилия войдет в контршаблон с перекантовкой. После окончания припасовки выполняют окончательную обработку наружных поверхностей под размер. Для повышения производительности труда и точной обработки узких поверхностей шаблона и контршаблона можно использовать приспособление – цельную рамку. Применяя в работе это приспособление, выполняют следующее. На обрабатываемых заготовках делают разметку всего контура шаблона и контршаблона по чертежу. Устанавливают заготовку в рамке обрабатываемой стороной вверх, предварительно закрепляют ее по риске винтами. Потом точно выверяют установку заготовки в рамке так, чтобы прочерченная риска разметки точно совпала с рабочей верхней плоскостью приспособления. Зажимают рамку с заготовкой в тисках. Берут в руки напильник, встают в рабочее положение и предварительно опиливают напильником выступающую часть кромки заготовки, не доходя 0,3–0,5 мм до рабочих поверхностей рамки. При опиливании надо соблюдать строгую параллельность движений напильником по отношению к верхней рабочей плоскости приспособления. Окончательно опиливают выступающие кромки заготовки заподлицо с плоскостью приспособления. При этом необходимо пользоваться старыми напильниками, так как при соприкосновении насечки напильника с закаленными поверхностями приспособления напильник притупляется. Заканчивают опиливание, когда напильник перестает снимать слой металла с обрабатываемой плоскости и будет скользить по всей поверхности. Для опиливания второй и последующих кромок заготовку переставляют и закрепляют в новом положении так, чтобы размеченная риска точно совпала с рабочей поверхностью рамки.

Для производительной и точной притирки необходимо правильно выбирать и строго дозировать количество абразивных материалов, а также смазки. Излишнее количество абразивного порошка или смазки препятствует соприкосновению притираемых поверхностей, отчего производительность и качество притирки снижаются. При окончательной притирке повышение производительности и качества притирки достигается путем покрытия притира тонким слоем абразивного порошка с тончайшим слоем стеарина, разведенного в бензине. При притирке необходимо учитывать величину давления на притир. При повышении давления между притиром и деталью увеличивается скорость процесса, но только до известных пределов. При очень большом давлении зерна раздавливаются, поверхность детали получается с задирами и иногда приходит в негодность. Обычно давление при притирке составляет 150–400 кПа / кв. см. При окончательной притирке давление на притир надо уменьшить. Притирка плоских поверхностей обычно производится на неподвижных чугунных притирочных плитах. Форму и размеры плит выбирают в зависимости от величины и формы притираемых деталей. На поверхность притирочной плиты посыпают шлифующий порошок. Операция притирки обычно подразделяется на предварительную притирку (черновую) и окончательную (чистовую). Изделие или притир передвигают круговыми движениями. Притирку ведут до тех пор, пока притираемая поверхность не будет иметь матовый цвет или зеркальный вид. Для получения блестящей поверхности притирку заканчивают на притире из твердого дерева, покрытом разведенной в спирте венской известью. Притирка на плитах дает очень хорошие результаты. Поэтому на них притираются детали, требующие высокой точности обработки (шаблоны, калибры, плитки и т. п.). Чтобы плита изнашивалась равномерно, притираемую деталь перемещают равномерно по всей ее поверхности. Во избежание коробления при притирке необходимо следить, чтобы обрабатываемая деталь сильно не нагревалась. Если деталь нагрелась, притирку следует приостановить и вести медленнее, дать детали охладиться, после этого продолжают обработку. Для быстрого охлаждения деталь кладут на чистую массивную металлическую плиту. Абразивный порошок или паста срабатывается после 8—10 круговых движений по одному и тому же месту, после чего его удаляют с плиты чистой тряпкой и заменяют новым абразивно-притирочным материалом. Предварительную притирку ведут на плите с канавками, окончательную притирку – на гладкой плите на одном масле, используя лишь остатки порошка, сохранившегося на детали от предыдущей операции.

Притирка тонких и узких деталей (например, шаблонов, угольников, линеек) ведется с помощью чугунных или стальных направляющих брусков (кубиков) и призм. К бруску или призме прикладывают притираемую деталь и вместе перемещают по притирочной плите.

Одновременную притирку нескольких деталей, соединенных винтами, заклепками, струбцинами в пакет, выполняют путем перемещения по притирочной плите. При этом обеспечивается высокая производительность и отпадает необходимость в дополнительных приспособлениях.

Притирку конических поверхностей приходится выполнять при ремонте кранов, клапанов, гнезд под клапаны и т. п. Притирку внутренних конических поверхностей выполняют с помощью конического притира-пробки. Он имеет винтовые канавки для удержания абразивно-притирочного материала. На квадратный хвостовик надевается вороток для вращения притира-пробки. На притир-пробку наносят ровным слоем абразивно-притирочный материал, затем вводят его в притираемое отверстие и с помощью воротка делают неполные обороты то в одну, то в обратную сторону и затем делают почти полный оборот. После 15–18 оборотов притир вынимают, насухо протирают тряпкой, наносят на него абразивно-притирочный материал и снова вводят в притираемое отверстие, продолжая притирку до тех пор, пока обрабатываемая поверхность не станет матовой равномерно по всей площади. Подобным образом притирают наружные конические поверхности, используя для этой цели специальные притиры в виде колец с коническим отверстием, соответствующим протираемому конусу. Арматура, пробки, фланцы, клапаны, а также краны специальных притиров не требуют. После изготовления их соприкасающиеся рабочие поверхности взаимно притираются друг к другу (клапан к гнезду, пробка к крану).

Наружную резьбу притирают резьбовыми кольцами, а внутреннюю – цельными резьбовыми оправками (если, отверстие малого диаметра), изготовляемыми из серого чугуна. Резьбу больших диаметров притирают сменными регулируемыми кольцами, устанавливаемыми на разжимной стальной оправке.

Высокая твердость сплавов не позволяет вести притирку их обычными абразивами. В качестве абразивов для притирки твердых сплавов применяют алмаз, карбид бора, карбид кремния и некоторые другие материалы; лучшим из них является алмаз, который обеспечивает высокое качество отделки поверхности.

Более производительной, а также менее утомительной для рабочего является притирка на притирочных станках. Наряду со специальными станками для механизированной притирки могут быть соответствующим образом приспособлены и металлорежущие станки – сверлильные, строгальные и др.

При использовании станка для притирки деталь устанавливают притираемой поверхностью на доводочный диск в текстолитовый сепаратор, имеющий прорезь по контуру детали. Притирка поверхности происходит в результате сложного рабочего движения, т. е. вращения доводочного диска в сочетании с деталью, самоустанавливающейся на плоскости диска. Качество притирки литых деталей на этом станке значительно повышается, производительность увеличивается в 1,5–2 раза.

1. Какие операции называются пригоночными?

2. Перечислите основные технологические приемы выполнения пригоночных работ.

3. Что такое припасовка деталей?

4. В каких случаях выполняются притирочные работы?

5. При каких условиях осуществляется доводка изделий?

6. Перечислите основные виды ручного слесарного инструмента.

7. Какие существуют основные приспособления для слесарной обработки деталей?

8. Как оценивается качество обработанных поверхностей деталей?

9. Какой измерительный инструмент и приспособления применяются для оценки точности изготовления деталей?

10. Какие существуют требования по технике безопасности выполнения пригоночных работ ручным способом?

11. Какие существуют требования по технике безопасности выполнения пригоночных работ механизированным способом?

12. Опишите как производится припасовка деталей.

13. Как производится притирка изделий ручным и механизированным способом?

Глава 5
Технологический процесс слесарной обработки

В зависимости от масштаба производственной деятельности и номенклатуры изделий в машиностроении различают три типа производства: единичное, серийное и массовое.

Единичное производство характеризуется изготовлением каждого изделия в одном или нескольких экземплярах, причем факт повторного изготовления этих изделий бывает очень редким или вообще отсутствует.

Основными особенностями этого типа производства являются:

1) применение универсальных станков общего назначения;

2) использование универсальных приспособлений и нормальных инструментов;

3) установка и обработка деталей в основном по разметке;

4) пригоночные работы при сборке;

5) высокая квалификация рабочих;

6) высокая себестоимость продукции по сравнению с другими видами производства.

Серийное производство распространено во всех отраслях машиностроения.

Серийное производство характеризуется изготовлением одинаковых по конструкции и размерам изделий партиями (сериями) от 5–10 до нескольких тысяч штук в год и менее разнообразной номенклатурой изготовляемых изделий.

В зависимости от количества изделий в серии, их размеров и трудоемкости различают три разновидности серийного производства:

1) мелкосерийное;

2) среднесерийное;

3) крупносерийное.

Основными особенностями серийного производства являются:

1) применение универсального оборудования и специализированных станков для изготовления основных деталей машин;

2) использование специальных станочных и сборочных приспособлений и специальных режущих измерительных инструментов;

3) соблюдение принципа взаимозаменяемости;

4) средняя квалификация рабочих;

5) себестоимость продукции ниже, чем в единичном производстве.

Массовое производство характеризуется большим количеством выпуска одинаковых изделий – от нескольких тысяч до миллионов штук в год и более узкой номенклатурой изделий, чем в серийном производстве.

Основными особенностями этого типа производства являются:

1) резко выраженная специализация завода, выпускаются изделия только одного типа и даже одного типоразмера;

2) широкое применение высокопроизводительных станков для выполнения одной какой-либо операции над определенной деталью и также автоматов и автоматических линий;

3) очень широкое применение специальных приспособлений инструментов и автоматических измерительных устройств;

4) закрепление за каждым рабочим местом одной постоянно повторяющейся операции;

5) строгое соблюдение принципа взаимозаменяемости;

6) невысокая квалификация рабочих на операционных станках и высокая квалификация наладчиков.

Предприятия машиностроения представляет собой комплекс различных связанных между собой цехов, участков и отделов.

Цехи заводов делятся на:

1) основные;

2) вспомогательные;

3) обслуживающие.

Основные цехи осуществляют технологический процесс изготовления изделия. К ним относятся литейные, кузнечнопрессовые, механические, термические, деревообделочные, сборочные и т. д.

Вспомогательные цехи непосредственного участия в производстве продукции не принимают, а обслуживают основные цехи заводов. К ним относятся инструментальные, модельные, ремонтные и др. От организации работы вспомогательных цехов, зависит выпуск продукции основных цехов завода.

Обслуживающие цехи и хозяйства обеспечивают основные и вспомогательные цехи электроэнергией, газом, смазочно-охлаждающей жидкостью, транспортом, сырьем и полуфабрикатами и т. п.

Как правило, процесс изготовления машин и механизмов в основном имеет много общего. Металл, поступающий в литейный или кузнечный цех, отливают, куют или штампуют. После этого заготовки передают в механические цехи для обработки на металлорежущих станках – токарных, фрезерных, строгальных, зуборезных, шлифовальных и др. или для слесарной обработки и пригонки деталей.

Производственным процессом называется совокупность действий людей и машин для превращения материалов и полуфабрикатов в готовую продукцию.

Производственный процесс состоит из нескольких этапов. На машиностроительных заводах такими этапами являются: подготовка производства, получение материала, изготовление заготовок, обработка заготовок, изготовление деталей, контроль качества деталей, сборка из деталей узлов и изделий, испытание готовой продукции, окраска, упаковка, транспортировка и хранение. Производственный процесс является многогранным, он требует четкого планирования и организации, бесперебойного снабжения, правильной организации инструментального хозяйства, учета и т. п.

Чтобы обеспечить высокопроизводительный процесс изготовления изделия необходимо определить порядок обработки, а также потребность в оборудовании, инструментах и приспособлениях, необходимых для работы.

Часть производственного процесса, которая связана с последовательным изменением формы, размеров или свойств материала для превращения его в готовое изделие, называется технологическим процессом. Технологический процесс – основная часть производственного процесса. Он предусматривает время, место и последовательность совершения тех или иных действий рабочим при обработке деталей, виды оборудования и инструмента, с помощью которых должна производиться обработка, виды, количество и качество обрабатываемых материалов. Правильно организованным технологическим процессом считается процесс, который предусматривает прогрессивную технологию, применение передовой техники и передовых методов труда, разработку документации с целью уменьшения трудоемкости изготовления и сборки изделий. Основным элементом технологического процесса механической обработки является операция.

Операцией называется законченная часть технологического процесса обработки детали, которую выполняет один рабочий (или бригада рабочих) на одном рабочем месте. Если слесарю нужно опилить поверхность какой-либо либо детали сначала напильником с более крупной насечкой (драчевым), а уже потом окончательно с мелкой насечкой (личным) и в конце опиливания снять фаски у изделия. Это является одной операцией, которая называется опиливанием. Если выполняется пришабривание подшипников, то сначала их пришабривают, а потом собирают. При таких действиях слесаря выполняется две операции: шабрение и сборка. В зависимости от объема партии деталей, их конструкции, уровня техники и организации производства данного предприятия операция может быть укрупненной или расчлененной. В единичном производстве изделие выполняет один рабочий на одном рабочем месте, которая планируется и учитывается как одна операция. Такая же работа в крупносерийном и массовом производствах разделяется на целый ряд мелких самостоятельных операций, выполняемых разными рабочими на различных рабочих местах. Чем крупнее и сложнее операция, тем ниже производительность труда и тем выше должна быть квалификация рабочих, при расчленении крупной операции мелкие производительность труда становится выше, а стоимость обработки снижается. Расчленение крупных операций позволяет применять приспособления, повышающие производительность труда и качество обработки

Операция может выполняться за одну или несколько установок детали. Установкой называют часть операции, выполняемой при одном закреплении детали. Например, опиливание детали с одной стороны, а затем после перестановки и закрепления ее с другой стороны является одной операцией, выполненной за две установки.

Позицией называется каждое из различных положений детали относительно станка и режущего инструмента при одной ее установке (не считая перемещений, связанных с рабочими движениями детали или инструмента). Операция может быть выполнена за один или несколько переходов.

Переходом называется часть операции по обработке одной поверхности (или нескольких одновременно), выполняемая без изменения режущего инструмента и режима работы станка. Опиливание плоскости какого-либо изделия сначала напильником с крупной насечкой, а потом с более мелкой составит два перехода. Одновременное сверление и зенкерование отверстий является также одним переходом.

Проходом называется часть перехода, охватывающая все действия, связанные со снятием одного слоя металла без изменения инструмента, поверхности обработки и режима резания станка. Каждый переход или проход включает в себя, кроме процесса снятия стружки, относящиеся к ним рабочие приемы.

Приемом называют законченное действие рабочего из числа необходимых для выполнения операции или ее подготовки; например, установка и снятие детали, измерение ее, пуск и остановка станка и т. п.

Наименьшая возможная по времени часть рабочего приема, которая является отдельным, но законченным движением рабочего, называется элементом приема.

Различают еще один элемент работы – установку. Установка – положение, приданное детали в тисках или на станке после ее зажима с целью подвергнуть деталь установке.

На выбор разработки технологического процесса изготовления деталей в машиностроении влияют вид заготовок, материал детали, ее конструкции и размеры, а также обеспечение наименьшего расхода металла, степень приближения размеров и формы заготовки к размерам и форме детали.

Для изготовления детали используют различные заготовки:

1) отливки из чугуна, стали и сплавов цветных металлов;

2) поковки, полученные свободной ковкой, горячей штамповкой и холодной штамповкой (из листа);

3) сортовые материалы круглого и квадратного сечения полученные прокатом;

4) заготовки из металлокерамики и пластмасс.

Базы и их выбор. Термин «база» происходит от греческого слова «базис» – основание. Базами называют поверхности, от которых задаются размеры, ведется установка и контроль при обработке и сборке детали. Различают основные типы баз: конструкторские, технологические и сборочные.

Конструкторскими базами называют поверхности или оси определяющие положение детали относительно других деталей в машине при сборке. Две взаимно перпендикулярные оси, которые совмещают ось отверстия корпуса с осями отверстий кондукторных втулок приспособления, являются конструкторскими базами детали.

Технологическими базами называют поверхности, определяющие положения детали при ее установке на станке или в приспособлении. Технологические базы подразделяются на установочные и измерительные.

Установочными базами называют поверхности, по которым деталь устанавливается и ориентируется при обработке. При разметке установочной базой является поверхность, по которой заготовку устанавливают на разметочную плиту. При обработке в тисках установочными базами будут поверхности, по которым ведется закрепление детали. При обработке на станке заготовку закрепляют на столе или в приспособлении. Установочной базой при этом будет та поверхность, по которой ориентируют деталь. Установочные базы могут быть черновыми и чистовыми.

Черновая база – необработанная поверхность, используемая для первой установки заготовки.

Чистовые базы – обработанные поверхности, по которым устанавливают деталь для окончательной обработки.

Измерительными базами называют поверхности, от которых ведется отсчет размеров при измерении детали.

Сборочными базами называют поверхности, по которым детали присоединяются к другим деталям, определяющим ее положение в узле или машине.

Базы выбирают следующим образом. В качестве черновой базы принимают поверхность, которая должна остаться необработанной в готовой детали; такая базировка обеспечит правильное взаимное расположение обработанных поверхностей относительно необрабатываемой. После выполнения этого условия черновые базы должны быть заменены чистовыми – обработанными базами Основное назначение черновых базирующих поверхностей сводится к обеспечению правильной ориентации детали при выполнении первой механической обработки – создании чистовых баз. Вначале обрабатывается поверхность, относительно которой чертежом задана координация большего числа других поверхностей. Поверхности, принимаемые за чистовые базы, должны обеспечить жесткое крепление заготовки, позволяющее производить обработку изделия с образованием с стружки большого сечения. При точной обработке следует принимать за чистовую базу основные поверхности детали. Установочная база должна иметь достаточную протяженность для обеспечения устойчивости детали при ее обработке. Следует стремиться выполнять, по возможности, все операции (кроме первой), используя одну установочную базу. Измерительная база должна быть выбрана так, чтобы было удобно и просто выполнять процесс измерений. Целесообразно совмещать технологическую и измерительную базу со сборочной, тогда погрешности при обработке и при контроле детали будут наименьшими.

Припуском называется слой материала, снимаемый с заготовки для получения окончательно обработанной поверхности детали. Припуск представляет собой разницу между параметрами заготовки и размером готовой детали. Поверхности, которые механически не обрабатываются припусков не имеют. Применение прогрессивных способов изготовления заготовок (штамповка на ковочных прессах, прецизионное литье, чеканка, литье под давлением) позволяет уменьшить припуски, повысить производительность обработки резанием и снизить расход металла. Припуски подразделяются на общие и межоперационные. Общим припуском называется слой металла, который необходимо удалить с заготовки на всех операциях для получения готовой детали. Межоперационным припуском называется слой металла, который удаляется на данной операции, в результате выполнения которой получают поверхность заданного размера и чистоты. Значения припусков в зависимости от вида обработки приводятся в таблицах. Недостаточный припуск затрудняет и удорожает обработку, а большой припуск приводит к непроизводительной затрате времени и снижает производительность. Величины межоперационных припусков устанавливаются в зависимости от характера производства (массовое, серийное и индивидуальное), принятого технологического процесса, формы деталей, материала и технических требований.

Размер припуска должен быть минимальным, но достаточным для получения заданной точности, надлежащей чистоты поверхности н размеров детали. Припуски под шабрение вследствие трудоемкости этой операции должны быть минимальными.

Технологический процесс, разработанный заводским или цеховым технологическим отделом, записывается в документ, называемый технологической картой. Она служит основой для планирования и распределения работы в цехе и на заводе, а также исходным документом для подготовки производства, снабжения необходимыми материалами, заготовками. При серийном производстве технологическая карта является основным документом. На заводах применяются различные формы технологических карт, но независимо от формы каждая технологическая карта содержит следующие данные: наименование изделия, чертеж, материал, технические требования, номера операций в определенной последовательности, наименование и содержание операций и переходов, наименование оборудования приспособлений, измерительного, режущего и вспомогательного инструментов.

На заводах крупносерийного и массового производства разрабатывают операционные карты. В них записывают данные о порядке обработки при выполнении только одной операции, предусмотренной технологическим процессом. В такой карте указывается название детали и операции, приводятся эскизы, проставляются те размеры, допуски и классы чистоты, которые должны быть получены на данной операции, наименование инструментов и приспособлений, могут указываться положения инструментов, баз и зажимов.

Инструкционно – технологической карте приводятся дополнительные указания о выполнении операции.

В единичном и мелкосерийном производстве составляют маршрутно-технологическую карту. Она выполняется либо на специальных бланках, либо на обороте чертежа детали. В этой карте указываются наименования всех цехов, участков, где должна обрабатываться заготовка; данные об оборудовании и приспособлениях; перечисляются все операции: разряд работы, норма времени и иногда количество обрабатываемых заготовок и размер партии. Маршрутные карты чаще всего применяются в инструментальных цехах заводов, где инструмент изготовляется небольшими партиями.

При разработке технологической документации предусматривают применение новой прогрессивной технологии, автоматизацию и новые средства механизации.

Режим выполнения установленного технологического процесса, оформленного в виде технологических карт, называется технологической дисциплиной. Соблюдение технологической дисциплины является основным условием, обеспечивающим выпуск высококачественной продукции, высокую производительность труда, уменьшение брака и снижение себестоимости изделий. Технологическая дисциплина требует от всех рабочих, мастеров и инженеров обеспечения строжайшего выполнения операций технологического процесса и выпуска продукции согласно требованиям технических условий и государственных стандартов. Тем не менее, это не значит, что технологический процесс не может быть изменен. Наоборот, технология любого производства должка совершенствоваться так, чтобы непрерывно росла производительность труда, снижалась себестоимость продукции, и улучшалось ее качество. Соблюдение технологической дисциплины не должна противоречить проявлению идей новаторства, применению наиболее рациональных приемов труда и передовой технологии, которые организованно внедряются в производство через существующие на всех заводах бюро рационализации и изобретательства. Но все изменения в технологические карты имеют право вносить только работники технологической службы предприятия. Поэтому произвольное изменение технологии рабочим, мастером и т. д. является нарушением технологической дисциплины.