Текст книги "Золотая книга приусадебного участка"

Рубку применяют для удаления излишнего слоя металла, выполнения отверстий или разделения заготовки на части. Производят рубку на наковальне или массивной металлической плите. Мелкие детали при этом зажимают в тисках.

Следует заметить, что при рубке невозможна высокая точность обработки. Ее применяют либо для черновой обработки заготовки, либо в тех случаях, когда точность не требуется.

Качество рубки и безопасность при работе зависят от того, как мастер держит инструмент.

Пальцы на рукоятке молотка должны располагаться на расстоянии 15–30 мм от ее конца. Большой палец накладывают на указательный.

Зубило держат на расстоянии 20–30 мм от его верхней части. Вероятность соскальзывания молотка с поверхности зубила будет значительно ниже, если на верхнюю часть зубила надеть резиновую шайбу диаметром 50 мм и толщиной 10 мм.

При рубке металла следует соблюдать правильную постановку зубила относительно обрабатываемой заготовки. Угол между осью инструмента и плоскостью губок тисков должен составлять 45°.

При снятии слоя металла угол между плоскостью заготовки и осью зубила должен быть равен 30–35°. Если угол наклона инструмента окажется слишком большим, зубило при ударе создаст значительное углубление на обрабатываемой поверхности.

Если угол наклона зубила недостаточно большой, инструмент скользнет по поверхности металла, не разрубив его.

При рубке металла с помощью зубила нужно смотреть на режущую кромку инструмента, чтобы контролировать угол его наклона и качество выполняемой работы. Кроме того, так можно корректировать наклон зубила и силу удара.

Располагая заготовку в тисках, нужно следить за расположением разметочных рисок, которые должны находиться на уровне губок тисков. Срубаемая часть металла должна быть расположена над уровнем губок.

При рубке металла на широкой плоской поверхности заготовку располагают так, чтобы разметочные риски выступали над плоскостью губок тисков на 5-10 мм.

Работу начинают с прорубания канавок шириной 8-10 мм с помощью крейцмейселя, который за один проход снимает стружку толщиной 0,5–1 см.

Канавки располагают так, чтобы между ними оставались небольшие промежутки. Толщина стружки при этом должна составлять 1,5–2 мм.

При работе с такими металлами, как чугун, бронза, рубку не доводят до края заготовки, так как, в случае если удар будет направлен от центра заготовки к ее краю, материал может расколоться.

Один из способов избежать скола металла при рубке – предварительно обработать его края, сделав на них скос под углом 45°.

Пазы и криволинейные смазочные канавки прорубают по предварительно нанесенным разметочным рискам. Для этого с помощью крейцмейселя вырубают 1,5–2 мм металла за каждый проход.

Неровности, оставшиеся после работы крейцмейселем, удаляют канавочником, придав пазам одинаковую ширину и глубину.

При рубке металла по криволинейному контуру с помощью крейцмейселя или зубила с закругленным лезвием делают контур, отступая от разметочных рисок на 2–3 мм.

Если позволяет толщина листа, заготовку можно перевернуть и рубить с противоположной стороны, ориентируясь на контур, обозначенный первыми ударами.

Опиливание плоских поверхностей значительно сокращает время, затрачиваемое мастером на зачистку острых кромок стального листа и его рубку. Кроме того, если в работе использовать небольшое приспособление, изготовленное из двух напильников, можно сделать данную операцию менее трудоемкой и более безопасной.

Для этого плоские напильники обрезают до необходимой длины так, чтобы остались только рабочие поверхности. После этого в них высверливают отверстия для крепления. Затем из дерева вырезают ручку, выполняют в ней прямоугольную выемку, к сторонам которой прикручивают напильники так, чтобы они находились друг к другу под прямым углом.

Таким напильником можно легко и быстро зачищать кромку стального листа.

Материалы, состоящие из нескольких разнородных слоев, довольно трудно сверлить, так как в процессе работы на поверхности заготовок зачастую возникают трещины. Избежать этого можно достаточно простым способом, если предварительно залить обрабатываемый материал водой и заморозить.

При сверлении круглой трубы нередко возникают случаи, когда приходится выполнять разметку керном и сверлить трубу с двух сторон. При этом точность работы получается недостаточно высокой. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать специальное приспособление, которое можно изготовить в домашней мастерской.

Приспособление состоит из двух одинаковых призм, между которыми зажата труба. Каждая призма имеет точно выверенные друг против друга, зажатые в их противоположных вершинах встречные винты-кернеры.

Когда труба зажимается между призмами, на ней остаются небольшие лунки от винтов-кернеров.

После сверления по такой разметке отверстия в трубе точно соответствуют друг другу.

Для того чтобы в процессе работы метчиком не возник перекос резьбы, применяют небольшое приспособление, легко изготавливаемое в домашней мастерской.

Потребуется втулка с опорным фланцем, имеющая диаметр отверстия чуть больше диаметра сверла. При этом сверло должно вращаться, не задевая стенок втулки, на которую навивают коническую пружину.

При работе зажимное устройство дрели нажимает на пружину, после чего усилие передается на фланец и он плотно прижимается к поверхности, в которой сверлится отверстие. Вероятность перекоса при работе с таким приспособлением сводится к нулю.

Нарезание резьбы необходимо для дальнейшего скрепления металлических конструкций. По форме витков различают 5 видов резьбы: треугольная, являющаяся универсальной, трапециевидная и прямоугольная, используемые для деталей и узлов, передающих движение, упорная, применяемая в механизмах, работающих под большим односторонним давлением, и круглая – наиболее износостойкая резьба. Однако многие мастера предпочитают выполнять при соединении металлических конструкций универсальную треугольную резьбу.

По типу расположения на детали различают внутреннюю и наружную резьбу.

Нарезание внутренней резьбы ручным методом производится с помощью метчиков. Чтобы резьба получилась без срывов и зазубрин, используют черновой, средний и чистовой метчики.

Как и все прочие операции, требующие точности исполнения, нарезание внутренней резьбы производится в определенном порядке.

Заготовку предварительно устанавливают на верстаке либо закрепляют в тисках и по разметке сверлят отверстие. Здесь следует обратить внимание на правильный подбор сверла нужного диаметра, так как от этого зависит чистота и точность готовой резьбы.

После этого отверстие обрабатывают зенковкой, удалив при этом слой металла толщиной 1 мм, и очищают его от стружки.

Затем черновой метчик подходящего диаметра с нужным шагом и видом резьбы смазывают техническим маслом, устанавливают заборной частью в отверстие. На хвостовик надевают вороток и медленно, без рывков, вращают метчик по часовой стрелке до врезания в заготовку на несколько витков.

Далее вращение метчика осуществляют следующим образом: 1–2 оборота по часовой стрелке, 0,5 оборота против часовой стрелки. Вращение по часовой стрелке производится с нажимом вниз, холостое против часовой стрелки – свободно.

Нарезание черновой резьбы производится до полного входа рабочей части метчика в отверстие либо до нужной глубины, после чего метчик выворачивают из отверстия.

После этого нарезание резьбы продолжают с помощью среднего и чистового метчиков. При работе с чистовым метчиком проверяют чистоту резьбы, для чего его вворачивают в отверстие без воротка.

Нарезание наружной резьбы осуществляется раздвижными (призматическими), круглыми (лерками) или резьбонакатными плашками.

При этом предварительно выбирают заготовку нужного диаметра и закрепляют ее в тисках.

Для более легкого врезания плашки в металл на конце заготовки снимают фаску шириной 2–3 мм. Плашку, закрепленную в воротке-плашкодержателе упорными винтами, накладывают на конец заготовки, смазанной техническим маслом.

При помощи угольника проверяют угол между осью заготовки и плоскостью, который должен составлять 90°. После этого начинают вращать рукоятку плашкодержателя по часовой стрелке до нарезания резьбы необходимой длины.

При этом выполняют 1–2 оборота по часовой стрелке, 0,5 оборота – против часовой стрелки.

Затем плашку снимают с заготовки вращательными движениями против часовой стрелки.

Существует множество способов соединения металлических конструкций, среди которых наиболее распространенными являются резьбовые соединения.

Нередко применяют такие типы соединений, как шпоночное, штифтовое, шлицевое, паянное, заклепочное, сварочное и склеенное.

Резьбовые соединения достаточно просты в исполнении и надежны в эксплуатации. Кроме того, они взаимозаменяемы, их удобно регулировать.

Сборка резьбовых соединений состоит из ряда установки деталей (стыковки), наживления, завинчивания и затяжки.

Нередко при сборке резьбовых соединений выполняют дотяжку и установку стопорных деталей и приспособлений, обеспечивающих надежное крепление винтов.

Наживление обычно производят вручную. При этом деталь подводят к резьбовому отверстию до совпадения осей и вкручивают в резьбу на 2–3 оборота.

На наживленную крепежную деталь накладывают сборочный инструмент (ключ) и завинчивают. Затем деталь затягивают, создавая надежность соединения.

Если резьбовые соединения при эксплуатации подвергаются вибрации, в процессе их сборки следует позаботиться о стопорении.

Способов стопорения резьбовых соединений достаточно много, но самым распространенным является использование в соединении контргайки, которую навинчивают на деталь после затяжки основной крепежной гайки и затягивают.

Еще одним достаточно распространенным видом соединений является шпоночное. Используют его преимущественно при изготовлении качелей.

Соединения образуются стержнями-шпонками и состоят из вала, шпонки, колеса или втулки.

Существуют следующие виды шпоночных соединений: клинковой шпонкой, призматической и сегментной (рис. 39, а, б, в).

Рис. 39. Виды шпоночных соединений:

а – клиновой шпонкой; б – призматической шпонкой; в – сегментной шпонкой

Штифтовое соединение сходно со шпоночным. Отличие заключается в применении вместо шпонки штифта (рис. 40). Этот вид соединения является более технологичным, так как обеспечивается взаимозаменяемостью деталей.

Рис. 40. Штифтовое соединение

Однако штифтовое соединение требует дополнительной обработки деталей, при которой в детали и на валу сверлят и разворачивают отверстия под штифт.

Шлицевое соединение сходно со шпоночным, но при сборке оно получается более точным (рис. 41).

Рис. 41. Шлицевое соединение:

1 – шпонка; 2 – охватывающая деталь; 3 – вал, зажатый в тисках

Сборка шлицевых соединений производится в следующей последовательности: вал закрепляют в тисках, в паз вала устанавливают шпонку и надевают охватывающую деталь.

Соединение шпонки с валом должно быть плотным. Неправильное соединение нередко приводит к сжатию и разрушению шпонки, что ведет к разъему соединения.

Для того чтобы получить неразъемное соединение деталей, которое не будет подвергаться большим механическим нагрузкам, рекомендуется использовать пайку. В домашних условиях осуществить ее достаточно просто. Посредством пайки можно соединить детали из железа, цинка, олова, свинца, меди, латуни, серебра. Для осуществления соединений методом пайки используют или паяльную лампу, или электрический паяльник, мощность которого зависит от величины детали, припой, представляющий собой оловянно-свинцовый сплав, и флюс.

В качестве флюсов обычно применяются различные вещества: для латуни, серебра, меди и железа – хлористый цинк; для свинца и олова – стеариновая кислота; для цинка – серная кислота.

Нередко приходится спаивать детали, изготовленные из различных металлов. Поэтому рекомендуется использовать универсальный припой – канифоль, паяльную или ацетилсалициловую кислоту.

В специализированных магазинах представлен широкий ассортимент паяльных сплавов в виде брусков или проволоки, состоящих из припоя и флюса.

Назначение флюса заключается в предотвращении образования на поверхностях деталей в местах пайки окисной пленки и снижении поверхностного натяжения припоя. Качественный флюс не вступает в химическое взаимодействие с припоем и металлом паяемых деталей, не разлагается на составляющие в процессе пайки, продукты взаимодействия флюса и окисной пленки легко удаляются.

При соединении деталей методом пайки их поверхность в месте спайки очищают, удаляя по возможности окисную пленку с помощью напильника или наждачной бумаги, и протравливают кислотой. При этом стальные детали обрабатывают соляной кислотой, медные – серной. После этого деталь обезжиривают.

После тщательной подготовки детали приступают к процессу пайки. Для этого нагревают паяльник, зачищают его носик от окалины, образовавшейся в процессе нагревания с помощью напильника; погружают рабочую часть паяльника во флюс, а затем в припой.

Припой захватывают паяльником, помещают на место спайки детали и прогревают. Затем тонким слоем расплавленного припоя покрывают соединяемые элементы.

Детали плотно соединяют между собой, вновь прогревают место спайки паяльником, заполняя зазор между кромками расплавленным припоем. Когда участки соединения деталей остынут, их очищают от остатков флюса.

При соединении больших поверхностей пайку рекомендуется выполнять с использованием твердых припоев – таких, как медно-цинковые пластины толщиной 0,5–0,7 мм, прутки диаметром 1–1,2 мм, смесь опилок медно-цинкового припоя с бурой в соотношении 1:2.

Пайка таким припоем производится без применения паяльника.

При использовании пластинчатого или пруткового припоя спаиваемые детали и кусочки припоя скручивают тонкой стальной проволокой, диаметр которой не должен превышать 0,6 мм.

Скрутку укладывают на несгораемое основание, место спайки посыпают бурой и нагревают. Если припой не расплавился, вновь насыпают буру и производят нагрев соединяемого участка детали до тех пор, пока припой не расплавится и не заполнит зазор между спаиваемыми частями.

При использовании твердосплавного припоя в виде пластин или прутка место спайки нагревают докрасна, посыпают бурой и подводят пруток припоя. Припой плавится и заполняет зазор между деталями.

Заклепки представляют собой полые стержни, с одной стороны которых имеются закладные головки, с другой в процессе клепки образуются замыкающие головки.

При выполнении заклепочных соединений следует придерживаться следующих рекомендаций:

– предварительно производят разметку заклепочного шва. При этом внахлестку размечают верхнюю деталь. Если клепку осуществляют встык, на его место помещают и размечают накладку. Показателями, характеризующими заклепочный шов, являются шаг между заклепками и расстояние от центра заклепки до кромки детали;

– по разметочным рискам, или кернам, сверлят и зенкуют отверстия под заклепочные стержни. При этом следует учесть, что при использовании заклепок диаметром до 6 мм зазор между стенками отверстия и заклепочным стержнем должен составлять 0,2 мм;

– далее подбирают заклепочные стержни необходимого диаметра. Учитывают диаметр соединяемых деталей. Длина заклепок должна быть равна суммарной толщине соединяемых элементов с припуском для образования замыкающей головки;

– приступая к соединению деталей, в крайние отверстия клепочного шва вставляют заклепки. Если в процессе клепания необходимо получить потайные головки, то закладные головки заклепок упирают в плоскую поддержку, а для формования полукруглых головок их упирают в поддержку сферической формы;

– по соединенным деталям наносят удар молотком через деревянный брусок, затем бойком молотка наносят удар по стержню одной из крайних заклепок, замыкающий конец которого сминают;

– окончательную форму полукруглой замыкающей головке придают боковыми ударами молотка.

Формование замыкающих головок осуществляют прямым и обратным методом (рис. 42). Прямой метод предполагает нанесение ударов со стороны замыкающей головки, поэтому для плотного соприкосновения поверхностей соединяемых деталей необходимо их обжатие.

Рис. 42. Методы образования замыкающей головки:

1 – прямой; 2 – обратный; 3 – внахлестку; 4 – встык

При обратном методе плотного соединения деталей достигают с образованием замыкающей головки, поскольку удары наносят со стороны закладной головки.

Наиболее прочные соединения получают в результате сварки деталей специальным аппаратом (рис. 43).

Рис. 43. Виды сварки: а – газовая: 1 – сварочная горелка;

2 – электрод; б – дуговая электросварка плавящимся электродом: 1 – электрододержатель; 2 – плавящийся электрод; в – дуговая электросварка неплавящимся электродом: 1 – электрододержатель; 2 – неплавящийся электрод; 3 – присадочный материал

Существует множество видов сварки: дуговая, газовая, термитная, литейная, световая, электрошлаковая, холодная.

Однако в домашних условиях все перечисленные виды сварки осуществить невозможно, так как для большинства из них необходимо технологически сложное и дорогостоящее оборудование.

Самыми приемлемыми видами сварки для домашнего мастера являются газовая и электродуговая.

Метод газовой сварки основан на том, что при сгорании в атмосфере газа образуется пламя высокой температуры, которое направляют на место соединения деталей. Одновременно подводят электрод, представляющий собой аналог припоя. Электрод расплавляется и заполняет зазоры между деталями, образуя сварной шов.

Газовую сварку можно использовать для сварки металлов и пластмасс.

При дуговой электросварке нагрев и плавление электрода происходят в результате преобразования электрической энергии в тепловую.

Сварку электричеством можно производить плавящимся и неплавящимся электродом.

Следует отметить, что техника получения сварных соединений напоминает пайку. Отличие заключается в температуре, при которой происходят процессы химического взаимодействия деталей и припоя.

Приступая к сварке деталей, необходимо промыть замасленные места раствором каустической соды, а затем теплой водой. После этого места сварки обрабатывают напильником и органическим растворителем, кромки припиливают или фрезеруют для образования фаски.

При отсутствии оборудования, необходимого для осуществления сварных и паянных соединений или при использовании деталей, изготовленных из металлов, не поддающихся сварке и пайке, применяют склеивание.

Склеивание является следующим видом соединения деталей, который имеет ряд преимуществ. При склеивании не требуется повышенных температур и не возникает внутреннего напряжения материалов в местах соединений. Кроме того, таким способом можно соединять детали из разнородных материалов.

Помимо соединяемых деталей, в клееном узле присутствует клей. Следует иметь в виду, что не всякий клей способен создавать прочное соединение металлов между собой и металлов с другими материалами.

Наибольшее распространение в сборочных работах получили такие виды клея, как ЭДП (эпоксидный клей), БФ-2, 88Н.

Все перечисленные виды клея прочно удерживают детали, изготовленные из металла, пластмассы, дерева, текстолита, фарфора, резины.

Клей обычно наносят в 2 слоя. При этом 1-й слой просушивают на воздухе в течение 10–15 мин, 2-й слой выдерживают 3–4 мин, после чего детали соединяют и оставляют под грузом на 24–48 ч при температуре 16–20 °C.

Качество соединений во многом зависит от подготовленной поверхности деталей и технологии выполнения склеивания.

Приступая к соединению деталей, поверхность их предварительно очищают металлическими щетками или наждачной бумагой. Жировые или масляные пятна удаляют смоченным в бензине кусочком бинта (при использовании клея 88Н) или ацетоном (при применении клея БФ-2).

При склеивании деталей на подготовленные поверхности в местах соединения кисточкой наносят 1-й слой клея, просушивают его, наносят 2-й слой клея и соединяют детали, плотно прижав их друг к другу и поместив под груз.

В конструкциях многих изделий (например, качелей) присутствуют подвижные соединительные узлы. Сборка таких соединений производится посредством подшипниковых узлов.

Подшипники подразделяются на подшипники скольжения и подшипники качения.