Во время эксплуатации либо обработки, детали, выполненные из металла, нередко утрачивают свою первоначальную конфигурацию. Такое же явление может наблюдаться при их неаккуратном хранении. Но чтобы параметры готового изделия соответствовали требованиям технического задания, для корректного выполнения всех дальнейших этапов обработки очень важно совпадение размеров заготовки и ее формы с заданными проектом значениями. Для этого выполняют промежуточно-подготовительную технологическую операцию, получившую название «правка металла».
Разновидности правки
Заготовка цилиндрическая под воздействием внешней нагрузки может искривиться, а имеющая листовую конфигурацию может помяться. Изделия в виде осей, даже не передающих момент вращающей силы, а также валов могут согнуться. Под технологической операцией правки металла понимается ряд действий, по завершении которых выполненной из металла заготовке возвращается изначальная форма. Дефекты/изъяны бывают самыми разными. Чаще всего встречаются такие:
- выпуклость. Проявляется на плоском прокате в виде увеличения толщины – размера поперечного сечения листа – от краев по направлению к центру;
- вмятина. Углубление на поверхности металлической пластины, обрамленное пологими краями;
- волна. Это – отклонение формы поверхности листа от прямолинейности.
Правка бывает двух видов:
- ручная. Осуществляется при изготовлении домашними мастерами уникальных по форме изделий. Хоть набор используемого инструмента довольно-таки несложен, к уровню квалификации работника предъявляются высокие требования;
- механическая. Используется в условиях промышленного производства. Оборудование весьма сложное, крупногабаритное и имеет большой вес. Но оно характеризуется высоким уровнем производительности, и его конструкция обеспечивает возможность автоматизации технологического процесса правки.
Выполнять такую операцию при отрицательной температуре не допускается. Уровень пластичности материала в данном случае снижается, и он становится хрупким. Более того! Иногда требуется нагревать обрабатываемую деталь до температуры от 140°С до 400°С. После этого ее пластичность повышается
1.5. Опиливание
Опиливанием –
называют метод обработки заготовок напильником для получения необходимой формы, размера, шероховатости поверхности.
Опиливание
металла производится напильником, в тисках и основано на разрушении поверхностного слоя материала заготовки режущими элементами инструмента (напильника).
Напильники
(ГОСТ 1465-93) представляют собой многолезвийный режущий инструмент, у которого зубья расположены на поверхности стальных закаленных брусков, имеющих различный профиль поперечного сечения и длину. Напильники подразделяются по форме поперечного сечения на плоские, квадратные, трехгранные, ножовочные, ромбические, полукруглые и круглые, а по числу насечек на единицу длины – на драчевые, имеющие от 4 до 12 насечек, личные – 13 – 24 насечки и бархатные, имеющие 30-80 насечек на 10 мм длины.
Длина напильников от 100 до 450 мм ( через 50 мм).
Драчевые напильники применятся для снятия с детали слоя металла до 0,7- 1 мм, личные – используют после драчевых.
Напильники изготавливаются из сталей марок У12, У12А, У13, У13А, 14ХФ и 13Х, а также из быстрорежущей стали.
Механизация операции опиливания достигается применением опиловочных станков, шлифмашинок, специальных приспособлений.
Правка металлических листов
Сложность этой операции зависит от разновидности обнаруженного дефекта. Но особые трудности возникают, когда выявляется их комбинация. Например, выпуклость по центру пластины и одновременно волнистость кромки.
Выпуклость
При правке выпуклости удары следует наносить по окружности. Начинать необходимо с линии, обрамляющей дефект. В ходе работы радиус окружности постепенно нужно уменьшать, перемещаясь от края выпуклости к ее центру. По мере продвижения, частота ударов возрастает, а их сила, наоборот, становится меньше.
Особый подход применяется, когда на листе имеется несколько таких дефектов. В данном случае ударами молотка нужно добиться чтобы выпуклости объединились в одну общую, после чего правка осуществляется по вышеописанной методике.
Волнистость
Правка металлического листа с волнообразными краями выполняется, начиная с его краев с последующим передвижением к центру. Волнистость кромок разглаживается после растяжения пластины в середине.
Тонкие листы
Обработка заготовок с небольшой толщиной с целью возвращения им плоской конфигурации посредством бойков не проводится. Причина – не исключено появление заломов металла в результате его расковки. Тонкий лист правится протяженными ровными плоскостями брусков-гладилок, выполненными из дерева либо из стали. Разглаживание производится по разным направлениям с постепенным усилением нажима.
Классическая, либо обыкновенное выпрямление
Традиционное выпрямление производится с поддержкой специализированных молотков, ложек, домкратов, оправок, рычагов и иных устройств. В некоторых случаях необходимы устройства контактной сварки.
Подобная методика как правило применяется при корректировке локальных повреждений кузова. Она подразумевает:
- Нанесение интенсивных поочерёдных ударов деревянными, железными, либо резиновыми молотками;
- Вытеснение особыми крюками, ложками, клюшками;
- Выравнивание плитами;
- Использование иных научно-технических способов, а также устройств.
Правка изделий из закаленного металла
В этом случае для рихтовки молотки, оснащенные мягкими бойками, не используются. С этой целью применяют инструмент с подобными элементами, изготовленными из стали с высокими прочностными характеристиками. При этом острую часть бойка – нос – скругляют, то есть придают ему округлую конфигурацию.
Выправка закаленного металла осуществляется нанесением импульсных точечных воздействий по вогнутому фрагменту заготовки. В результате ударов на данном участке обрабатываемой детали наблюдается растяжение структуры материала, из-за чего поверхность становится все более плоскостной. Проводится эта операция:
- на рихтовочной/правильной бабке, отличающейся поверхностью полусферической формы;
- с попеременным передвижением заготовки снизу-вверх и сверху вниз. Правка закаленного угольника, у которого нарушен прямой угол, выполняется одним из следующих двух способов (см. рис.):
- если угол стал острым, направление ударов – ближайший к точке пересечения лучей/сторон внутренний участок поверхности этой детали;
- когда угол трансформировался в тупой, место нанесения ударов – зона, близлежащая к вершине уже угла внешнего.
Металл на участке воздействия подвергается растяжению, в результате чего значение угла 90° восстанавливается.
Горячее выпрямление
В случае, если простыми методами ликвидировать кузовные недостатки никак не выходит, применяется методика горячей рихтовки.
- Для этого, как правило, используют газовую горелку.
- Но в малоопытных руках она даст больше ущерба, нежели выгоды.
- Погреть элемент из тонкой листовой стали возможно с поддержкой специального фена с температурой потока воздуха в несколько сотен градусов.
Данное действие даст возможность исключить уничтожение лакокрасочного напыления. Помимо этого, фен намного безопаснее, чем газовая горелка.
Правка округлых металлических деталей
Метод выполнения правки в данном случае, практически, такой же, как и при обработке полосы. Неровности подлежат маркировке мелом, а заготовку нужно размещать так, чтобы выпуклость была сверху. Удары следует наносить по направлению от периферийных участков дефекта к центральным.
После корректировки основного изъяна:
- деталь переворачивается вокруг оси;
- сила ударов снижается.
Делается это с целью недопущения деформации обрабатываемой заготовки в противоположную сторону.
Аналогичный подход актуален и при работе с прямоугольным либо квадратным металлопрокатом.
Слесарно-ремонтные работы
Существуют слесарно-ремонтные работы, заключающиеся в замене или исправлении поврежденных и изношенных деталей, изготовлении недостающих деталей, сборке узлов, механизмов и даже целой машины, выполнении подгоночных работ и работ по регулировке собранных механизмов и проведении испытаний готовой машины. У каждого слесаря имеется свое рабочее место — небольшой участок производственной площади цеха, где есть все необходимое оборудование: ручные инструменты для обработки металла, контрольно-измерительные приборы, вспомогательные приспособления.
Основным оборудованием рабочего места для слесарной обработки является слесарный верстак с тисками, закрепленными на нем, и набором необходимых рабочих и контрольно-измерительных инструментов и приспособлений. Чтобы на рабочем месте можно было перемещать деталь или узлы массой более 16 кг, оно должно обслуживаться кранами или подъемниками. Для выполнения сборочных или разборочных работ рабочие места оснащают стендами, конвейерами, рольгангами, специальными тележками или другими транспортирующими устройствами.
Оснастка для выполнения рихтовки/правки
Ручная правка/рихтовка металлических листов и изготовленных из них элементов конструкции осуществляется при помощи молотков на специальной оснастке – рихтовальных бабках, а также правильных плитах.
Рихтовальные бабки
Для изготовления этих приспособлений используются стальные сплавы, подвергнутые термообработке. Рабочая поверхность рихтовальной бабки бывает:
- в виде плоского круга на цилиндрическом основании, радиус которого (обозначение R) колеблется в диапазоне 150 мм≤R≤200 мм:
- сферической. Это – боковая поверхность усеченного по плоскости симметрии и по краям цилиндра.
Также в домашних мастерских в качестве рихтовальной бабки часто используется железнодорожный рельс, обрезанный до длины от 0,5 м до 1 м. Его удобно перемещать по плите. Кроме того, рельс не подвергается деформации и остается, практически, неподвижным, когда по обрабатываемой детали наносятся удары молотком.
Правильные плиты
Правильные плиты выпускаются в двух модификациях.
- Материал изготовления – чугун. Исполнение – конструкция с боковыми ребрами либо сплошная.
- Материал изготовления – сталь.
Плита должна обладать большим весом и характеризоваться достаточной устойчивостью, чтобы удары молотка не вызывали ее сотрясение. Что же касается требований к состоянию ее поверхности, то они стандартны: она должна быть идеально ровной, и без присутствия посторонних частиц в виде грязи и остатков металлических осколков, мешающих получить качественный результат рихтовочных работ.
Устанавливать плиты нужно на подставках. Они могут быть и металлическими, и деревянными. Но самое главное, чтобы эти подставки обеспечивали помимо устойчивости еще и требуемую горизонтальность. Для удобства выполнения рихтовки нужно, чтобы вокруг плиты имелось достаточно пространства.
Существует еще один интересный вариант такой оснастки. В качестве материала изготовления плиты правильной выступает плотная резина со множеством небольших выступов, скорее, даже, бугорков с одинаковой высотой. Под воздействием ударов металл сам определяет свое место. В результате наблюдается значительное возрастание производительности процесса рихтовки, если сравнивать с использованием обычной правильной плиты, изготовленной из стали.
Молотки
К молоткам, используемым для правки, предъявляется следующее ключевое требование: они должны быть более мягкими, чем материал обрабатываемой заготовки. Ввиду этого, для рихтовки листовой стали обычно используется ударный инструмент со свинцовыми либо медными бойками. Причем, эти элементы должны характеризоваться закругленной формой. Боек квадратной конфигурации при ударе оставит на металлической пластине забоины. Когда же предстоит обрабатывать мягкие металлы или цветные сплавы, применять необходимо молотки, оснащенные бойками из резины либо дерева.
Удобство работы будет обеспечено при соотношении веса ударного инструмента и этого же параметра правильной плиты, равным 1:100.
1.6. Обработка отверстий
Отверстия в теле металла под крепежные детали (болты, шпильки, винты), а также под последующую обработку (рассверливание, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы и растачивание) достигается сверлением. В качестве инструмента при сверлении используют стандартные сверла из быстрорежущей стали диаметром 0,3 – 80 мм. По конструкции и характеру выполняемой работы сверла делятся на перовые, спиральные, центровочные, сверла для глубоких отверстий др.
Перовые
-(плоские) просты в изготовлении, прочны, но не обеспечивают высокой точности и чистоты отверстия. Применяют для сверления неглубоких отверстий.
Спиральные –
совершенны по конструкции, легко выводят стружку по винтовым каналам, малая сила трения о стенку отверстия, не требуют дополнительной обработки отверстия, допускают большое количество переточек.
Сверла изготавливают с цилиндрическими (до d=12 мм), коническими ( 6 – 60 мм) хвостовиками. Сверла изготавливаются из быстрорежущей стали марок Р18, Р9, У10-У12 (мелкие сверла) и с твердой наплавкой твердосплавных пластинок.
Рассверливание
предназначено для увеличения диаметра отверстия заготовок и применяется при обработке отверстий диаметром свыше 30 мм. Сначала сверлят отверстие диаметром (0,2 – 0,3)D, а затем рассверливают это отверстие до заданного диаметра D.
Зенкование –
применяют для снятия фасок у отверстий, получения цилиндрических и конических углублений для головок винтов и заклепок.
Зенкерование –
используют для расточки отверстия и подготовки его под развертывание. Стандартными зенкерами из быстрорежущей стали обрабатывают отверстия диаметром 3 – 100 мм. Зенкер имеет большее число режущих зубьев, чем сверло, поэтому обработка им более производительна, чем рассверливание, а качество зенкерования выше, чем при рассверливании.
Развертывание –
применяют для окончательной обработки предварительно просверленного отверстия и получения точной геометрической формы, размеров и высокой чистоты
поверхности с помощью цилиндрических или конических разверток. Стандартные развертки применяют для обработки отверстий диаметром 1 – 300 мм в заготовках из различных материалов.
Для механической обработки отверстий сверлением, зенкованием используются пневмо-эле4трические машины и станки.
