Кафедра трибологии и технологий ремонта НГ оборудования Курс

Кафедра трибологии и технологий ремонта НГ оборудования Курс «Основы технологии машиностроения» Слесарное дело

Роль и место слесарных работ в промышленном производстве Профессия «слесарь» на современном машиностроительном предприятии является одной из наиболее распространенных. Каждая из групп слесарей характеризуется специфическими для их работы знаниями и профессиональными умениями. Однако основной базой для каждого слесаря является владение общеслесарными операциями, представляющими собой «каркас» , «кирпичики» слесарного мастерства. К ним относятся разметка, рубка, правка, гибка, резка, опиливание, сверление, зенкерование и развертывание отверстий, нарезание резьбы.

Техническое оснащение рабочего места слесаря В отличие от рабочего места заводского слесаря, которым называют участок цеха с находящимся на нем оборудованием, предназначенным для выполнения только определенных операций, у студента практиканта — это участок учебных мастерских с верстаком, установленными на нем тисками, шкафчиком или доской, на которой укрепляют наиболее употребительный инструмент. Основным оборудованием рабочего места слесаря является, как правило, одноместный верстак с установленными на нем тисками. Слесарный верстак должен быть прочным и устойчивым, его высота должна соответствовать росту работника.

Классификация и маркировка сталей Сталями принято называть сплавы железа с углеродом, если углерода содержится до 2, 14%.

Классификация сталей по химическому составу Углеродистая, если в марке нет букв легирующих элементов: Ст5, 45, У 8 А. Легированная, если в марке есть буквы легирующих элементов: 40 Х, ХВСГ.

Обозначение легирующих элементов, входящих в состав стали А – азот К – кобальт Т – титан Б – ниобий М – молибден Ф – ванадий В – вольфрам Н – никель Х - хром Г – марганец П – фосфор Ц – цирконий Д – медь Р – бор Ю – алюминий Е – селен С – кремний Ч – редкоземельные Ме

Классификация сталей по назначению Конструкционная, если марка начинается с двух цифр или с букв Ст: Ст4, 30, 40 Х. Инструментальная, если марка начинается с одной цифры или в начале марки цифр нет: 6 ХВГ, У 13 А. С особыми свойствами (нержавеющие 20 Х 13, жаропрочные 15 ХМ, жаростойкие Х 8 СМ).

Классификация сталей по качеству Обыкновенного качества, если в начале марки есть буквы Ст: Ст6. Качественная, если в начале марки нет букв Ст, а в конце нет буквы А: 45, У 7. Высококачественная, если в конце марки есть буква А: У 8 А, 30 ХМА.

Содержание углерода в стали Буквы Ст в начале марки указывают, что химический состав по марке не определяется: Ст3. Две цифры в начале марки показывают сотые доли процента углерода: 50. Одна цифра в начале марки или цифры после начальной буквы У показывают десятые доли процента углерода: 5 ХНСВ, У 13. Отсутствие цифр в начале марки (кроме марок, начинающихся с буквы У) указывает на наличие около одного процента углерода: Х.

Содержание легирующих элементов в стали Отсутствие цифр после букв легирующих элементов указывает на наличие около одного процента легирующих элементов: 40 ХС. Цифры после букв легирующих элементов показывают целые единицы процента легирующих элементов: Х 13.

Расшифровка марок сталей 45 – сталь углеродистая (нет букв легирующих элементов), конструкционная (марка начинается с двух цифр), качественная (нет букв Ст в начале, а в конце нет буквы А). В стали примерно 0, 45% углерода (две цифры в начале марки). У 8 А – сталь углеродистая (нет букв легирующих элементов), инструментальная (в начале марки нет цифр), высококачественная (в конце марки буква А). В стали примерно 0, 8% углерода (одна цифра в начале марки). 30 ХГС – сталь легированная (есть буквы легирующих элементов), конструкционная (марка начинается с двух цифр), качественная (в начале нет букв Ст, а в конце нет буквы А). В стали примерно 0, 3% углерода (две цифры в начале марки), до 1% хрома (Х), марганца (Г), кремния (С), на что указывает отсутствие цифр после букв легирующих элементов. Ст5 – сталь углеродистая (нет букв легирующих элементов), конструкционная (марка начинается с букв Ст), обыкновенного качества ( в начале есть буквы Ст). Химический состав по марке не определяется (буквы Ст в начале марки).

К основным механическим свойствам относятся прочность, пластичность, твердость и износостойкость. Под прочностью понимается способность материала сопротивляться деформации или разрушению под действием внешних сил. Пластичность - это способность твердых материалов изменять без разрушения форму и размеры под влиянием внешней нагрузки, устойчиво сохраняя полученную форму и размеры после снятия нагрузки. Твердость это способность материала сопротивляться проникновению в него инородного тела, например, шарика при испытании материала на твердость по методу Бринелля. Износостойкость это способность материала сопротивляться поверхностному разрушению под действием внешнего трения.

Методы определения твердости HB HRC HV

Контрольно измерительные инструменты Рис. 1. 10. Приемы использования измерительной линейки: а неправильный; б, в- правильные

Материал: У 7, У 8. 50 55 HRC

Штангенинструменты предназначены для абсолютных измерений линейных размеров. Штангенциркуль предназначен для измерения наружных и внутренних размеров Материал: У 7 А, У 8 А. 56 62 HRC

угольники Материал: У 7, У 8. 50 55 HRC

Разметка это операция по нанесению на поверхность заготовки линий (рисок), определяющих контуры изготавливаемой детали, являющаяся частью некоторых технологических операций. В зависимости от особенностей технологического процесса различают плоскостную и пространственную разметки. Плоскостную разметку применяют при обработке листового материала, а также деталей, на которые разметочные риски наносят в одной плоскости. Пространственная разметка это нанесение рисок на поверхностях заготовки, связанных между собой взаимным расположением.

Инструменты, приспособления и материалы, применяемые при разметке Чертилки являются наиболее простым инструментом для нанесения контура детали на поверхность заготовки и представляют собой стержень с заостренным концом рабочей части. Материал: У 10, У 12. 52 56 HRC Чертилки: а — односторонняя с кольцом; б — односторонняя с ручкой; в двусторонняя; г двусторонняя с ручкой

Рейсмас используют для нанесения рисок на вертикальной плоскости заготовки. Рейсмас: 1 — вертикальная масштабная линейка; 2 чертилка, закрепленная на вертикальной стойке

Разметочные циркули применяют для нанесения дуг окружностей и деления отрезков и углов на равные части Циркуль разметочный: а простой; б пружинный

Кернеры изготавливают из инструментальной стали У 7 А. Твердость на длине рабочей части (15. . . 30 мм) должна быть HRC 52. . . 57. Кернер

Угольники с полкой применяют как для плоскостной, так и для пространственной разметки. Угольник с полкой: а угольник; б, в примеры использования

Вначале определяют базу, от которой будут наносится риски. Риски при разметке обычно наносят в следующем порядке. Сначала все горизонтальные, затем вертикальные, после этого наклонные, и в последнюю очередь окружности, дуги и закругления. Убедившись в правильности разметки, все линии накернивают для того, чтобы они не стерлись при обработке детали. Керны должны быть неглубокими и разделяться разметочными рисками пополам. Разметка производится несколькими способами: по чертежу, по шаблону, по образцу и по месту.

Риску проводить одним непрерывным движением чертилки вдоль линейки, не наносить риску дважды по одному и тому же месту, так как это приводит к ее раздвоению

При кернении разметочных рисок: убедиться в правильности заточки кернера, при необходимости заточить повторно; кернение производить легкими ударами молотка по кернеру так, чтобы глубина кернового углубления составляла примерно 0, 5 мм. точки сопряжения и пересечения рисок необходимо обязательно накернивать; центр отверстия или дуги накернивают глубже, чем риску, диаметр отверстия при этом должен быть равен приблизительно 1, 0 мм.

Рубка Рубкой называется операция по снятию с заготовки слоя материала, а также разрубание металла (листового, полосового, профильного) на части режущими инструментами (зубилом, крейцмейселем или канавочником при помощи молотка). Рубкой выполняют следующие работы: удаление лишних слоев материала с поверхностей заготовок (обрубка литья, сварных швов, прорубание кромок под сварку и пр. ); разрубание на части листового материала; вырубку отверстий в листовом материале; прорубание смазочных канавок и др.

ИНСТРУМЕНТЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ РУБКЕ Материал: У 7 А, У 8 А. 7 ХФ, 8 ХФ Слесарное зубило состоит из трех частей: рабочей, средней, ударной. Как и при любой обработке резанием, режущая часть инструмента представляет собой клин (рис. 2. 20, а). 53 59 HRC Зубило слесарное: а общий вид зубила и его рабо чей части; - б угол заострения и действие сил; в элементы резания при рубке; Р сила резания; w 1, w 2 составляющие силы резания; β, β 1, β 2 углы заострения; γ пе редний угол; задний угол; δ угол резания а

Слесарные молотки применяются при рубке в качестве ударного инструмента для создания силы резания и бывают двух видов с круглым (а) и квадратным (б) бойком. Материал: 50, 40 Х, У 7, У 8 49 56 HRC Молотки слесарные: а - с круглым бойком; б с квадратным бойком; в способы крепления ручки

Рубка по уровню тисков: а и б угол наклона зубила соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскости

Правка металла – операция по устранению отклонения и формы и расположения отдельных частей заготовок Правильная плита

Молотки с мягкими вставками: а - с призматической; б с цилиндрической: 1 штифт; 2 боек; 3 рукоятка; 4 - корпус Кувалды представляют собой молотки большой массы (2, 0. . . 5, 0 кг) и используются для правки круглого и профильного проката большого поперечного сечения в тех случаях, когда сила удара, наносимого обычным слесарным молотком, недостаточна для выправления деформированной заготовки.

Киянки - это молотки, ударная часть которых выполнена из дерева твердых пород, ими правят листовой материал из металлов высокой пластичности. Характерная особенность правки киянками в том, что они практически не оставляют следов на выправляемой поверхности. Гладилки металлические или деревянные (из твердых пород дерева: бук, дуб, самшит) предназначены для выправления (выглаживания) листового материала небольшой толщины (до 0, 5 мм). Этот инструмент в процессе обработки, как правило, не оставляет следов в виде вмятин.

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ ПРИ ПРАВКЕ При правке полосового и пруткового материала (круглого, квадратного или шестигранного сечения) выправляемая деталь должна касаться правильной плиты или наковальни не менее чем в двух точках. Правка полосового и пруткового материала

Гибка Гибкой (изгибанием) называется операция, в результате которой заготовка принимает требуемую форму (конфигурацию) и размеры за счет растяжения наружных слоев металла и сжатия внутренних.

ИНСТРУМЕНТЫ, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ И МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ГИБКЕ В качестве инструментов при гибке листового материала толщиной от 0, 5 мм, полосового и пруткового материала толщиной до 6, 0 мм применяют стальные слесарные молотки с квадратными и круглыми бойками массой от 500 до 1000 г, молотки с мягкими вставками, деревянные молотки, плоскогубцы и круглогубцы. Гибка на оправке: а-в последовательность выполнения операции

Резка металла Разрезание это операция, связанная с разделением материалов на части с помощью ножовочного полотна, ножниц и другого режущего инструмента. В зависимости от применяемого инструмента разрезание может осуществляться со снятием стружки или без снятия.

2. ИНСТРУМЕНТЫ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ РЕЗКЕ Ручные слесарные ножовки Рис. 2. 53. Цельный ножовочный станок: 1 станок; 2 рукоятка; 3 - штифты; 4 - ножовочное полотно; 5 головка крепления ножовочного полотна; б - натяжной винт с гайкой

Материал: У 10 А, У 12 А, Х 6 ВФ, В 2 Ф 61 66 HRC Раздвижной ножовочный станок Ножовочное полотно: а — геометрические параметры ножовочного полотна: γ — передний угол; α задний угол; β угол заострения; δ угол резания; б - разводка по зубу; в разводка по полотну

Опиливание - это операция по удалению с поверхности заготовки слоя материала при помощи режущего инструмента напильника, целью которой является придание заготовке заданных формы и размеров, а также обеспечение заданной шероховатости поверхности. Различают черновое и чистовое опиливание.

ИНСТРУМЕНТЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ОПИЛИВАНИИ Основными рабочими инструментами, применяемыми при опиливании, являются напильники, рашпили и надфили. Рис. 3. 1. Типы насечки: а - одинарная; 6 - двойная; в рашпильная

Напильники классифицируются в зависимости от числа насечек на 10 мм длины напильника на 6 классов. Насечки имеют номера от 0 до 5, при этом чем меньше номер насечки, тем больше расстояние между насечками и соответственно крупнее зуб. Материал, применяемый для изготовления напильников: У 12, У 13, 13 Х, ШХ 15 55 HRC

Формы поперечного сечения напильников и обрабатываемых поверхностей: а, б плоская; в квадратная; г - трехгранная; д - круглая; е полукруглая; ж - ромбическая; з - ножовочная

Надфили: а, б - плоские; в — квадратный; г, д — трехгранные; е — круглый; ж — полукруглый; з — оливообразный; и - ромбический; к трапецеидальный; л галтельный

Положение рабочего: а — положение рук и корпуса; б - положение ног

Положение рук при опиливании: а - на рукоятке; б - на носке; в при опиливании

Сущность процессов сверления, зенкерования и развертывания. При обработке отверстий различают три основных вида операций: сверление, зенкерование, развертывание. Сверление это операция по образованию сквозных и глухих отверстий в сплошном материале, выполняемая при помощи режущего инструмента сверла. Одной из разновидностей сверления является рассверливание увеличение диаметра отверстия, просверленного ранее.

Зенкерованием называется операция, связанная с обработкой предварительно просверленных отверстий с целью придания им более правильной геометрической формы, а также достижения более высокой, по сравнению со сверлением, точности (до 8 го квалитета) и более низкой шероховатости (до Ra 1, 25). Развертывание это операция по обработке ранее просверленных отверстий с высокой степенью точности (до 6 го квалитета) и малой шероховатостью (до Ra 0, 63).

Инструменты и приспособления, применяемые, при обработке отверстий Сверла применяются при обработке отверстий в сплошном материале. По конструкции различаются спиральные, центровочные, перовые, ружейные с наружным или внутренним отводом стружки и кольцевые (трепанирующие головки) сверла. Спиральное сверло: а - конструкция сверла; б конструкция рабочей части; в конструкция режущей части; 2φ угол при вершине; ώ угол наклона винтовой канавки; α главный задний угол; γ передний угол; ψ угол наклона поперечной режущей кромки

Зенкеры Материал: У 10 А, У 12 А. 9 Х, 9 ХС. Р 9, Р 18. ВК 6, ВК 8, Т 15 К 6 50 65 HRC а конструкция; б - геометрические параметры рабочей части: ώ угол наклона ленточки; φ главный угол в плане; φ0 угол заборного конуса; γ -передний угол; а задний угол; t -глубина резания

Развертки изготовляются цельными и насадными с коническим и цилиндрическим хвостовиком, оснащаются вставными ножами, впаянными пластинами из твердого сплава либо изготовляются из быстрорежущей стали. Развертки в отличие от сверла и зенкера имеют большее количество режущих кромок Развертка: а — конструкция; б — конструкция заборной части; в — геометрические параметры режущей и калибрующей частей; г — схема резания; φ угол заборного конуса; 2φ — угол при вершине; α задний угол; γ передний угол; D диаметр развертки

Конические развертки Развертки, оснащенные пластинами из твердого сплава: а, б- цельные; в, г- насадные

Правила безопасности при сверлении: -запрещается сверлить незакрепленную или слабо закрепленную заготовку; следует убирать волосы под головной убор; необходимо тщательно застегивать обшлага на рукавах; запрещается сильно нажимать на рычаг подачи сверла, особенно при сверлении отверстий малого диаметра; запрещается наклоняться близко к месту сверления во избежание попадания стружки в глаза; запрещается сдувать стружку.

Рис. 3. 79. Профили резьб: а треугольный; б - трапецеидальный; в прямоугольный; г трапецеидальный упорный; д- круглый; 1 вершина; 2 - впадина; 3 - нитка резьбы

Элементы резьбы Каждая резьба характеризуется определенными числовыми параметрами – элементами. Элементы резьб: а - треугольной; б - прямоугольной; в - трапецеидальной; г - трапецеидальной упорной; д - круглой; а угол профиля; Р - шаг резьбы; d - наружный диаметр резьбы; d 1 - внутренний диаметр резьбы; d 2 - средний диаметр резьбы

Типы и системы резьб По назначению резьбы делятся на крепежные и специальные. К крепежным резьбам относятся треугольные, а к специальным прямоугольные, трапецеидальные, упорные и круглые. В машиностроении приняты три системы резьб: метрическая, дюймовая и трубная. Метрическая резьба имеет профиль равностороннего треугольника с углом при вершине 60°, вершины выступов винта и гайки срезают во избежание заедания резьбы при свинчивании. Метрические резьбы бывают с крупным и мелким шагом. Резьбы с крупным шагом обозначаются буквой М и цифрой, соответствующей диаметру винта, например М 20. Метрические резьбы с мелким шагом также обозначают буквой М и цифрами, расположенными через знак умножения.

Метрическая резьба (размеры указаны в миллиметрах): dcp средний диаметр резьбы; е нормированный зазор; d 1 - внутренний диаметр резьбы; S - шаг резьбы; t 0 - теоретическая высота профиля; t 1 расстояние между вершинами витков болта и гайки; t 2 расстояние от вершины витка до дна впадины

Дюймовая резьба применяется при ремонтных работах и изготовлении запасных частей к импортному и старому оборудованию. Дюймовая резьба (размеры указаны в миллиметрах): d 0 - наружный диаметр резьбы; d внутренний диаметр резьбы болта; d 1 - внутренний диаметр резьбы гайки; dcp средний диаметр резьбы; S шаг резьбы; te -высота профиля; е нормированный зазор

Трубная резьба имеет профиль, аналогичный дюймовой резьбе, и меньший шаг. Вершины витков срезаны не плоско, как у дюймовых и метрических резьб, а по радиусу. Трубная резьба (размеры указаны в миллиметрах): d 0 наружный диаметр резьбы; d 1 внутренний диаметр резьбы; t 0 высота профиля; r радиус впадины; s шаг резьбы

Инструменты для нарезания внутренних резьб. Метчик представляет собой закаленный винт, на котором прорезано несколько прямых или винтовых канавок, образующих режущие кромки инструмента. Метчик: а - конструкция: 1 - нитка (виток); 2 - квадрат; 3 - хвостовик; 4 - канавка; 5 - режущее перо; Материал: У 11 А, У 12 А, Р 6 М 5 К 5 60 65 HRC

Квадратная (раздвижная) плашка состоит из двух половин, укрепляемых в специальной рамке с рукоятками клуппе, угловые выступы которого входят соответственно в канавки плашки, удерживая ее половинки. Квадратная (раздвижная) плашка: 1 клупп; 2 плашка

Воротки для круглых плашек представляют собой круглую рамку с выточкой, в отверстии которой помещается круглая плашка. Вороток для круглых плашек

Правила нарезания внутренних резьб 1. Перед нарезанием резьбы следует проверить: соответствие диаметра отверстия размеру нарезаемой резьбы. Он должен соответствовать данным таблицы резьб; глубину отверстия для нарезания глухой резьбы. Она должна соответствовать размеру, указанному на чертеже. 2. При врезании метчика нужно обеспечить перпендикулярность его оси верхней плоскости заготовки, в которой нарезается резьба. 3. При нарезании резьбы следует использовать весь комплект метчиков: первый черновой; второй получистовой; третий чистовой. 4. При нарезании резьбы в глухом отверстии необходимо пери одически очищать его от стружки. 5. Особую осторожность следует соблюдать при нарезании резьб малого диаметра (5 мм и менее) во избежание поломки метчика.