для чего перед шабрением поверхность детали окрашивают
Шабрение (шабровка) металла – точное выравнивание поверхности
Шабрение, которое также называется шабрование или шабровка, — это технологическая операция, позволяющая выполнять обработку поверхностей металлических деталей с высокой степенью точности и качества. Совершенно не случайно специалисты считают такую операцию одной из самых сложных и трудоемких, так как она практически не поддается механизации, а ее выполнение требует от исполнителя соответствующих навыков и достаточного опыта работы.
Шабрение стальной пластины
Особенности операции и инструменты
Шабрение поверхностей — это финишная слесарная операция, смысл которой состоит в том, чтобы используя специальный инструмент, называемый шабер, соскоблить с детали тонкий слой материала. Толщина материала варьируется в интервале 0,005–0,07 мм. При помощи такой операции преимущественно обрабатываются изделия из металла, достаточно редко — детали из пластика и древесины.
Так как шабрение является финишной операцией, ее используют для выполнения обработки деталей, поверхность которых уже имеет невысокую степень шероховатости.
Такой технологический процесс просто идеально подходит для обработки частей, которые в дальнейшем будут сопрягаться и перемещаться относительно друг друга. В подобных подвижных соединениях, сформированных из деталей с идеально обработанными плоскостями, надежно удерживается смазочный материал, и обеспечено плотное прилегание элементов, что является необходимым условием точного функционирования узла. Используя операцию шабрения, выполняют обработку:
Шабровка деталей токарного станка
Процесс шабрения, как уже говорилось выше, практически не поддается механизации. Выполняют такую технологическую операцию при помощи ручного инструмента, который называется шабером. На сегодняшний день используются следующие виды инструментов для выполнения шабрения:
Конструкции шаберов: а — односторонний плоский, б — с загнутым концом, в — двусторонний плоский; г — многогранные; д — углы заточки
При производстве инструментов, предназначенных для выполнения шабрения, в качестве основного материала используется инструментальная сталь. В тех случаях, когда инструмент имеет составную конструкцию, его рабочая часть может быть оснащена твердосплавными пластинами или режущими элементами, изготовленными из быстрорежущей стали.
Державка шаберной пластины
На геометрические параметры инструментов, при помощи которых выполняется шабровка, оказывает влияние ряд параметров:
Шабрение плоских поверхностей преимущественно выполняется при помощи одно- и двухстороннего инструмента, режущая часть которого может иметь прямолинейную или криволинейную конфигурацию. В зависимости от типа обработки, торцевой участок инструмента затачивается под различным углом по отношению к его оси:
На параметры данного угла оказывает влияние и твердость металла, поверхность которого необходимо подвергнуть обработке. Так, шабрение деталей, изготовленных из мягких материалов, производится инструментом, торцевая часть которого заточена под углом 35–40 градусов по отношению к оси инструмента, изделий из стали — 75–90 градусов, из бронзы и чугуна — 90–10°градусов.
Важными параметрами инструмента, при помощи которого выполняется шабровка, являются длина режущей кромки инструмента и радиус ее закругления.
На величину таких параметров основное влияние также оказывает твердость обрабатываемого металла и тип обработки. Те, кто профессионально занимается слесарным делом, наверняка знают, что более твердые металлы обрабатываются инструментом с узкой рабочей частью и минимальным радиусом закругления режущей кромки. В зависимости от типа обработки и требований, предъявляемых к степени шероховатости обрабатываемой детали, ширина режущей кромки шабера выбирается в следующих пределах:
Ручная доводка шабера
Шабрение криволинейных поверхностей
Шабрение плоских деталей
Операция шабрения поверхностей деталей, имеющих плоскую форму — наиболее распространенная технологическая операция, алгоритм выполнения которой уже хорошо отработан на протяжении нескольких десятилетий. Таким способом, в частности, выполняют обработку элементов станины, направляющих токарного и станков любого другого типа.
Инструмент, при помощи которого выполняется операция шабрения, может перемещаться вручную «на себя» или «от себя». Практически все специалисты слесарного дела подтверждают, что более производительным шабрение получается в том случае, если инструмент двигается «на себя». Очень важным моментом для выполнения качественной обработки является правильная подготовка поверхности, которая ей будет подвергаться.
Неотъемлемым элементом данного технологического процесса является краска, необходимая для более качественного выполнения шабрения. Такая краска, представляющая собой смесь машинного масла с суриком, лазурью или синькой, изначально наносится на поверочную плиту, с которой затем посредством круговых движений переносится на поверхность обрабатываемой детали. При помощи нанесенной таким образом краски специалист выявляет на поверхности детали наиболее выступающие участки, подлежащие шабрению в первую очередь.
Подготовка к шабрению
Алгоритм, по которому выполняется шабрение с движением шабера «на себя», выглядит следующим образом:
Последовательность шабрения методом «трех плит»
Естественно, габаритные элементы токарного или любого другого станка, которые не представляется возможным снять и зафиксировать в тисках, обрабатываются по месту. При выполнении шабрения, как и любых других слесарных работ, следует строго придерживаться требований техники безопасности.
Контроль качества выполненного шабрения осуществляется при помощи специальной рамки с прозрачным окошком, размеры которого составляют 25 на 25 мм. В таком окошке, если операция шабрения выполнена качественно, должно явно просчитываться 12–16 пятен краски, распределенных равномерно по всей его площади. Техника выполнения такого контроля выглядит следующим образом:
Поверка плоскостей с помощью цифрового штангенциркуля
Такое приспособление, как рамка с окошком, не подходит для проверки качества обработки криволинейных поверхностей. Поэтому для таких целей используют гибкую полимерную пленку, на которую нанесена сетка с размерами 25 на 25 мм. Удобство использования такой пленки состоит в том, что ей можно с легкостью придать ту конфигурацию, которую имеет поверхность обработанной детали. Удовлетворительно проведенной обработка считается в том случае, если на 75-ти участках поверхности детали количество пятен краски в окошке соответствует нормативному значению.
После операции шабрения, как правило, проводится процедура притирки, которая позволяет выровнять обрабатываемую поверхность с точностью до 0,0001 мм. Выполняется этот процесс не только при помощи инструмента различного вида, но и с применением абразивных материалов: порошков и паст.
Технологические операции по финишной обработке поверхности деталей после шабрения, о которых говорилось выше, несмотря на свою сложность и массу нюансов по их выполнению, могут быть достаточно успешно и быстро освоены по обучающим видео роликам, размещающимся на просторах сети интернет.
§ 4. Шабрение прямолинейных поверхностей
Краски для шабрения. После подготовки поверхности к шабрению выявляют неровности путем окрашивания поверхности краской. Шабровочная краска представляет собой смесь машинного масла с лазурью и реже с суриком и ультрамарином (синька), которые в отличие от лазури плохо смешиваются с маслом и нечетко видны на детали.
Лазурь можно заменить сажей, замешенной на смеси автола с керосином.
Краску измельчают так, чтобы между пальцами не ощущалось зерен. Затем краску насыпают в баночку (металлическую или стеклянную) и вливают туда масло. Количество машинного масла в смеси должно быть таким, чтобы краска имела консистенцию пасты, но не жидкой, так как излишек масла будет расплываться по контрольной плите и проверяемая поверхность при наложении ее на плиту вся покроется краской.
Окрашивание поверхности. Краску наносят на поверхность плиты тампоном (рис. 229) из чистых льняных тряпок, сложенных в несколько слоев. Удобно наносить краску также мешочком, изготовленным из чистого полотна (холста), в который накладывают краску.
Рис. 229. Окрашивание поверхности при шабрении:
а — окрашивание плиты, б — перемещение детали по плите, в — окрашеииая деталь, г — перемещение плиты по летали, д — тампои
Мешочек и тампоны в паузах между окрашиваниями кладут в чистую стеклянную посуду или жестяную баночку. Ни в коем случае не следует класть в мешочек сухую краску и обмакивать его в масло.
Перед окрашиванием с поверхности детали удаляют стружку и грязь волосяной щеткой или чистой тряпкой, деталь осторожно накладывают обрабатываемой поверхностью на поверхность плиты и медленно передвигают. Для достижения равномерного износа плиты необходимо использовать всю ее поверхность.
После двух-трех круговых движений по плите деталь осторожно снимают. На хорошо обработанных поверхностях краска ложится равномерно по всей поверхности, на плохо подготовленных— неравномерно. В небольших углублениях краска будет скапливаться, а в местах более углубленных ее вообще не будет. Так 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.
При определении неровностей на поверхностях тяжелых деталей, не снимаемых с места, закрашенный проверочный инструмент— плиту или линейку — перемещают по контролируемым поверхностям.
Легкие детали (изделия) при шабрении устанавливают на слесарном верстаке, а крупные и тяжелые — на козлах.
Процесс шабрения заключается в постепенном снятии металла с окрашенных участков (серые пятна). Шабер держат правой рукой за рукоятку, а левой нажимают на конец шабера (рис. 230, а). По отношению к обрабатываемой поверхности шабер устанавливают под углом 25—30°, при этом угол резания получается тупой (30°+90°= 120°). Металл снимают скоблением. Рабочим ходом при шабрении является движение вперед, т. е. от себя, а при работе плоским шабером с отогнутым вниз концом — движение назад, т. е. на себя. При движении назад (холостой ход) шабер приподнимают.
Рис. 230. Приемы шабрения:
а — «от себя», б и в — «на себя», г — чистовое шабрение
Шабер конструкции А. А. Барышникова отличается от обычных большей длиной (до 500 мм), что позволяет шабрить приемом «на себя».
При работе этим приемом шабер берут за среднюю часть обеими руками в обхват и устанавливают к обрабатываемой поверхности не под углом 30°, как это делается при шабрении приемом «от себя», а пбд углом 75—80° (рис. 230, б). Верхний конец шабера, на котором имеется деревянная ручка, упирается в плечо рабочего.
Для получения поверхности высокого качества последовательно выполняют черновое, получистовое и чистовое шабрение.
Черновое шабрение (предварительное) заключается в грубой обработке поверхности: удаляют следы и риски предыдущей обработки. Работу выполняют шабером шириной 20—30 мм при длине рабочего хода 10—15 мм. Направление шабера непрерывно меняют так, чтобы последующий штрих шел под углом 90° к предыдущему.
За один ход шабера снимают стружку 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.
По лучистовое шабрение (точечное) заключается в снятии только серых, т. е. наиболее выступающих мест, выявляемых проверкой на краску. Работу выполняют плоским узким (12—15 мм) шабером при длине рабочего хода от 5 до 10 мм, за один ход шабера снимают стружку толщиной 0,01—0,02 мм.
Чистовое шабрение (отделочное) применяют для получения очень высокой точности поверхности. При легком на-.жиме на шабер снимают тонкую (8—10 мк) стружку. Применяют шаберы шириной от 8 до 10 мм (рис. 230, г) при длине рабочего хода 4—5 мм (мелкие штрихи).
Точность шабрения и контроль качества. Шабрением можно получить высокие точность (0,003—0,01 мм) и чистоту обработки.
Качество шабрения определяют по числу пятен (точек), приходящихся на единицу обработанной поверхности. Чем больше это число, тем выше точность обработанной поверхности. Для определения степени точности служит квадратная рамка 25×25 мм (рис. 231), которую накладывают на пришабренную поверхность и определяют число пятен в ней.
Рис. 231. Контроль качества шабрения проверочной рамкой
Шабрение заканчивают при следующих числах пятен на поверхности, ограниченной рамкой 26×25 мм: черновое 4—6, получистовое 8—16, чистовое 20—25.
Например, шабрение заканчивают при шабрения проверочной рамкой следующих числах пятен: детали металлорежущих станков (станины, столы, каретки, суппорты и т. д.) 8—16, поверочные плиты и линейки 20—25, инструменты и измерительные приборы 25—30.
Шабрение (шабровка) металла – точное выравнивание поверхности
Шабрение стальной пластины
Назначение шабрения
Шабрение используется для сглаживания плоскости элементов, находящихся в постоянном перемещении относительно друг друга. Подобные узлы встречаются в следующих устройствах:
Шабрение позволяет надежно закрепить смазку трущихся деталей и обеспечить их плотное соединение. Таким образом, достигается точная и непрерывная работа всего узла.
Что это такое шабровка, где и для какой цели она производится
Среди всех процедур по обработке шабрение используется в 25% случаев. Ее главное достоинство перед более легкой абразивно-шлифовальной работой – это сохранение большей износостойкости, продление срока службы. Также такой верхний слой является наиболее подготовленным к сохранению смазки, так как менее глубокие фрагменты чередуются с углублениями. Степень шероховатости достигается в два этапа:
Технология используется в машиностроении любой сложности, а также при изготовлении запчастей, сборочных узлов. Проводится на заводах, при этом только часть работ может быть выполнена автоматизировано (большие плоскости), остальное вручную выполняет шабровщик.
Виды шабрения металла
По точности выполнения шабрение может быть:
Размерное шабрение деталей применяется для создания идеально ровной поверхности. Декоративная шабровка предназначена для грубой полировки металла.
По способу выполнения шабрение бывает:
Ручное шабрение выполняют специальным инструментом, имеющим основную и рабочую части. Основная часть используется для захвата и удержания инструмента. Рабочая часть используется для непосредственного шабрения поверхности материала.
Техника профессионального ручного шабрения очень трудоёмкая
Механическое шабрение осуществляется на специально оборудованных станках. Такой способ обработки уменьшает затраты времени и сил на полировку металла. Для выполнения механической шабровки требуется многолетний опыт и навыки работы на сложных слесарных станках.
Устройство для механического шабрения металла
К сведению: механическая шабровка металла на станках не используется при производстве изделий со сложной конструкцией плоского и криволинейного очертания.
Достоинства и недостатки шабрения металла
Шабрение металла обладает следующими достоинствами:
Качество шабрения металла оценивается самым простым и доступным способом — по количеству пятен краски на единицу площади.
Наряду со своими достоинствами, шабрение обладает рядом недостатков. Шабровка металла является одним из самых сложных и трудоемких процессов. Такой способ обработки мало механизирован и практически не используется при работе на станках.
Основные характеристики шабровочных станков
Для изготовления шаберов используется быстрорежущая инструментальная сталь. Такая сталь отличается низким содержанием углерода и наличием специальных (легированных) добавок.
В зависимости от стадии обработки, режущая кромка затачивается под разным углом к осевой линии инструмента:
Кроме того, угол заточки режущей кромки зависит от твердости материала и составляет:
Основными рабочими характеристиками шабровочного инструмента являются ширина и радиус закругления режущей кромки. Эти характеристики, зависящие от стадии работы, принимаются:
Плоскость резания проводится через режущую кромку и скорость резания v
Шабровку криволинейных поверхностей производят шаберами, имеющими сложную форму режущей кромки. Подшипники скольжения шабруют инструментом с кольцевой формой режущей части. Вогнутые и выпуклые поверхности обрабатываются инструментом с двумя (и более) рабочими гранями.
Шабровка – что это, каким оборудованием выполняется
Слово произошло от немецкого schaben, то есть скоблить. Операция проводится слесарем, она требует высокой точности проведения. Обычно является финишной обработкой, но может использоваться и для подгонки двух элементов. Чтобы соприкосновение оказалось максимально плотным, на торцы наносится специальная краска, которая срезается, образуя сетку. Именно она обеспечивает отличное соединение. Также красящее вещество предназначено для наполнения пустот. Выявляются неровности, затем выпуклые моменты убираются. Шабрение это процесс для поверхностей деталей, когда инструментом снимается тонкая стружка. Он имеет удобную ручку и стержень. Само лезвие оснащено тремя или четырьмя рабочими гранями, которые дают различный результат. Задача слесаря – убирать частички металла.
Технология шабрения плоских изделий
Шабровка плоских изделий относится к разряду самых простых и наиболее распространенных видов работ по обработке металла.
Для определения объема шабровочных работ используется специальный краситель. В его роли чаще всего используется:
Растирку сухого красителя производят с помощью металлического бруска или валика. Для получения жидкого состава сухой краситель разводят в машинном масле.
Полученной смесью окрашивают обрабатываемую плоскость. Для растирания шабровочной краски используют тканевый тампон или резиновый валик для малярных работ.
Резиновый валик позволяет наносить более тонкий и равномерный слой краски. При нанесении краски тампоном слой красителя получается неравномерным и утолщенным.
Положение участков на деталях небольших размеров определяют следующим образом:
Габаритные и тяжелые детали шабруют следующим образом:
По характеру распределения краски по поверхности определяют количество и расположение неровных участков.
Визуальное определение характера и размера неровностей определяют по цвету и количеству пятен.
Окрашивание поверхностей при шабрении
Заточка шабера
Режущие кромки шабера затачивают на заточном станке с мелкозернистым кругом. Сначала затачивают боковые грани, затем торцовую поверхность и потом производят доводку. Стачивают у шабера только один конец, а не всю плоскую часть. При заточке штрихи от круга должны располагаться вдоль или по диагонали плоской части шабера. Для этого шабер 1 при заточке располагают вдоль наружной поверхности, по ходу вращающегося круга (рис. 6, а).
Рис. 6. Заточка (а, б) и доводка (в) шабера
Торцовую часть затачивают на круге, используя прокладку 2 (рис. 6, б). При заточке лезвия шабер располагают по центру, перпендикулярно к поверхности круга. Давление на шабер должно быть незначительным, чтобы не было прижогов. Допускается периодически охлаждать шабер холодной водой.
Доводят или правят шабер после заточки на абразивных брусках зернистостью №12 и ниже, покрытых тонким слоем машинного масла. Хорошие результаты дает доводка шаберов на чугунной плите, покрытой жидкой пастой из наждачного порошка с машинным маслом. Торцовая и боковые поверхности шабера должна быть гладкими, без штрихов, а режущая кромка — без завалов, заусенцев и без штрихов от заточки.
Шабер при доводке на абразивном бруске ставят в строго вертикальное положение (рис. 6, в). Сначала доводят режущую торцовую поверхность, перемещая вдоль узкой стороны. При этом нельзя наклонять шабер вправо или влево по направлению хода. Торцовая поверхность в поперечной части должна быть гладкой без штрихов. Плоские стороны шабера (боковые грани) доводят после доводки торцовой поверхности. Это позволяет уничтожить полученные завалы при заточке торцовой поверхности и предупредить возможные закругления на режущей кромке. Перемещать шабер при доводке нужно интенсивно, делая около 60 движений в минуту так, как при медленном движении образуются закругленные режущие кромки.
При шабрении доводят или правят шабер периодически через каждые 1,5–2 ч работы, а через 4–5 правок шабер затачивают.
Эффективные способы шабрения
Шабрение ведут двумя способами: «от себя» и «на себя».
К сведению. Как показал многолетний опыт, шабрение «на себя» имеет более высокую эффективность.
Движением «на себя» шабер снимает слой металла необходимой толщины. Обратное движение инструмента производится без снятия слоя металла. В процессе работы инструмент перемещают в различных направлениях, перекрещивая движения под углом 45—60°.
Снимаемый слой краски для шабрения удаляют с помощью растворителя. Обработанную поверхность вытирают насухо. Повторно наносят новый слой красителя.
Как научиться скоблить
После вышеприведенных манипуляций с красителем подготовьте инструмент, произведите заточку. Под углом 30-40 градусов делайте движения вперед и назад, снимая тонкий слой. Сперва длинные штрихи – до 2 см, затем короткие – не превышающие 5 мм. Следы не должны быть параллельными, они могут перекрещиваться до угла в 45 градусов. По завершении, промойте поверхность, произведите повторное окрашивание и финальное шабрение плоского элемента.
Нюансы и приемы
Раскроем несколько хитростей:
Как оценивают качество шабровки
Качество шабровки плоских изделий оценивают с помощью контрольной рамки с размерами сторон 25х25 мм. Для этого рамку устанавливают на обрабатываемую поверхность и подсчитывают количество темных пятен, попавших в ее границы.
Качество выполненных работ оценивают по следующей шкале:
Для контроля качества пришабренных криволинейных поверхностей применяют специальные шаблоны-сетки.
Как сделать шабер своими руками
Купить его можно через интернет или в специализированных магазинах, но можно попробовать обзавестись самодельным помощником.
Простой в домашних условиях
Возьмите пруток (корпус) нужного размера, сделайте болгаркой распил в торцевой части, поместите туда пластину, а сбоку вставьте винт и крепко закрутите. С обратной стороны смастерите удобную ручку.
Сложный
Изготовление возможно при наличии фрезерного станка. Отличие от предыдущего варианта – на прутке будет нарезана винтовая спираль, которая позволит присоединять к корпусу головку – тиски, в которые будет помещаться лезвие и закрепляться винтом.
Из напильника
Инструмент нужно просто подвергнуть двум процедурам:
Новый шабер готов! В статье мы рассказали, что такое шабер слесарный и показали фото. Для наглядности предлагаем посмотреть несколько видео по теме:
Декоративное шабрение
Шабрение абразивными материалами
Для сверхтонкого выравнивания при толщине снимаемого слоя до 0,0001 мм используют притирку абразивными материалами вручную или на станках. В процессе притирки применяются два вида абразивов:
Твёрдые абразивы используют для притирки чугунных и стальных деталей. Мягкие абразивы – для деталей из меди, алюминия, олова и других мягких металлов.
По способу выполнения притирка бывает:
Правила шабрения
Ручная абразивная обработка выполняется с помощью специального инструмента под названием притир.
В зависимости от очертания обрабатываемой поверхности, шабровочные притиры могут быть:
Притирочный инструмент изготавливают из дерева, металла, стекла, бронзы и других материалов.
Процесс нанесения абразивных материалов на притир называют шаржированием.
Механическая притирка выполняется на специальных притирочных либо обычных токарных станках, оборудованных притирочными насадками. Одной из разновидностей механической притирки является пескоструйная обработка.
Как выполняется притирка абразивами
В начале процесса на рабочую часть притира наносят абразивные материалы. При работе на станках процесс шаржирования полностью автоматизирован.
Притирка — операция по чистовой обработке поверхностей изделия
Притиры с плоской поверхностью рабочей части шаржируют стальным валиком или бруском. Круглые и цилиндрические притиры шаржируют, расположив инструмент между двумя брусками.
Плоские детали притираются круговыми движениями на притирочных плитах или станках. Притирку цилиндрических деталей производят вручную с помощью воротка или коловорота. Для механизации работ все чаще применяются специальные притирочные станки.
Модернизация станкового оборудования и постоянное развитие технологии шабровки является одной из главнейших задач развития металлообрабатывающей промышленности нашей страны на ближайшие годы.
Шабрение поверхностей плоского вида – схема процесса
Операция проводится в несколько этапов:
Притирка и шабрение металла – схожие по назначению процессы
Обычно выравнивание делается после шабровки с помощью абразивного диска. Процедура аналогичная и имеет те же цели, только операция немного другая. В первую очередь используется другое приспособление – притир. Его вы видите на изображении: Второе отличие – это использование при работе специальных абразивов и минерального масла для смазывания поверхностей.