Шабрение - это слесарная операция, при которой режущим инструментом - шабером с поверхности изделия снимают (соскабливают) мельчайшие стружки. Шабрят, как правило, после обработки резцом, напильником или другим режущим инструментом.
Шабрят чаще всего тогда, когда нужно пригнать поверхности двух деталей так, чтобы они прилегали друг к другу наиболее плотно. Так, шабрят направляющие станин токарных станков, суппортов, а также поверхности подшипников скольжения.
Шабрение - трудоемкая операция, требующая большой затраты времени, так как приходится постепенно снимать с обрабатываемой поверхности очень тонкие слои металла; при тонком шабрении за один ход шабера снимают стружку толщиной до 0,01 мм.
Чтобы выявить, какие места необходимо шабрить, изделие кладут обрабатываемой поверхностью на поверочную плиту, покрытую тонким слоем краски. Легко нажимая изделие, перемещают его в разных направлениях. В результате выступающие места на поверхности изделия покрываются пятнами краски. Эти места и обрабатывают шабером.
Вопросы
- Что называется шабрением?
- Для чего применяют шабрение?
- Какие детали и части станков шабрят?
Виды шаберов
Поверхности шабрят односторонними и двусторонними шаберами.
По форме рабочей поверхности шаберы делятся на плоские, трехгранные, фасонные. Шаберы изготовляют из углеродистой инструментальной стали и закаливают их режущую часть.
По форме режущих концов шаберы различают прямые и изогнутые. Плоскими шаберами обрабатывают прямолинейные поверхности.
Шаберами с изогнутыми концами обрабатывают поверхности в острых углах или мягкие металлы (например, алюминий).
 |
Двусторонний плоский шабер служит для тех же целей, что и односторонний, но имеет больший срок службы.
Длина плоских односторонних шаберов составляет 200 - 300 мм, а двусторонних - 200 - 400 мм. Ширина шабера для чернового и получистового шабрения - 20 - 30 мм, для чистового - 15 - 20 мм. Угол заострения у шаберов чернового и получистового шабрения - 60 - 75°, для чистового - 90°.
Трехгранными шаберами, которые, как правило, выпускают только односторонними, обрабатывают вогнутые и цилиндрические поверхности. Нередко трехгранные шаберы делают из сработанных трехгранных . Длина трехгранных шаберов - 100 - 150 мм.
Вопросы
- Какие бывают виды шаберов?
- Для чего применяют плоские шаберы?
- Для чего используют трехгранные шаберы?
«Слесарное дело», И.Г.Спиридонов,
Г.П.Буфетов, В.Г.Копелевич
В процессе работы шаберы тупятся; поэтому их затачивают на электроточилах с корундовым кругом. Заточку ведут торцовой или боковой поверхностью круга. Вначале затачивают торец, а затем грани шабера. Заточка плоского шабера а — торца; б — грани; в — заточенные режущие кромки. После этого шабер доводят. При заточке нажимать шабер надо сильно. Заточку следует вести с…
К атегория:
Шабрение, притирка и др.
Назначение шабрения и область его применения
Шабрение - операция окончательной обработки резанием поверхностей, состоящая в снятии очень тонких стружек металла путем соскабливания с помощью режущего инструмента, называемого шабером. К шабрению прибегают в тех случаях, когда необходимо получить гладкие трущиеся поверхности, обеспечить плотное прилегание сопряженных поверхностей, лучшую отделку и точные размеры деталей машин.
Производят шабрение как прямолинейных, так и криволинейных поверхностей, например плоскостей направляющих станин металлорежущих станков, поверхностей подшипников, деталей приборов, а также различных инструментов и приспособлений, таких, как поверочные плиты, линейки, угольники, и др.
Для определения, какую именно часть поверхности необходимо шабрить, деталь пришабриваемой поверхностью кладут на контрольную плиту, покрытую тонким слоем краски, и с легким нажимом перемещают по ней в различных направлениях. При этом выступающие места пришабриваемой поверхности покрываются пятнами краски; эти места и подлежат шабрению.
За один проход шабером снимается слой металла толщиной 0,005-0,07 мм; при среднем давлении на шабер толщина стружки составляет не более 0,01-0,03 мм.
Припуски на шабрение устанавливают в зависимости от размеров обрабатываемых плоскостей или диаметра обрабатываемых внутренних поверхностей.
Так же как и опиливание, шабрение является одной из наиболее распространенных слесарных операций. Это Еесьма трудоемкий и утомительный процесс, выполняемый, как правило, квалифицированными слесарями. В практике слесарных и слесарно-сборочных операций объем шабровочных работ достигает 20-25%. Поэтому вопрос повышения производительности труда при шабрении имеет большое значение.
Повышение производительности процесса шабрения может идти по следующим направлениям:
1) усовершенствование применяемых приемов работы, а также конструкций шаберов, вспомогательных приспособлений и т. п.;
2) уменьшение припусков на шабрение и частичная замена процесса шабрения механической обработкой;
3) механизация процесса шабрения путем применения специальных механизированных инструментов и приспособлений.
Шабрение применяется в инструментальном производстве, как окончательный процесс обработки незакаленных поверхностей. Этому виду обработки подвергаются очень многие поверхности измерительного инструмента, приборов и станочных приспособлений. Широкое применение шабрения объясняется особыми качествами полученной после него поверхности.
- Шаброванная поверхность в отличие от шлифованной или полученной притиркой абразивами, более износостойка, потому что не имеет шаржированных в ее поры остатков абразивных зерен, ускоряющих процесс износа.
- Шаброванная поверхность лучше смачивается и дольше сохраняет смазывающие вещества, благодаря наличию так называемой «разбивки» этой поверхности, что также повышает ее износостойкость и снижает величину коэффициента трения обработанной поверхности.
Характер шаброванной поверхности позволяет использовать самый простой и наиболее доступный метод оценки ее качества - по числу пятен на единицу поверхности.
Методы шабрения
Правильную плоскость при шабрении можно получить тремя различными методами: 1) пришабриванием к контрольной плите; 2) совмещением граней; 3) методом трех плит.
Пришабриванием к контрольной плите
Наименее точным является первый метод. Однако он прост и пригоден для получения шаброванных поверхностей 2 и 3 классов точности. Метод состоит в окрашивании обрабатываемой поверхности с помощью контрольной плиты, а затем в удалении окрашенных мест шабером до такого состояния, когда при соприкосновении с контрольной плитой поверхность будет окрашиваться равномерно.
Фиг. 15. Метод совмещения граней при шабрении
Совмещением граней
Второй метод применяют при шабрении рабочих граней деталей прямоугольно-призматической формы. Согласно этому методу требуется, чтобы боковые, нерабочие грани детали были предварительно обработаны. Шабрение начинается с взаимной пригонки двух рабочих граней (фиг. 15, а). Затем шаброванные грани совмещаются друг с другом (фиг. 15, б). Такое совмещение позволяет одновременно проверять обе шаброванные поверхности одной и той же контрольной плитой. По окончании данного цикла переходов процесс повторяется (фиг. 15, в).
Шабрение по методу совмещения граней дает более точные плоскости и гарантирует их перпендикулярность боковым сторонам детали. Если же требуется пришабрить грани деталей параллельно противоположным граням, можно применить этот же метод. Процесс обработки в этом случае будет вестись между двумя контрольными плитами.
Фиг. 16. Метод трех плит
Методом трех плит
Третий метод - метод трех плит является самым точным и дает возможность получать правильные плоскости независимо от точности проверочного инструмента. Он состоит в следующем. Каждой из трех обрабатываемых плит присваивается порядковый номер. Если пришабрить плиту с номером 1 и плиту с номером 2 друг к другу, снимая для этой цели металл с поверхностей обеих плит (фиг. 16, а), то шаброванные поверхности могут оказаться и не плоскими. Скорее всего одна из них будет выпуклой, а другая - вогнутой, несмотря на то, что пятна на них могут расположиться равномерно. Чтобы обнаружить, а затем и исправить подобные отклонения от правильной плоскости, поверхность плиты 3 пришабривают, пользуясь для проверки на краску плитой 1 (фиг. 16, б). Тогда поверхность плиты 3 получит такую же форму, что и поверхность плиты 2 со всеми теми же отклонениями от идеальной плоскости.
Поскольку в результате этого получаются две совершенно одинаковые поверхности плит 2 и 3, их можно приложить друг к другу (фиг. 16, в) и тогда все отклонения станут явными. Снимая по возможности равномернее металл с выступающих частей обеих плит и таким образом пришабривая их друг к другу, мы еще более приблизимся к образованию правильных плоскостей. Теперь можно использовать одну из плит, например плиту 2 , в качестве контрольной и пришабрить пю ее поверхности сначала плиту 1 (фиг. 16, г), а затем и плиту 3 (фиг. 16, д). Так снова окажутся у плит 1 и 3 две одинаковые поверхности, но уже более точные, чем в первом случае. Накладывая их вновь друг на друга (фиг. 16, е ), можно таким же образом обнаружить отклонения этих поверхностей от идеальной плоскости. Повторяя такой цикл обработки, мы все больше будем приближаться к геометрически правильной плоскости на всех трех плитах.
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.
Особенности операции и инструменты
На геометрические параметры инструментов, при помощи которых выполняется шабровка, оказывает влияние ряд параметров:
- материал изготовления детали, которую предстоит обрабатывать;
- угол, под которым инструмент располагается по отношению к поверхности детали;
- характеристики поверхности, необходимые для получения в процессе выполнения обработки.
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:
- при выполнении черновой обработки - 75–90°;
- для выполнения обработки отделочного типа - 90–100°;
- шаберы для выполнения финишной чистовой обработки - 90°.
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:
- черновая обработка - 20–30 мм;
- чистовое шабрение - 15–20 мм;
- отделочная обработка - 5–12 мм.
Шабрение плоских поверхностей - наиболее простая технологическая операция. Для выполнения обработки элементов криволинейной конфигурации используется инструмент с более сложной формой его режущей части. Так, части подшипников скольжения обрабатываются при помощи шаберов, имеющих кольцевую конструкцию, а поверхности вогнутой формы - инструментом, который обладает одновременно тремя режущими гранями. Такие инструменты, которые совсем несложно заправить и заточить своими руками, имеют на своей режущей части продольные желобки, а угол заострения их режущей части составляет 60°.
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.
Алгоритм, по которому выполняется шабрение с движением шабера «на себя», выглядит следующим образом:
- деталь, которую предстоит обрабатывать, фиксируют в тисках;
- шабер берут обеими руками в средней его части и подводят его режущую часть к поверхности детали, следя за тем, чтобы угол наклона по отношению к поверхности изделия составлял порядка 80°;
- режущая кромка инструмента, при помощи которой будет выполняться операция шабрения, подводится к границе окрашенного пятна, затем оно соскабливается;
- выполняется непосредственно шабрение, сначала черновое или предварительное, а затем - чистовое.
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:
- рамку с окошком помещают на поверхность обработанной детали;
- считают количество пятен краски на площади поверхности, ограниченной окошком рамки;
- данную процедуру повторяют в нескольких местах поверхности детали;
- высчитывают среднее арифметическое количества пятен краски в окошке и сравнивают его с нормативным показателем - 12–16 пятен.
— это окончательная слесарная операция, заключающаяся в соскабливании очень тонких слоев материала с поверхности заготовки с помощью режущего инструмента — шабера. Шабрение применяется в тех случаях, когда необходимо обработать поверхности с очень малой шероховатостью. Как правило, шабрению подвергаются сопрягаемые поверхности, перемещающиеся друг относительно друга (трущиеся поверхности). С его помощью достигается плотное прилегание сопрягаемых поверхностей, надежное удерживание смазки между трущимися поверхностями и точные размеры деталей.
Шабрением обрабатываются как плоские, так и криволинейные поверхности (например, направляющие станков), поверхности подшипников скольжения, детали приборов, а также поверхности различных инструментов и приспособлений (например, поверочные плиты, угольники, линейки). За один проход шабер может удалить с поверхности заготовки очень тонкий слой металла толщиной не более 0,7 мм. При средних усилиях, прикладываемых к инструменту, толщина снимаемой стружки составляет 0,01 …0,03 мм.
Шабрение является весьма трудоемкой операцией и требует чрезвычайно высокой квалификации слесари. В практике слесарных работ шабрение занимает около 20%, поэтому большое значение имеют механизации труда и замена ручного шабрения станочными методами обработки.
Инструменты и приспособления для шабрения. Шаберы
Режущим инструментом при шабрении является шабер. Шаберы различаются по конструкции — цельные и составные, по форме режущей кромке — плоские, трехгранные и фасонные, а также по числу режущих граней — односторонние и двухсторонние.
Шаберы изготовляются из углеродистых инструментальных сталей марок У10…У13. Составные шаберы могут оснащаться пластинами из быстрорежущей стали или твердого сплава.
Для шабрения плоских поверхностей используются одно- или двухсторонние шаберы с прямолинейной или криволинейной режущей кромкой (рис. 4.3, а, б, в). Геометрические параметры шаберов зависят от вида обработки, материала заготовки и угла установки инструмента по отношению к обрабатываемой поверхности. Торцевая поверхность шабера затачивается под углом заострения 90… 100° по отношению к оси инструмента. При черновой обработке угол заострения равен 75…90°, при чистовой — 90°, а при отделочной — 90… 100°. Угол заострения для чугуна и бронзы выбирается равным 90… 100°, для стали — 75…90°, а для мягких металлов — 35…40°.
Выбор длины режущей кромки и радиуса ее закругления зависит от твердости обрабатываемого материала и заданной шероховатости обработанной поверхности. Чем тверже обрабатываемый материал и выше требования к чистоте обработанной поверхности, тем более узкой должна быть режущая кромка шабера и меньшим радиус закругления.
Для чернового шабрения применяются шаберы с шириной режущей кромки 20… 30 мм, для чистового — 15… 20 мм и для отделочного — 5… 12 мм.
Для шабрения вогнутых поверхностей, например вкладышей подшипников скольжения, предназначены трехгранные шаберы (рис. 4.3, г), которые имеют три режущие кромки и могут быть прямыми и изогнутыми; их угол заострения составляет 60°. У этих шаберов на гранях находятся продольные канавки (желобки), что делает более удобной заточку и заправку инструмента.
Помимо цельных, используются составные шаберы (рис. 4.3, д), позволяющие быстро заменять режущие пластины, а потому удобные для выполнения различных шабровочных работ. Такой шабер состоит из корпуса держателя 2, рукоятки 4 и зажимного винта 3. Сменную режущую пластину 1 из углеродистой, быстрорежущей стали или твердого сплава закрепляют в держателе 2, вращая винт 3 при помощи рукоятки 5.
В более простой конструкции шабера (рис. 4.3, е) режущие пластины 6 закрепляются в рукоятке 7 при помощи гайки.
При шабрении вкладышей подшипников скольжения для уменьшения числа переточек в процессе работы применяются шаберы- кольца (рис. 4.4), которые могут быть изготовлены из кольца изношенного конического роликового подшипника.
Поскольку шабрение является заключительной операцией слесарной обработки, то качество ее выполнения необходимо контролировать в течение всего процесса. Для этих целей предназначены проверочные инструменты.
К проверочным инструментам (рис. 4.5) относятся: проверочные плиты для контроля широких плоских поверхностей; плоские проверочные линейки (рис. 4.5, а, б), применяемые при контроле шабрения длинных и сравнительно узких плоских поверхностей; трехгранные угловые линейки (рис. 4.5, в), использующиеся при контроле шабрения поверхностей, расположенных под внутренним углом, угловые плиты — для контроля качества шабрения поверхностей под прямым углом; а также проверочные валики — для контроля шабрения цилиндрических поверхностей и выемок. Контроль качества шабрения всеми этими инструментами основан на выявлении неровностей на обработанной шабрением поверхности. Неровности на обрабатываемой поверхности становятся видимыми после наложения ее на окрашенный проверочный инструмент или наоборот, после наложения окрашенного инструмента на обработанную поверхность и взаимного их перемещения друг относительно друга.
Весьма важным является хранение проверочных инструментов в надлежащем состоянии, поэтому после работы проверочный инструмент следует очищать, смазывать и только потом укладывать в футляр или накрывать крышкой.