Шабрування

Шабрування — це точна обробка поверхні деталі шляхом зні­мання мікроскопічно тонкого шару металу за допомогою спеціаль­ного слюсарного інструмента — шабера. Застосовується ця опера­ція для пригонки плоских і ци­ліндричних поверхень, для одер­жання гладких тертьових по­верхень і забезпечення щільного прилягання деталей.

Шабрувати можна вузькі і широкі, прямолінійні та криво­лінійні поверхні. Для визначен­ня місць, які підлягають шабруванню, до оброблюваної по­верхні прикладають контрольні плити, або еталони, вкриті тон­ким шаром фарби (рис. 218). Найкращими фарбами для цього є залізний сурик, лазур, індиго і сажа. Ці фарби розтирають і розводять машинним маслом, після чого рівномірно наносять на поверхню перевірного інстру­мента. Деталь переміщають по плиті, злегка натискуючи на неї. Нерівності на поверхні в результаті цього вкриваються плямами фарби. Ці місця і піддають шабруванню.

Перевірка поверхні на фарбу

Перевірка поверхні на фарбу

Під час шабрування кількість і розміри плям фарби зро­стають доти, доки не дійдуть до меж, що допускаються технічними правилами. Точність роботи умовно визначається розподілом і кількістю плям на певній плащі (наприклад, 25×25 мм) обробле­ної поверхні.

Якість шабрування визначають за кількістю точок зіткнення сполучених поверхень. Якщо кількість їх на ділянці 25 х 25 мм буде не менше 3 (для непроникних з’єднань — не менше 5), то при­лягання сполучених поверхень вважається щільним.

Кількість точок на шаброваній поверхні встановлюється за допо­могою перевірної рамки.

Шабрування — одна з трудомістких і тривалих операцій. За­стосовують шабрування при ремонті машин, виготовленні і ремонті точних деталей — напрямних станин і супортів металорізальних верстатів, при остаточній доводці поверхні контрольно-вимірюваль­них інструментів.

На шабрування при ремонті станини середнього розміру токар­ного верстата, наприклад, слюсар 5 — 6-го розряду витрачає 6 — 10 го­дин. Затрата часу на шабрувальні роботи при ремонті деяких видів верстатів доходить до 40% обсягу всіх слюсарних робіт.

Інструмент для шабрування

При шабруванні застосовують різальний інструмент — шабер і перевірний — контрольні плити.

Шабери є ручні і механічні. Поділяються вони за формою на плоскі, тригранні і фасонні, а за кількістю різальних кінців — на односторонні (з ручками) і двосторонні (без ручок). Ріжуча кромка шабера може бути прямолінійна або криволінійна. В плоских шаберах ріжучою кромкою є їх торцеві ребра.

В шаберах для обдирочних робіт ріжуча частина — похила, а для чистових робіт — розта­шована під прямим кутом.

Виготовляють шабери з ву­глецевої інструментальної шта­бової сталі. Робочу частину, яка повинна мати високу твердість, термічно обробляють — гарту­ють без відпуску. Шабери часто виготовляють з старих плоских напилків. Для цього сточують насічки на кінцях напилків, щоб утворити ріжучу частину.

Плоскі односторонні шабери

Плоскі односторонні шабери

Плоскі шабери використовують для обробки плоских повер­хень. Довжина односторонніх шаберів 200 — 300 мм, двосторон­ніх — 200 — 400 мм. Ширина шаберів для точного шабрування – 5 — 20 мм, для грубого шабрування — 20 — 30 мм. Товщина кінця ріжучої частини досягає 2 — 4 мм. Кут загострення дорівнює 90° (у шаберів для грубого шабрування іноді — 75 — 80°) Плоскі шабери за формою ріжучих кінців поділяються на прямі (рис. 219, а) і на шабери з загнутим вниз кінцем (рис. 219, б). Останніми шабрують канавки, пази і т. п.

Тригранні шабери мають три ріжучих ребра. Вони поділяються на прямі і вигнуті. На гранях їх є поздовжні жолобки, які полег­шують заточування і заправку інструмента. Довжина шабера 75 — 150 мм. Кут загострення його дорівнює 60° (рис. 220, 221).

Тригранні шабери

Тригранні шабери

Такі шабери виготовляють з старих напилків тригранної форми, у яких на точилі чи наждачному крузі сточують насічки і заго­стрюють ріжучі ребра. Застосовують їх для шабрування циліндричних і ввігнутих поверхень, внутрішніх поверхень втулок і вкладишів під­шипників.

 

Для шабрування стінок фасонних поверхень застосо­вують фасонні шабери, які являють собою стальні пла­стинки різної товщини і форми, насаджені на металеві держаки з дерев’яною ручкою (рис. 222).

Фасонні шабери

Фасонні шабери

Форму пластинок вибирають залежно від форми оброблюваної поверхні. Тепер застосовують універсальні комбіновані шабери, в яких можна швидко змінювати ріжучі пластинки (рис. 223). Слюсар має кілька змінних пластинок з гострими ріжучими ребрами і при виконанні різних шабрувальних робіт по черзі вставляє їх у держак, затискує гвинтом, обертаючи ручку шабера за годинниковою стріл­кою. Коли пластинку треба вийняти, ручку обертають в зворот­ному напрямку. При роботі з таким шабером про­дуктивність шабрування підвищуєть­ся на 25 — 30%.

До перевірного інструмента (рис. 224), потрібного при шабруванні, на­лежать перевірна плита, застосову­вана при шабруванні широких по­верхень, перевірна плоска лінійка — для довгих вузьких поверхень, три­гранна лінійка — для внутрішніх гострих двогранних кутів, кутова призма — для зовнішніх кутів, куто­ва плита — для прямих кутів, пере­вірний валик — для циліндричних поверхень і виїмок.

Універсальні шабери

Універсальні шабери

При накладанні зафарбованого перевірного інструмента на оброблювану поверхню стають вид­ними на останній всі нерівності.

Перевірні плити та лінійки

Перевірні плити та лінійки

Перевірні плити, лінійки та ін. треба оберігати від корозії, забруднення, ударів. Після роботи їх очищають, змащують тех­нічним вазеліном і закривають футляром.

Техніка шабрування

Перед початком шабрувальних робіт треба підготувати поверхню оброблюваної деталі, перевірний інструмент, заточити шабери.

Перед шабруванням нерівну поверхню спочатку обробляють на стругальному, фрезерному або шліфувальному верстаті. При невеликих поверхнях попередня обробка провадиться напилком під фарбу, тобто з перевіркою оброблюваної поверхні зафарбо­ваним перевірним інструментом.

Після обпилювання невеличкі нерівності на деталі знімають лицьовим напилком круговими штрихами.

Припуск на шабрування коливається в межах 0,1 — 0,5 мм за­лежно від величини поверхні. Чим більша поверхня, тим більший припуск.

Заточування шаберів провадиться на точилах або спеціальних заточувальних верстатах. Спочатку заточують бокові грані, потім торець, а після того шабери заправляють (доводять) на абразивних брусках.

При заточуванні шабер тримають перпендикулярно до бокової поверхні точила. Не можна дуже натискувати на нього, бо він перегріватиметься і відбудеться відпуск металу. Рекомендується застосовувати під час заточування охолодження.

Перед доводкою бруски злегка змащують машинним маслом. Щоб лезо було гострим і на ньому не залишалось завалів від доводки грані торця, спершу доводять ріжучі грані його, а потім бокові (рис. 225).

заправляння шабера

заправляння шабера

Шабер встановлюють торцевою частиною на брусок у вертикаль­ному положенні і рухають його вздовж торця. Для одержання кри­волінійного ріжучого ребра брусок злегка покачують. Після за­правки торця правлять широкі площини шабера, рухаючи його вздовж ріжучого ребра.

Заправляти шабер слід 4 — 5 раз за 8 годин роботи. Після 4 — 5 пра­вок шабер знову заточують. Під час доводки рухати шабер треба швидко (до 60 рухів за хвилину). Якщо рухати його повільно, ріжучі ребра будуть заокруглені.

Для особливо точних робіт шабер треба заправити спершу на дрібнозернистих карборундових брусках, а потім на чавунних плитках, вкритих дрібним наждачним порошком і маслом.

Шабрування плоских поверхень провадиться плоским шабером з криволінійними ріжучими краями, а краї цих поверхень — шабе­ром з прямими ріжучими ребрами. Такий шабер можна трохи виво­дити за край оброблюваної поверхні. Не треба боятися, що він зіскочить з деталі і завалить її край.

Перед шабруванням легкі ви­роби встановлюють на верстаку, важчі — на козлах, а дуже важкі шабрують на місці їх установки.

При шабруванні шабер тримають у правій руці за ручку, а лі­вою рукою, охоплюючи інструмент посередині, натискують на нього. Шабер має бути встановлений відносно оброблюваної поверхні під кутом 24 — 40°, тобто металева стружка знімається методом скоб­ління (рис. 226, 227).

Як правильно шабрувати

Як правильно шабрувати

При роботі з шабером треба тримати корпус вільно, не зги­наючи його. Шабер рухають вперед і назад. При роботі прямим плоским шабером робочим ходом є рух вперед від працюючого, при роботі плоским шабером із загнутим вниз кінцем — рух назад, а при роботі тригранним шабером — бокові рухи. При робочому ході шабер знімає металеву стружку товщиною 0,01 — 0,02 мм. Під час холостого ходу метал не знімається.

Щоб одержати гладку точну поверхню, в кінці кожного робо­чого ходу шабер треба відводити від оброблюваної поверхні, інакше на поверхні залишаться виступи і задирки.

Шабрують поверхню в різних напрямках, штрихи перехре­щуються під кутом 45 — 60°. Довжина робочого ходу становить спершу 10 — 20 мм, коли провадять грубу обробку поверхні, потім, коли на площі 25 х 25 мм залишиться при нанесенні фарби більше 4 плям, починається чистова обробка, при якій довжина робочого ходу становить 5 — 10 мм. В міру вирівнювання поверхні довжина робочого ходу зменшується до 3 — 5 мм. Після остаточного шабрування кількість плям на квадраті по­верхні 25 х 25 мм дорівнює 20 — 25.

На поверхні деталі після шабрування не повинні залишатися глибокі сліди шабера, подряпини і задирки. При сильному натиску на шабер утворюються глибокі подряпини і западини. Якщо шабер неправильно заточений, тупий або якщо неправильно на­правляти його під час роботи, на поверхні залишаються задирки, нерівності.

Неточність шаброваної поверхні може мати місце і тоді, коли застосовують неточний перевірний інструмент або коли непра­вильно ним користуються, сильно натискують на нього при пере­вірці на фарбу.

Приклади шабрування

Шабрування чавунної плитки. Плитку обпилюють, знімають з країв фаски. Перевірну плиту вкривають фарбою і накладають на неї чавунну плитку, переміщуючи її три-чотири рази по по­верхні перевірної плити.

Потім чавунну плитку затискують у лещатах (рис. 227). Пра­цюючи шабером в різних напрямках, шабрують місця, вкриті фар­бою, причому чергують шабрування з перевіркою на фарбу. Прямолінійність площин контролюють лінійкою.

Шабрування вкладиша підшипника. Шабрування вкладиша під­шипника є прикладом обробки криволінійних поверхень (рис. 228).

Шабрування вкладиша підшипника

Шабрування вкладиша підшипника

Щоб пришабрувати вкладиші підшипника передньої бабки токарного верстата, вкритий фарбою перевірний вал укладають на нижній вкладиш підшипника, зверху на нього кладуть верхній вкладиш і кришку, після чого затягують (не туго) підшипник гайками. Потім повертають вал у підшипнику на 2 — 3 оберти вправо і вліво. Зні­мають кришку підшипника, виймають вал, знімають вкладиші, закріплюють їх у лещатах і шабрують пофарбовані місця тригран­ним шабером. Шабрують вкладиші доти, доки не одержать потрібну точність. Потім протирають їх гасом, прочищають змащувальні канавки.

Шабрування тригранної лінійки. Лінійка встановлюється на дерев’яній підставці. Обпилюють по черзі всі три грані, перевіряючи їх прямолінійність по перевірній плиті, а правильність кута лінійки між гранями — по кутовому шаблону 60°.

Після чорнового шабрування переходять до чистового, поки на площі 25 х 25 мм не залишиться при перевірці на фарбу 25 — ЗО плям.

Механізація шабрувальних робіт

В сучасному машинобудуванні прагнуть скоротити обсяг шабру­вальних робіт при одночасному підвищенні якості обробки поверхні деталей. Наприклад, при обробці площин стругають їх широкими різцями при незначній глибині різання — 0,1 мм, а потім шліфують і притирають сполучувані поверхні механічним шляхом замість тонкого шабрування. При обробці отворів замість шабрування про­вадять тонке розточування втулок, вкладишів і циліндрів з наступ­ним розвірчуванням їх розвертками.

Шабрувальні роботи також механізують за допомогою спеціаль­них шабрувальних верстатів, шабрувальних головок з гнучким валом, що приводяться в рух від електродвигунів (рис. 229).

Механічний шабер

Механічний шабер

Шабрувальний верстат (рис. 230) — це механічний шабер, що складається з станини колони 2, коробки станини 3, яка вільно обертається навколо колони, електродвигуна 4, реверсив­ного механізму на поперечині 5, рейкового колеса 6 і рейки 7, на якій закріплений шабер 8. Рух від електродвигуна через черв’ячні колеса і реверсивний механізм передається рейці 7. Поперечина 5 для настроювання шабера переміщується за допомогою підйомного гвинта 9. Хід шабера регулюють рукояткою 10. Швидкість робочого ходу механічного шабера — близько 300 мм/сек.

Верстат для механічного шабрування

Верстат для механічного шабрування

Працюючи на шабрувальному верстаті, слюсар тримає шабер обома руками, як і при ручному шабруванні. Правою рукою він тримає рукоятку шабера, а лівою притримує його так, щоб він не відривався від поверхні оброблюваної деталі.

Для заточування шабера на верстаті є абразивний круг 11. Замість шабера на верстаті можна встановити напилок або ножівку і провадити обпилювання деталей і розрізання сортових матеріалів.

Шабрувальні верстати не забезпечують високої точності і якості обробки поверхні, тому їх застосовують в основному для поперед­нього чорнового шабрування.

Шабрувальні головки (рис. 231 а, б) дістають обертальний рух від гнучкого вала і перетворюють його в зворотно-поступальний рух шабера за допомогою кривошипно-шатунного або ексцентрикового механізму.

Головка складається з повзуна 1 із закріпленим в ньому шабе­ром. Повзун дістає зворотно-поступальний рух від гнучкого вала 2 за допомогою конічної зубчастої передачі З, колінчастого вала 4 і шатуна 5.

В деяких конструкціях шабрувальних головок рух передається безпосередньо від гнучкого вала колінчастому валу головки, завдяки чому відпадає потреба в конічній зубчастій передачі.

Електродвигун невеликої потужності, який приводить в рух гнучкий вал, може кріпитися на стояку або пере­міщуватися по балці.

Тепер застосовують пневматичний шабер конструкції Сатіна і Бромберга (рис. 232). Він складається з ротативного пневматич­ного двигуна, планетарної передачі, конічної передачі і кривошип­ного механізму. Стиснене повітря з шланга попадає через рукоятку 1 і регулюючий клапан в статор 2 і, діючи на лопатки З, обертає ротор 4. За допомогою планетарного механізму, що знаходиться всередині ротора, передається рух від ротора шестірні 5, кількість обертів якої менша від кількості обертів ротора в 10 раз. Ротор, залежно від регулювання подачі повітря, може розвинути швидкість до 12 000 об/хв, а шестірня — до 1200 об/хв.

Пневматичний шабер

Пневматичний шабер

Від шестірні рух передається на валик 6 кривошипного меха­нізму через конічні шестірні 7 і 5, а далі за допомогою шатуна 9 надається зворотно-поступальний рух повзуну 10. В конусному отворі повзуна встановлений держак 11 з шабером УЗ, закріплюва­ний гайкою 12. В процесі шабрування шабер притискують до поверх­ні деталі, тримаючи правою рукою за рукоятку У, а лівою — за місце Р.

Пневматичний шабер позбавлений недоліків, властивих меха­нічним шабрувальним верстатам і головкам. Він не дає різких поштовхів при зміні напрямку руху шабера і допускає можливість регулювання кількості подвійних ходів шабера за хвилину. Вага пневматичного шабера 1,5 кг.

Останнім часом ефективно замінюють шабрувальні роботи пло­ским шліфуванням. Це особливо важливо тепер, коли станини багатьох верстатів мають загартовані стальні і чавунні напрямні, ручне шабрування яких утруднене. Заміна шабрування шліфу­ванням має велике значення при ремонті устаткування.

З метою заміни шабрування шліфуванням застосовують різні шліфувальні головки. Шліфування напрямних станин (рис. 233) здійснюється на поздовжньостругальних верстатах, на яких замість різцетримача встановлюють спеціальну шліфувальну головку, а іноді й дві, які мають окреме управління. Завдяки цьому на вер­статі можна обробляти одночасно дві деталі, що підвищує про­дуктивність.

Шабрування напрямних станин токарних верстатів

Шабрування напрямних станин токарних верстатів

Шліфувальні головки бувають двох типів (рис. 234). Вони мон­туються на. супорті поздовжньостругального і поздовжньофрезерного верстатів. Передача руху від електродвигуна до шпинделя головки здійснюється від електродвигуна через пасову передачу або ж шпиндель безпосередньо з’єднується з валом електродвигуна. Шліфувальна головка складається з плити 1 із вмонтованим в неї шліфувальним шпинделем 2 яка кріпиться до верхньої площини супорта болтами 3. Електродвигун 4 прикріплений до плити 1 болтами 5. На нижньому кінці шпинделя 2 закріплюється шліфу­вальний круг 6. На верхньому кінці шпинделя закріплений шків 7, призначений для передачі руху шпинделю від шківа 8 електро­двигуна. Рух головці надається механізмом подачі супорта верстата.

Шліфувальні головки

Шліфувальні головки

При роботі виділяється багато абразивного і металевого пилу, тому верстати обладнуються відсмоктуючим пристроєм.

Запитання для повторення

  1. Що таке шабрування?
  2. Який інструмент застосовують для шабрування та як він поділяється за формою?
  3. З якого металу виготовляють шабери?
  4. Для чого застосовують фасонні шабери?
  5. Для чого застосовують універсальні комбіновані шабери?
  6. Який перевірний інструмент застосовують при шабруванні?
  7. Як проходить процес шабрування?
  8. Яким є положення слюсаря під час шабрування?
  9. В яких напрямках шабрують поверхні?
  10. Яка довжина ходу шабера при чорновому та чистовому шабруванні?
  11. Як треба шабрувати чавунну плитку?
  12. Як треба шабрувати вкладиші підшипників?
  13. Яка кількість плям на площі 25 х 25 мм характеризує чорнове та остаточне шабрування?
  14. Які ви знаєте приклади шабрування?
  15. Що являє собою шабрувальний верстат?
  16. Як працює пневматичний шабер?
  17. Для чого застосовують різні шліфувальні головки?
  18. Які бувають типи шліфувальних головок?