Загрузка...Шабер – замысловатое применение простого инструмента
Шабер – замысловатое применение простого инструмента
С виду ничем не примечательный инструмент – слесарный шабер – считается очень необходимым в большинстве сфер производства, где требуется доведение поверхности до идеальной гладкости. Что же это за приспособление и как им пользоваться, узнаем чуть ниже.
Что означает необычное слово шабрение?
Слово это обозначает как раз процесс использования выше названного инструмента. Как поговаривают бывалые слесари, работа это не из легких и требует ювелирной точности, скрупулезности, терпения и, конечно же, умения. Навык приходит не сразу, и много деталей остается подпорченными, прежде чем молодой слесарь освоит эту хитрую операцию, а она, кстати, занимает практически 20 % всех задач в слесарном деле. Так что в обход ее никак не обойдешь. О требуемой сноровке можно судить по тому, что за один проход можно удалить максимум 0,7 мм металла, а при среднем усилии и вовсе уйдет не более 0,03 мм.
Заключается шабрение в том, что снимается с обрабатываемой детали еле видный верхний слой. Чаще всего, работают с металлом, хотя нередко встречается такой же прием и при обработке дерева, но с этим более послушным материалом можно работать и другими режущими инструментами, достигая гладкой поверхности. С металлом же не все так просто, и только шабрение дает действительно нужный результат. Шабер по металлу способен снять даже почти неощутимые шероховатости, которые мешают трущимся поверхностям осуществлять стабильную работу механизмов.
После такой обработки детали могут идеально плотно прилегать друг к другу, хорошо взаимно смазываться и не терять смазку. Снятие тонкого шероховатого слоя дает возможность идеально подогнать размер детали под требующийся.
Набор шаберов есть в каждом слесарном цеху, такие инструменты необходимы даже при изготовлении поверочных приспособлений для придания им до скрипа гладкой поверхности. К тому же, успешно обработать можно и криволинейную поверхность, правда, задача эта еще сложнее и требует соответствующей квалификации и опыта, особенно, если в арсенале только ручная модель приспособления для шабрения. Так ровняются детали различных приборов, направляющие станков, и даже подшипники можно привести в идеальную форму с помощью таких инструментов.
Виды шаберов – чем может удивить такой простой инструмент?
Виды шаберов выделяют по нескольким критериям. Например, по конструкции можно разделить приспособления на цельные и составные. Про разницу между ними догадаться не сложно. Несмотря на внешнюю простоту, существуют различия и по форме кромки, которой осуществляется непосредственная работа. Так, выделяют плоские (самая простая форма – прямая пластина), фасонные (пластина имеет форму детали, которую планируется обрабатывать) и трехгранные. Также существуют разные количества режущих граней, их может быть две (двухсторонние инструменты для шабрения) или одна (односторонние).
Как видно, составных частей у данного режущего приспособления не много, но и в них можно заблудиться. А если осмотреться в современном строительном магазине, то вы увидите, что кроме этих критериев есть и еще один существенный нюанс – привод. Да-да, сегодня работать можно не только руками, вернее, контролировать все равно придется ими, но вот напрягаться вам не нужно, потому что есть уже другие виды инструментов – пневматический, электрический шабер по металлу и ручной, конечно же. Рабочая поверхность всех подобных приспособлений делается из углеродистой стали для инструментов, обычно это марки У10-У13, реже – из какого-нибудь твердого сплава.
Как выбрать тот самый шабер из огромного набора?
Как видим, выбор велик, но как же определиться, какой из предложенных инструментов взять для работы? Если перед вами стоит задача выровнять поверхность плоского предмета или детали, то вполне подойдет прямолинейное приспособление, количество режущих кромок может быть любое, приложитесь той, которая вам больше понравится. Если нет прямолинейного, то для этой задачи сойдет и криволинейный. Основная составляющая успешной работы – правильная заточка режущей кромки, геометрия в таких случаях определяется тем, насколько грубой планируется обработка, т.е. сколько нам надо снять миллиметров материала, также от твердости этого материала и от угла расположения режущей кромки относительно поверхности, которую обрабатываем.
Обычно угол заточки равняется 90-100°, работать так легче всего. Но если вам предстоит только черновая стадия обработки, то угол может составить от 75°, когда же производится уже отделочная стадия, угол берется максимальный – 100°. Что же касается материалов, то для мягких металлов можно заточить инструмент даже на 35-40°, а вот для стали нужен угол 75-90°, а если перед вами чугун или бронза, то приготовьте приспособление с заточкой под 90-100°. Выбирая ширину и радиус скругления для вашего режущего приспособления, опирайтесь также на твердость обрабатываемого материала и на требование к чистоте работы. Правило такое: при высокой твердости и чистоте шлифовки режущая кромка должна быть узкой (черновая стадия – до 3 см, а отделочная – 1,2 см) и с малым радиусом закругления.
Для особых случаев, например, для криволинейной работы по обработке подшипников, берут трехгранный инструмент, причем затачивают его на 60°. А если работы предстоит много, и она довольно разномастная, то потребуется очень много приспособлений в наличии, тогда проще использовать составной инструмент для шабрения. В нем можно просто менять пластины, причем делается это элементарно, лишь открутив зажимной винт. В некоторых случаях слесари делают не совсем стандартный вид такого инструмента – в виде кольца. Им намного удобнее шлифовать круглую деталь.
Учимся пользоваться инструментом для шабрения
Много узнав о данном процессе и инструменте, пора посмотреть, как пользоваться шабером.
Как пользоваться инструментом для шабрения — пошаговая схема
Шаг 1: Оценка и подготовка поверхности
Важно взвесить степень несовершенства вашего объекта шабрения. Если есть грубые царапины и забоины, или износ почти достиг отметки 0,5-1 мм на площади в 1 мм 2 , то нужна сначала более грубая обработка, например, строгание и фрезерование. Следует острые кромки по краям поверхности затупить напильником, а потом замерить зазор поверочного инструмента, например линейки, относительно поверхности. Приложив ее к детали, вы не должны обнаружить зазор выше 0,05 мм, иначе нужна еще одна предварительная грубая обработка.
Шаг 2: Окрашивание поверхности
Берется поверочная плита, по ней проходятся краской, оставляя тонкий слой. Будущую «подопытную» деталь кладут поверхностью, которую предстоит шабровать, и тянут по плите. Все выпуклости, которые вам и нужно будет потом удалить, окрасятся. Краски имеют особую рецептуру, вариантов много, но, чаще всего, это машинное масло с лазурью или синькой. Ожидаемое требование – отсутствие крупных частиц в краске, идеальное состояние поверочной плиты. Проверять деталь на краску придется много раз за шабрение, только последняя чистовая стадия будет производиться уже «на блеск».
Шаг 3: Шабрение
Осуществлять данный шаг следует с хорошо заточенным и заправленным инструментом. После небольшого шабрения следует опять проверять состояние поверхности, причем наносить краску на поверочную плиту нужно каждый раз все более тонким слоем. При работе заготовку не ленитесь хорошо закреплять в тисках или других приспособлениях. Если деталь маленькая, то делать это стоит осторожно, используя какие-нибудь прокладки под тиски. Шабрение нужно делать равномерно, а значит, двигаться следует во всех направлениях. Причем начинать с удаления больших пятен, заканчивая малыми.
Назначение шабрения
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.
Плоский шабер
Шаберами с изогнутыми концами обрабатывают поверхности в острых углах или мягкие металлы (например, алюминий).
 | Шаберы с изогнутыми концами |
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°.
 | Трехгранные шаберы |
Трехгранными шаберами, которые, как правило, выпускают только односторонними, обрабатывают вогнутые и цилиндрические поверхности. Нередко трехгранные шаберы делают из сработанных трехгранных напильников. 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
§ 2. Шаберы
Шаберы — металлические стержни различной формы с режущими кромками на конце. Изготовляют шаберы из инструментальной углеродистой стали У10 и У12А. Режущий конец шабера закаливают без отпуска до твердости HRC 56—64.
По форме рабочей режущей поверхности шаберы подразделяются на плоские, трехгранные, фасонные; по числу режущих концов (граней) — на односторонние и двухсторонние; по конструкции — на цельные и со вставными пластинками.
По форме режущих концов шаберы разделяют на прямые и изогнутые.
Односторонние шаберы, подобно напильникам, снабжаются ручками, двухсторонние ручек не имеют.
Плоские шаберы (рис. 223, а) применяют для плоских поверхностей, шабер с изогнутым концом (рис. 223,б) — для шабрения в углах или для обработки мягких металлов, например алюминия, цинка, баббита.
Рис. 223. Конструкции шаберов:
а — плоский односторонний, б — с изогнутым концом, в — плоский двухсторонний, г — трех- и четырехгранные, д — углы заточки
Длина плоских односторонних шаберов составляет 350—400 мм. Ширина шабера для грубого шабрения принимается от 20 до 25 мм, для точного — 5—10 мм. Толщина конца режущей части колеблется от 2 до 4 мм. Угол заострения у шаберов принимают для чернового шабрения 70—75°, для чистового — 90°.
Двухсторонний плоский шабер (рис. 223, в) благодаря наличию двух режущих концов имеет большой срок службы.
Трехгранные шаберы (рис. 223, г) применяют для шабрения вогнутых и цилиндрических поверхностей. Как правило, их изготовляют только односторонними. Трехгранные шаберы имеют длину 350—450 мм.
Для облегчения заточки плоскостей шабер имеет желобки, образующие режущие кромки с углом заострения 60°.
Для обработки широких плоскостей используют дисковый шабер, представляющий собой стальной закаленный диск диаметром 50—60 мм и толщиной 3—4 мм, закрепленный гайкой к рукоятке. По мере затупления диск поворачивают.
Фасонные шаберы применяют для шабрения труднодоступных мест — дна впадин, замкнутых контуров, желобков, канавок и других фасонных поверхностей. Эти шаберы представляют собой набор сменных стальных закаленных пластинок толщиной 1—2 мм, насаженных на ручку. Торцовые грани пластинок затачивают в соответствии с формой обрабатываемых поверхностей.
Режущие части плоского (рис. 224, а), трехгранного прямого, (рис. 224, б), трехгранного изогнутого (рис. 224, в) и с радиусной заточкой (рис. 224, г) изготовлены из тонких пластинок, что значительно ускоряет их заточку и доводку. Пластинки вставляются или припаиваются к пустотелой трубке. Такие шаберы при работе пружинят, а это повышает чувствительность рук шабровщика и способствует повышению точности шабрения.
Рис. 224. Составные шаберы:
а — плоский, б — трехграииый прямой, в — трехграииый изогнутый, г — с радиусной заточкой новатора В. А. Алексеева
Шабер с радиусной заточкой, предложенный слесарем-новатором В. А. Алексеевым (см. рис. 224, г) благодаря плавности и легкости проникновения в металл значительно облегчает шабрение, так как требует приложения меньших усилий, чем при шабрении плоским шабером. Для предварительного шабрения радиус заточки составляет 30—40 мм, а для окончательного — 40—55 мм.
На рис. 225, а показан универсальный шабер со сменными режущими пластинками. Он состоит из корпуса 3, держателя 2, рукоятки 5, зажимного винта 4, сменной режущей пластинки 1 из быстрорежущей стали или твердого сплава. Пластинка, вставленная в держатель, зажимается винтом при вращении ручки шабера по направлению часовой стрелки (для снятия пластинки ручку вращают против часовой стрелки).
Рис. 225. Шаберы со сменными режущими пластинами:
а — универсальным, б — конструкции С.Г.Кононенко, в — с зажимным патроном
Усовершенствованный шабер, сконструированный С. Г. Кононенко, состоит из трех частей: державки, деревянной рукоятки и сменной пластинки (рис. 225, б). Сменная пластинка с хвостовиком типа «ласточкин хвост» вставлена в паз державки, это обеспечивает надежное ее крепление.
На рис. 225, в показан наиболее совершенный шабер, состоящий из сменной пластинки 1, зажимного патрона 2 и стержня 3. Пластинки таких шаберов изготовляют размером 3х16х50 мм из стали У12А, а стержень — из стали 45.
Если шабер предназначен для работы по белому чугуну или другому твердому металлу, то применяют пластинки из твердого сплава, например, ВК6 или Т15К6. Замена затупленной пластинки производится путем поворота рукоятки (стержня), так как губка зажимной части патрона соединена с корпусом шарнирно.
Такая конструкция шабера допускает применение комплекта пластинок, заточенных под разными углами.
Для ускорения процесса шабрения подшипников за счет уменьшения количества переточек и доводок шабера вместо трехгранного шабера и изогнутого шабера применяют наружное кольцо или часть конического изношенного роликового подшипника (рис. 226, а). Кольцо затачивают на наждачном и доводят на мелкозернистом круге (рис. 226, б, в). Работа шабером-кольцом показана на рис. 226, г.
Рис. 226. Шабер-кольцо (а), его заточка (б), доводка и работа им (г)
Шабер и шабрение
ШАБЕР И ШАБРЕНИЕ. Шабер (по-немецки Schaber, по-английски Scraper, по-французски grattoir) — слесарный инструмент (особый вид резца), при помощи которого вручную производится удаление с поверхности детали весьма тонких стружек металла; операция эта называется шабрением , или шабровкой . Целью шабрения м. б.: а) придание поверхности определенной формы (например, плоской или цилиндрической) с большей точностью, чем это достигается обработкой резцом или шлифовальным камнем на станке; б) получение лучшего прилегания поверхности одной детали к поверхности другой детали, сопряженной с первой, чем это достижимо при машинной обработке этих поверхностей. Процесс доведения поверхности детали до прилегания с другой деталью или с каким-нибудь эталоном при помощи шабрения называется пришабриванием (например, пришабривание по плите, пришабривание вкладыша по шейке вала). Пришабривание применяется в различных областях машиностроения (станкостроение, паровозостроение, производство всякого рода двигателей и т. д.), главным образом при окончательной обработке трущихся поверхностей.
Шаберы делаются различной формы в зависимости от формы поверхности, подлежащей шабрению, и удобства ее обработки; наиболее употребительные виды шаберов представлены на фиг. 1. Режущая грань делается или боковой (фиг. 1, а, б, в), и в этом случае шабер служит для обработки вогнутой поверхности, или торцовой (фиг. 1, г, д, е, ж) для обработки плоскостей.
Шаберы изготовляются из высокоуглеродистой инструментальной стали, и рабочая часть их закаливается с последующим низким отпуском (225°С). Шаберы, служащие для обработки плоскостей, имеют торцовую поверхность (лезвие), расположенную перпендикулярно к боковым широким граням (угол заострения 90°) и слегка скругленную, т. ч. она образует как бы цилиндрическую поверхность, как это показано на фиг. 2, а.
Для снятия наиболее тонких слоев металла угол заострения делают тупым и для этой цели широкие боковые грани затачиваются так, как показано на фиг. 2, б. Толщина лезвия делается 1—3 мм, ширина 5—30 мм в зависимости от величины обрабатываемой поверхности. Придание точной формы лезвию шабера производится путем заточки на песчаном точиле (с водой) и заправки на оселке (с маслом). Шаберы, показанные на фиг. 1, а, б, в, называются трехгранными; они имеют три режущих боковых лезвия; для облегчения заточки на боковой грани делается выемка в виде желобка (фиг. 1, а).
Пришабривание плоскости . При шабрении плоской поверхности шабер необходимо держать т. о., чтобы угол наклона его к обрабатываемой плоскости составлял около 30°. Пришабривание плоскости производится по специальной контрольной плите; такие плиты изготовляются на инструментальных заводах из чугуна, снабжаются для жесткости ребрами, и рабочая поверхность их точно обрабатывается (шлифовка с последующим тщательным шабрением). Плоскость детали, подлежащая пришабриванию по плите, д. б. сначала тщательно обработана резцом или шлифована, или чисто опилена. При шабрении снимается за один проход шабера слой металла толщиной 2—5 мкм; припуск на обработку пришабриванием дается до 0,05 мм на небольших плоскостях и до 0,1 мм на больших. Для контроля пришабривания на плиту наносят возможно ровный тонкий слой краски (берлинская лазурь или сурик или сажа на масле) и притирают обрабатываемую деталь с легким нажатием к контрольной плите; выступающие части первой окрашиваются и подлежат соскабливанию шабером. При шабрении каждого окрашенного пятна металл снимают несколькими штрихами, параллельными между собой, причем слегка захватывают и соседние неокрашенные участки. После того как все окрашенные места пройдены шабером, поверхность вытирается тряпкой, и операция повторяется, причем направление штрихам дается под углом к первоначальному направлению шабрения этого пятна. Повторением указанных операций достигается увеличение числа окрашенных мест на обрабатываемой поверхности и уменьшение расстояния между ними. Степень пришабренности обрабатываемой поверхности оценивается числом окрашенных мест, приходящихся на единицу поверхности или единицу длины, и зависит от назначения детали и цели операции (например, 20 окрашенных пятен на 100 мм длины свидетельствуют о хорошей пришабровке). Пришабривание по валу производится способом, аналогичным описанному выше; в этом случае эталоном является вал.
Контрольные плиты или приспособления являются необходимым инструментом при шабрении; в зависимости от веса обрабатываемой детали последняя накладывается и притирается по краске к плите или, наоборот, деталь остается неподвижной и накладывается плита. Контрольные плиты (фиг. 3), служащие для шабрения плоскостей, делаются различных размеров, от 150 x 150 мм до 1000 х 700 мм (вес соответственно от 3 до 200 кг). В случае шабрения длинных плоских поверхностей проверка ведется при помощи контрольной плиты и контрольной линейки; последние изготовляются обычно до 2000 мм длины.
Для неизменяемости поверхности контрольной плиты при ее переноске и установке на неправильной поверхности точные плиты снабжают большим количеством ребер жесткости и тремя опорами а (фиг. 3), обеспечивающими постоянство опорных реакций, а, следовательно, и деформаций плиты от собственного веса при любой форме подставки. При тщательной работе в настоящее время возможно изготовление контрольных плит, которые отличаются от совершенной плоскости лишь на ±0,006 мм при абсолютных размерах 1500 x 750 мм; для очень тонких сравнений применяют стеклянные плоские пластины (например, фирмы Цейсс) с гарантированной точностью ±0,1 мкм. Контрольные плиты периодически должны проверяться эталонными плитами. Контрольные плиты м. б. изготовлены при отсутствии точных эталонных плит методом взаимного постепенного пришабривания друг к другу трех одинаковых плит. В отдельных случаях пришабриванием обрабатываются сопряженные поверхности деталей, не имеющие относительного перемещения, например, для достижения лучшей герметичности на стыке двух поверхностей или для лучшей теплоотдачи. Так, например, пришабривание опорной поверхности головки цилиндра авиамотора воздушного охлаждения «Юпитер», изготовленной из алюминиевого сплава, к внешней поверхности днища стального цилиндра имеет целью получение хорошего отвода тепла от днища к головке.
Пришабривание по существу является таким процессом ручной слесарной обработки, который исправляет несовершенство машинной обработки деталей. Благодаря тому, что каждая поверхность при шабрении обрабатывается вручную и индивидуально, этот процесс трудоемок и дорог. Поэтому в условиях массового производства выгоднее вводить для окончательной отделки ответственных поверхностей деталей особо точные станки и методы обработки. Новейшие точные измерения, произведенные Шенгером с аппаратурой, позволяющей производить отсчеты с точностью до 0,1 мкм, показали, что поверхность, шлифованная на специальных особо точных станках и специально изготовленными для этого шлифовальными кругами, в 3—5 раз точнее, чем при наиболее тщательной пришабровке.
