Шабрування

Загальні відомості. Шабери

Шабруванням називається операція зняття (зіскоблювання) з поверхонь деталей дуже тонких частинок металу спеціальним різальним інструментом — шабером.
Мета шабрування — забезпечення щільного прилягання спряжуваних поверхонь і герметичності (непроникності) з’єднання. Шабруванням обробляють прямолінійні й криволінійні поверхні вручну або на верстатах.

За один робочий хід шабером знімається шар металу завтовшки 0,005—0,07 мм. Шабруванням досягається висока точність (до 30 несучих плям у квадраті 25 × 25 мм) і шорсткість поверхні не більш як на 0,32. Його широко застосовують в інструментальному виробництві як завершальний процес обробки незагартованих поверхонь.

Шабери — металеві стержні різноманітної форми з різальними кромками. Виготовляють їх з інструментальних вуглецевих сталей У10, У12А. Різальний кінець шабера загартовують без відпуску до твердості 64—66 НКС4.

За формою різальної частини шабери поділяють на плоскі, тригранні, фасонні; за кількістю різальних кінців (граней) — на однобічні та двобічні; за конструкцією — на суцільні й зі вставними пластинками.

Плоскі шабери застосовують для шабрування плоских поверхонь — відкритих пазів, канавок та ін. Вони можуть бути однобічними (рис. 1.8.28, а) та двобічними (рис. 1.8.28, б). Найраціональнішою є опукла форма леза, окреслена дугою радіусом 30—40 мм для півчистового шабрування і 40—55 мм для чистового.

Загострення та доведення плоских шаберів

Загострення. Часто кут загострення різальної частини шабера для сталі приймають рівним 75—90°. Такий кут загострення забезпечує найлегше зняття металу, оскільки шабер не врізується в нього. Проте в деяких випадках значення кутів вибирають залежно від характеру роботи, твердості оброблюваного металу і форми шабера.

На рис. 1.8.30, а подано кути загострення шабера для обробки чавуну й бронзи, на рис. 1.8.30, б — для обробки сталі. Загострення шабера під кутом 35—40° (рис. 1.8.30, в) для чорнового шабрування м’яких металів дає змогу збільшити товщину стружки до 0,01 мм замість 0,001 мм.

Затуплені шабери загострюють на загострювальному верстаті з охолодженням, на корундовому крузі.

При визначенні нерівностей на поверхнях важких деталей, які не знімаються з місця, пофарбований перевірочний інструмент — плиту або лінійку — переміщують по контрольованих поверхнях.

Легкі деталі при шабруванні встановлюють на слюсарному верстаку, а великі й важкі — на козлах.

Прийоми шабрування. Процес шабрування полягає у поступовому знятті металу з ділянок, де є сірі плями. Правою рукою шабер тримають за рукоятку, а лівою натискують на кінець шабера. До оброблюваної поверхні шабер встановлюють під кутом 25—30°; різальна кромка має знаходитися на пофарбованій поверхні. Метал знімають скоблінням. Робочим ходом при шабруванні є рух вперед, тобто «від себе», а при роботі плоским шабером з відігнутим вниз кінцем — рух назад, тобто «на себе». При холостому ході шабер піднімають.

Прийом шабрування «від себе» має такі недоліки:
– шабер недостатньо стійкий при робочому ході, внаслідок чого стружка неоднакова в перерізі, поверхня виходить нерівною й рваною;
– у кінці кожного руху шабер залишає задирки, які доводиться знімати додатково.

Прийом шабрування «на себе» розроблений Баришниковим. Шабер беруть за середню частину (стрижень) обома руками (в обхват) і встановлюють лезо до оброблюваної поверхні під кутом 60—75°, а не 25—30°, як при шабруванні «від себе». Верхня частина шабера, що закінчується дерев’яною рукояткою, впирається у плече працюючого. Робочий рух шабера здійснюється «на себе». При такому методі шабрування значно підвищується якість оброблюваної поверхні, оскільки повністю виключається «подрібнення», що часто спостерігається при шабруванні «від себе». Це пояснюється тим, що внаслідок збільшення довжини (до 450—500 мм) шабер при шабруванні «на себе» пружинить, завдяки чому лезо його плавно врізується в метал і плавно виходить із зони різання.

Переваги цього прийому шабрування:
– збільшена довжина шабера дозволяє використовувати, крім рук, також і плече працюючого, шабер стає стійкішим, окрім того, довгий шабер пружинить, тому різальна частина його врізується в метал і виходить з нього плавно: поверхня при цьому виходить рівнішою, без розривів і в кінці штриха не залишається задирок;
– прийом шабрування «на себе» в 1,5—2 рази продуктивніший за шабрування «від себе».

Механізація шабрування
Процес шабрування потребує значних фізичних зусиль, дуже трудомісткий й подовжує цикл виробництва, тому механізація шабрування є одним із шляхів підвищення продуктивності праці.

Пневматичні шабери служать для грубого, чистового й точного шабрування стальних і чавунних поверхонь. Застосовують їх як засіб механізації трудомісткої праці при шабруванні напрямних ковзання свердлильних верстатів у важкому машинобудуванні, контрольних притиральних плит тощо.

Заміна шабрування іншими видами обробки
Найефективнішим шляхом підвищення продуктивності є заміна шабрування тонким струганням, шліфуванням тощо.

Тонке стругання замість шабрування застосовують на багатьох машинобудівних заводах при обробці напрямних, у тому числі базових деталей великих і важких верстатів. Особливо економічно вигідно це при струганні довгих плоских поверхонь. Час обробки при струганні скорочується порівняно з шабруванням у десятки разів.

Шліфування замість шабрування виконують різними способами на спеціальних верстатах, на поздовжньо-стругальних верстатах спеціальними головками і за допомогою універсальних переносних пристроїв, які закріплюються безпосередньо на великих деталях.

Одним з методів ППД є вібраційне обкатування. Сутність його полягає у пластичному деформуванні поверхні кулею під дією певного зусилля. Кулі, крім основного руху подачі, додатково, надають зворотно-поступального руху вздовж або перпендикулярно до осі деталі. На обробленій поверхні утворюється мікрорельєф у вигляді безперервних канавок, які мають форму синусоїди, накладеної на гвинтову лінію.

Дефекти. Найпоширеніші при шабруванні дефекти, причини їх виникнення і способи запобігання подано в табл. 8.5.

Безпека праці. При шабруванні слід дотримуватися таких вимог безпеки:
– оброблювана деталь має бути надійно встановлена і міцно закріплена;
– не допускається робота несправними шаберами (без рукояток або з рукоятками, що мають розколини);
– при виконанні робіт шліфувальними головками дотримуватися правил електробезпеки.