Шабрение металла – сверхтонкое выравнивание заготовок

1 Что такое шабрение металла, каким инструментом оно выполняется?

Под этой процедурой принято понимать финальную операцию слесарной обработки металлических (крайне редко – пластиковых или деревянных) поверхностей, суть которой состоит в соскабливании с верхней части деталей тонких (0,005–0,07 мм) слоев посредством шабера. Рекомендована операция для ситуаций, когда обрабатываются крайне малые по уровню шероховатости поверхности.
Шабровка идеальна для поверхностей сопрягаемого типа (трущихся), которые перемещаются по отношению друг к другу.

Она удерживает между ними смазку, обеспечивает сопрягаемым изделиям плотное прилегание, что гарантирует высокую точность геометрических показателей обрабатываемых деталей, к которым относят:

• элементы приборов;
• криволинейные и плоские поверхности;
• поверхности поверочных плит, линеек, угольников и иных измерительных приспособлений;
• подшипники скольжения;
• некоторые строительные материалы (часто выполняется шабровка плитки).

Инструмент для выполнения операции шабрования под названием шабер может быть:

• трехгранным, плоским или фасонным (классификация по виду режущей части);
• составным либо цельным (разделение по конструкции);
• двух- или односторонним (учитывается количество режущих частей).

Сырьем для производства шаберов выступают инструментальные стали. Инструменты составной конструкции нередко снабжаются пластинами из сплавов высокой твердости либо из инструментальной быстрорежущей стали.

Размеры (геометрические) шаберов зависят от:

• угла их монтажа по отношению к поверхности, которую предстоит обрабатывать;
• материала деталей;
• конкретного вида обработки заготовки.

Плоские поверхности легко поддаются двух- и односторонним шаберам, характеризуемым криволинейной или прямолинейной режущей частью. Торцевой участок инструмента по отношению к его оси затачивается под углом:

• от 90 до 100 градусов при отделочной обработке металла;
• 90 градусов при чистовой;
• от 75 до 90 при черновой.

Мягкие металлы обрабатывается шабером с углом от 35 до 40 градусов, сталь – от 75 до 90, бронзовые и чугунные изделия – от 90 до 100.

Требуемая шероховатость детали и показатель ее твердости определяют радиус закругления и длину кромки инструмента, которая осуществляет операцию резки. Кромка будет иметь тем меньший радиус и более узкую кромку, чем большей твердостью характеризуется обрабатываемая заготовка. Отделочное шабрение поверхностей осуществляется инструментом с шириной кромки для резки от 5 до 12 мм, чистовое – от 15 до 20 мм, черновое – от 20 до 30 мм.

При обработке подшипников скольжения используются кольца-шаберы, которые снижают количество переточек при шабрении. Вогнутые поверхности обрабатываются инструментом с тремя гранями, снабженными специальными желобками в продольном направлении и углом заострения 60°. Такие приспособления легко заправляются и затачиваются.

2 Шабрение поверхностей плоского вида – схема процесса

Существует два варианта выполнения операции: ходом (рабочим) "на себя" и "от себя". Специалисты говорят, что более производительным и современным является первый способ (шабрение и притирка сейчас чаще выполняются именно "на себя"). Его схема будет представлена чуть ниже, а перед этим мы коротко расскажем о том, как подготовить металлическую поверхность для процедуры.

Существует особая краска для шабрения, состоящая, как правило, из комбинации сурика, лазури либо синьки с обычным машинным маслом. Ее наносят при помощи тампона на поверочную плиту, затем оттуда круговыми движениями переносят на заготовку. Впоследствии мастер выравнивает в первую очередь самые выступающие окрашенные зоны, а затем и мало окрашенные.

Схема выполнения шабрения "на себя":

• деталь устанавливают в тиски;
• используя удлиненный инструмент с пластинками вставного типа, начинают операцию шабрения (приспособление следует держать в средней его части двумя руками, подводя под углом около 80 градусов к поверхности режущую часть шабера);
• кромка инструмента подводится к границе "уничтожаемого" пятна;
• выполняется шабрение (по направлению к удаленному краю детали от ближайшего к рабочему) "на себя" – черновое (его называют предварительным) и чистовое (окончательное).

Как только на обрабатываемой поверхности площадью 25 на 25 миллиметров будет визуально зафиксировано не менее 12–16 пятен краски для шабрения, которые равномерно покроют заготовку, процедуру ее выравнивания можно считать законченной. После этого осуществляется контроль качества работы при помощи спецрамки, помещаемой на поверхность:

• в образовавшемся окошке считают число пятен;
• повторяют данную операцию еще несколько раз в разных местах детали;
• высчитывают среднее арифметическое;
• сравнивают с требуемым (12–16 пятен) значением.

Криволинейные поверхности проверяют целлулоидным шаблоном (сетка с участками 25 на 25 мм). Он может воспроизводить конфигурацию заготовки, которая выравнивалась. Если на 75 участках шаблона имеется столько пятен, сколько было предусмотрено техническими условиями обработки, шабрование признается удовлетворительным.

3 Притирка и шабрение металла – схожие по назначению процессы

Притирка необходима для обеспечения герметичности и высокой плотности участков сопряжения заготовок, контактирующих между собой. Поверхность при проведении такой процедуры характеризуется точностью выравнивания до 0,0001 мм. Выполняют ее после шабрения следующими абразивами:

• Мягкими: алмазные пасты и пасты ГОИ. Такие составы рекомендованы для медных и алюминиевых листов, чугунных изделий, поверхностей из отожженной стали.
• Твердыми: кремень, наждак, монокорунд, алмаз, кварц, натуральный корунд, синтетический альбор, электрокорунд (белый, обычный, хромистый), карбиды кремния. Последние используются для обработки чугунов.

Притирка сопровождается охлаждением и смазкой поверхностей, которые выполняются содовой водой, бензином, керосином либо минеральными маслами. А главным инструментом выполнения процедуры является приспособление притир. Он изготавливается из натурального дерева, стекла, бронзы, чугуна, меди, имеет цилиндрическую, плоскую или иную конфигурацию, которая аналогична выравниваемой поверхности.

Схема притирочных работ такова:

• Абразивные составы помещают на притирочный инструмент (этап шаржирования). Шаржирование круглого притира выполняется между плитами, плоского – при помощи металлического бруска либо валика, которые прошли процедуру закалки. В некоторых случаях на инструмент наносят смазочный состав, который притягивает и удерживает зерна абразива.
• Производится непосредственно притирка. Конические детали обрабатывают посредством их вращения в одну и другую стороны коловоротом или воротком, плоские обрабатываются круговыми движениями на притирочных плоских плитах. А заготовки малой толщины рекомендуется собирать в пакет, а затем обрабатывать одновременно.