Универсальный измерительный инструмент

 

ВВЕДЕНИЕ

 

          Технология сверления с применением абразивных порошков и трубчатых костей стала великим открытием в производстве инструментов. Под перпендикулярно срезанный торец трубчатой кости, приводимой во вращение сначала руками, а затем, с открытием лука, - тетивой лука, обернутой вокруг кости, подсыпался абразивный порошок, и подавалась вода как смачивающая и охлаждающая жидкость. Эта технология позволяла выполнять сквозное сверление во всех известных материалах, включая и кремень.

          Умение сверлить кремень позволило окончательно решить проблему надежного закрепления ручек в ударных инструментах - топорах, молотках и т. п. В сквозные отверстия (так называемые всады) вставлялась и расклинивалась ручка инструмента. Применение абразивных материалов для заточки и полировки режущих лезвий каменных инструментов позволило довести их остроту до максимально возможного предела.

         Из новых видов инструментов, возникших в Древнем Египте и Междуречье, нужно назвать коловорот - инструмент для сверления отверстий. Египтяне широко применяли для соединения частей деревянных изделий деревянные же гвозди, для которых требовалось сверлить огромное количество отверстий в соединяемых деталях. Египтяне ввели в употребление и деревянный молоток, т. е. молоток с головкой из дерева. Этот молоток вполне годился для работы с деревянными гвоздями. Отдельно необходимо упомянуть специализированный ювелирный инструмент, возникший при работах с золотом и серебром. Новый вид инструмента - измерительный инструмент - применялся, в основном, для землемерных работ, а также при разбивке строительных площадок под возводимые сооружения.        

 

 

 

 

 

1 УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

 

       Универсальный измерительный инструмент предназначен для измерения самых разнообразных по форме и размерам заготовок.

       Универсальным измерительным инструментом называют такой шкальный инструмент, с помощью которого возможно определение различных значений измеряемого размера в отличие от бесшкального измерительного инструмента, предназначенного для контроля отклонений размеров, форм и взаимного расположения частей детали, как, например, шаблон для измерения шпоночной канавки. Бесшкальный измерительный инструмент не определяет числового значения измеряемой величины.

       Простейшим универсальным измерительным инструментом является стальная линейка с нанесенными на ней миллиметровыми делениями. Прикладывая линейку к измеряемой детали, определяют ее размеры.

       Так же наиболее часто используемым универсальным измерительным инструментом являются штангенциркуль и щуп. Реже применяют угломер, микрометр, индикатор и другой инструмент.

       Пользование универсальным измерительным инструментом требует некоторого навыка и внимания. Кроме того, настройщики не всегда снабжаются инструментами, позволяющими производить обмеры с требуемой точностью. Поэтому настройка часто производится по жестким рабочим предельным калибрам. 

       С точными универсальными измерительными инструментами надо обращаться очень осторожно и хранить их в специальных футлярах, так как от ударов или при падении измерительные инструменты могут погнуться и будут давать неправильные результаты измерений. Нельзя с силой надвигать губки инструментов на измеряемые детали, от этого также уменьшается точность измерений.

      Наиболее  распространенными  являются измерительная линейка, штангенциркуль с ценой деления 0,1 мм и щуп. На рис. 1 изображены некоторые виды универсальных измерительных инструментов. Находят применение и другие виды мерительного инструмента, как, например, микрометр, индикатор, угломер, пассиметр, угольник, радиусомер.

       Историческая справка: за Международный эталон метра принят метр, признанный Первой Генеральной Конференцией Мер (в 1889 г.). Этот образец хранится при температуре 0° С, давлении 760 мм рт. ст. и выполнен из сплава платины и иридия в форме стержня с сечением, подобным букве X. Он находится на хранении в Международном Бюро Мер и Весов в Севрэ около Парижа.

       Рассмотрим самые распространенные средства измерения(рис. 1) , применяемые в изготовлении различных деталей, и основные их особенности:

Рисунок 2   Рисунок 1- Простые и специальные инструменты для контроля размеров. а — линейка угловая с двухсторонним скосом; б — линейка прямоугольная; в — шаблон резьбовой; г —калибр-пробка сборная односторонняя; д —калибр-пробка сборная двухсторонняя предельная; ж—скоба предельная односторонняя; з— скоба предельная двухсторонняя.

       Что такое универсальный штангенциркуль, для чего он предназначен и из каких элементов состоит? Универсальный штангенциркуль (рис.2) — это мерный инструмент, служащий для внутренних и наружных измерений длины, диаметра и глубины.

       Он состоит из направляющей штанги, выполненной заодно с губкой, имеющей две опорные поверхности (нижнюю — для наружных и верхнюю — для внутренних замеров), ползуна, который составляет одно целое с нижней подвижной губкой для наружных измерений и верхней подвижной губкой — для внутренних измерений, зажимной рамки и выдвигающейся рейки глубиномера. На направляющей штанге нанесены миллиметровые деления.

       На нижней части ползуна даны деления нониуса. Штангенциркули односторонние и двухсторонние отличаются от штангенциркуля универсального конструкцией. Диапазон измерений штангенциркулей разных размеров от 0 до 2000 мм.

    Что такое нониус?  Нониус — это деления, нанесенные на нижней части ползуна штангенциркуля. При отсчете при помощи нониуса к числу целых делений штанги, расположенных ниже нуля шкалы нониуса, следует прибавить число десятых или сотых долей миллиметра, которое соответствует числу интервалов на шкале нониуса до штриха этой шкалы, совпадающего с одним из штрихов шкалы штанги. В зависимости от градуировки нониуса штангенциркулем можно измерять размеры с точностью 0.1; 0,05 или 0,02 мм. Штангенциркуль с точностью измерений до 0,1 мм имеет нониус с десятью делениями на длине 9 мм, т. е. расстояние между делениями нониуса составляет 0,9 мм.

      Штангенциркуль с точностью измерений до 0,05 мм имеет нониус с двадцатью делениями на длине 19 мм, т. е. расстояние между делениями нониуса составляет 0,95 мм.

       Штангенциркуль с точностью измерений до 0,02 мм имеет нониус с пятьюдесятью делениями на длине 49 мм, т. е. расстояние между делениями равно 0,98 мм.

      Что такое кронциркуль и нутромер, какие они бывают, где они применяются?

Кронциркуль — это мерный инструмент, используемый для снятия и переноса размеров детали на масштаб.

Различают следующие виды кронциркулей и нутромеров: нормальные для наружных или внутренних замеров; пружинные для наружных внутренних замеров. В кронциркуле может быть шкала для внутренних замеров.

 

 

Рисунок 2-Штангенциркуль универсальный

1-направляющая штанга; 2-подвижный ползунок; 3-миллимитровые деления; 4- губки для внутренних замеров; 5-губки для наружных замеров; 6-рамка глубиномера; 7-шкала нониус; 8-стопорный винт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2  СВЕРЛЕНИЕ И РАССВЕРЛИВАНИЕ, ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ РЕМОНТЕ АВТОМОБИЛЕЙ

2.1 Приспособление для сверления

 

      Наиболее распространенным методом получения отверстий в сплошном материале является сверление. Движение резания при сверлении - вращательное, движение подачи - поступательное. Перед началом работы проверяют совпадение вершин переднего и заднего центров станка. Заготовку устанавливают в патрон и проверяют, чтобы ее биение (эксцентричность) относительно оси вращения не превышала припуска, снимаемого при наружном обтачивании. Проверяют биение торца заготовки, в котором будет обрабатываться отверстие, и выверяют заготовки по торцу. Перпендикулярность торца к оси вращения заготовки можно обеспечить подрезкой торца, при этом в центре заготовки можно выполнить углубление для нужного направления сверла и предотвращения его увода и поломки.

       Сверла с коническими хвостовиками устанавливают непосредственно в конусное отверстие пиноли задней бабки, а если размеры конусов не совпадают, то используют переходные втулки (рис. 4).

 

Рисунок 3-Переходная втулка

 

       Для крепления сверл с цилиндрическими хвостовиками (диаметром до 16 мм) применяют сверлильные кулачковые патроны ,которые устанавливаются в пиноли задней бабки. Сверло закрепляется кулачками 6, которые могут сводиться и разводиться, перемещаясь в пазах корпуса 2. На концах кулачков выполнены рейки, которые находятся в зацеплении с резьбой на внутренней поверхности кольца 4. От ключа 5, через коническую передачу приводится во вращение втулка 3 с кольцом 4, по резьбе которого кулачки 6 перемещаются вверх или вниз и одновременно в радиальном направлении. Для установки в пиноли задней бабки патроны снабжаются коническими хвостовиками 1(рис. 3).

Рисунок 4- Хвостовик конический

 

        Перед сверлением отверстий заднюю бабку перемещают по станине на такое расстояние от обрабатываемой заготовки, чтобы сверление можно было производить на требуемую глубину при минимальном выдвижении пиноли из корпуса задней бабки.

        Перед началом сверления обрабатываемая заготовка приводится во вращение. Сверло плавно (без удара) подводят вручную (вращением маховика задней бабки) к торцу заготовки и производят сверление на небольшую глубину (надсверливают). Затем отводят инструмент, останавливают заготовку и проверяют точность расположения отверстия.

        Для того чтобы сверло не сместилось, предварительно производят центровку заготовки коротким спиральным сверлом большого диаметра или специальным центровочным сверлом с углом при вершине 90 градусов. Благодаря этому в начале сверления поперечная кромка сверла не работает, что уменьшает смещение сверла относительно оси вращения заготовки. Для замены сверла маховик задней бабки поворачивают до тех пор, пока пиноль не займет в корпусе бабки крайнее правое положение, в результате чего сверло выталкивается винтом из пиноли. Затем в пиноль устанавливают нужное сверло.

        При сверлении отверстия, глубина которого больше его диаметра, сверло периодически выводят из обрабатываемого отверстия и очищают канавки сверла и отверстие заготовки от накопившейся стружки. Для уменьшения трения инструмента о стенки отверстия сверление производят с подводом смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), особенно при обработке стальных и алюминиевых заготовок.

   

2.2 Обработка различных сплавов

 

        Чугунные, латунные и бронзовые заготовки можно сверлить без охлаждения. Применение СОЖ позволяет повысить скорость резания в 1,4-1,5 раза. В качестве СОЖ используются раствор эмульсии (для конструкционных сталей), компаундированные масла (для легированных сталей), раствор эмульсии и керосин (для чугуна и алюминиевых сплавов). Если на станке охлаждение не предусмотрено, то в качестве СОЖ используют смесь машинного масла с керосином. Применение СОЖ позволяет снизить осевую и тангенциальную силы резания на 10-35% при сверлении сталей, на 10-18% при сверлении чугуна и цветных сплавов и на 30-40% при сверлении алюминиевых сплавов. При сверлении на проход в момент выхода сверла из заготовки необходимо резко снизить подачу во избежание поломки сверла. Для сохранности инструмента при сверлении следует работать с максимально допустимыми скоростями резания и с минимально допустимыми подачами.

         Если ось сверла совпадает с осью шпинделя токарного станка, сверло правильно заточено и жестко закреплено, то обработанное отверстие имеет минимальные погрешности. У правильно заточенного сверла работают обе режущие кромки и стружка сходит по двум спиральным канавкам. Размеры отверстия при сверлении получаются больше заданных в следующих случаях: режущие кромки сверла имеют разную длину, хотя и заточены под одинаковыми углами; режущие кромки имеют разную длину и заточены под разными углами; режущие кромки имеют равную длину, но заточены под разными углами.

        При неправильно и недостаточно заточенном сверле получается косое отверстие с большой шероховатостью поверхности. При работе недостаточно заточенным (тупым) сверлом у выходной части отверстия образуются заусенцы. Неодинаковая длина режущих кромок и несимметричная их заточка, эксцентричное расположение перемычки и различная ширина ленточек вызывают защемление сверла в отверстии, что увеличивает силы трения (по мере углубления сверла в заготовку) и, как следствие, приводит к поломке инструмента. Обрабатываемое отверстие называется глубоким, если его глубина в 5 раз больше его диаметра.

        При сверлении глубокого отверстия применяют длинное спиральное сверло с обычными геометрическими параметрами, которое периодически выводят из обрабатываемого отверстия для охлаждения и удаления накопившейся в канавках стружки. Для повышения производительности обработки применяют сверла с принудительным отводом стружки, осуществляемым с помощью жидкости (или воздуха), подводимой в зону резания под давлением.

        С увеличением глубины сверления ухудшаются условия работы сверла, ухудшается отвод теплоты, повышается трение стружки о стенки канавок инструмента, затрудняется подвод СОЖ к режущим кромкам. Поэтому если глубина сверления больше трех диаметров обрабатываемого отверстия, то скорость резания следует уменьшить.

       При ремонте автотранспортных средств широко применяется такая операция как сверление. Без нее не обходится ни одна слесарная мастерская. С помощью свёрел, можно изготовить отверстие под резьбу, можно высверлить сломанный винт, шпильку, или болт. Изготовить новые крепёжные элементы для усовершенствования автомобиля, либо подвергнув его тюнингу. Так например для ограничения распространения трещины в процессе сварки её концы необходимо засверлить сверлом диаметром 8 мм [5]. Вот блок цилиндров, который объединяет в себе цилиндры и шатунно-поршневую группу, но и другие системы двигателя. Он является основой двигателя, в которой есть множество литых каналов и сверлений, которые были заводе-изготовителе.  Балансировка какой либо детали двигателя осуществляется - где это возможно увеличением груза либо же удалением слоя металла. Для этой операции применяют шлифование либо сверлят деталь без существенного изменения её конструктивных элементов.