Lapování a dokončovací práce – přesné lícování kritických dílů

Lapování nazývané zpracování dílů pracujících ve dvojicích pro zajištění nejlepšího kontaktu jejich pracovních ploch.

Dokončení – Jedná se o konečnou úpravu dílů za účelem získání přesných rozměrů a nízké drsnosti povrchu.

Účel a rozsah doladění.

Přídavek na broušení je 0,01 . 0,02 mm, na dokončování – 0,001 . 0,0025 mm.

Přesnost lapování – 0,001 . 0,002 mm. Povrchová úprava poskytuje přesnost v 5 . 6 stupních a drsnost až Rz 0,05.

Broušení podléhají hydraulické páry, ventily a sedla u spalovacích motorů, pracovní plochy měřicích přístrojů.

Lapovací nástroj.

Lapování – nástroje pro lapování se vyrábí v různých tvarech: pro lapování rovných ploch – obdélníkové nebo kotoučové desky; pro cylindrické – cylindrické válečky atd.

Lapovací materiály.

Brusné materiály (abraziva) jsou jemnozrnné krystalické prášky nebo masivní pevné látky používané pro mechanické opracování materiálů.

Brusiva se dělí na přírodní a umělá a rozlišují se podle tvrdosti.

Tvrdé přírodní abrazivní materiály jsou minerály obsahující oxid hlinitý (smirek) a oxid křemíku (křemen, pazourek, diamant).

Pevná umělá brusiva – získaná v elektrických pecích, mají vysokou tvrdost a rovnoměrnost složení. Patří sem: elektrokorund – normální (1A); bílá (2A); chrom (3A); monokorund (4A); karbidy křemíku (karbokorund) zelená (6C), černá (5C); karbid boru (CB); kubický nitrid boru (CBN); elbor (L); syntetický diamant (AS). Používá se při zpracování litiny, křehkých a těžko obrobitelných materiálů.

Měkké abrazivní materiály – mikroprášky M28, M20, M14, M10, M7, M5 a pasty GOI. Používá se pro finální dokončovací práce.

Diamantové pasty – přírodní a syntetické – mají dvanáct velikostí zrn, rozdělených do čtyř skupin, z nichž každá má svou vlastní barvu:

hrubá zrna (AP100, AP80, AP60) červená;

středně zrnitá (AP40, AP28, AP20) zelená;

jemnozrnná (AP14, AP10, AP7) modrá;

jemnozrnná (AP5, AP3 a AP1) žlutá.

Diamantové pasty se používají pro lapování a konečnou úpravu výrobků z tvrdých slitin, ocelí, skla, rubínu a keramiky.

Podle konzistence se diamantové pasty dělí na pevné, mastové a tekuté.

Maziva pro lapování a dokončovací práce pomáhají tyto procesy urychlovat, snižují drsnost a také ochlazují povrch součásti. Pro lapování (dokončování) oceli a litiny se častěji používá petrolej s přídavkem 2,5% kyseliny olejové a 7% kalafuny, což výrazně zvyšuje produktivitu procesu.

1.13 Pájení a cínování

Pájení – jedná se o proces získání trvalého spojení materiálů s ohřevem pod teplotu jejich autonomního tavení smáčením, rozprostřením a vyplněním mezery mezi nimi roztavenou pájkou a jejich adhezí při krystalizaci švu.

cínování je potahování povrchu kovových výrobků tenkou vrstvou cínu nebo slitiny na bázi cínu. Galvanické zinkování se provádí studeným elektrolytickým nebo horkým pokovováním kovových výrobků tenkou vrstvou zinku.

Účel a rozsah pájení a cínování.

V praxi provádění elektromontážních prací při opravách elektrických zařízení a provozu elektroinstalace se spolu se svařováním používá pájení ke spojování dílů z homogenních a nepodobných kovů. Spojení kovů a dílů pájením má oproti jejich spojení svařováním řadu výhod. Hlavní výhody jsou následující: spojované díly se zahřívají na teploty, při kterých se nemění jejich struktura a mechanická pevnost; při spojování dílů a sestav není potřeba dodatečné zpracování spojů (jako při svařování); zařízení a přístroje používané při pájení jsou mnohem levnější než při svařování; pomocí pájení lze vyrábět složité sestavy a díly z různých materiálů a slitin, jednoduché tvarem a způsobem výroby; vysoká pevnost spojení; nedochází k deformaci a deformaci spojovaných částí. Mezi nevýhody pájení ve srovnání se svařováním patří relativní složitost technologického procesu a poměrně velké mzdové náklady na zhotovení ekvivalentních spojů.

Pájení v elektrotechnické výrobě a opravách se používá pouze v případech, kdy nelze použít elektrické svařování nebo pokud je pájení jediným způsobem spojení dílů, například: pájecí kohouty vinutí elektrických strojů, pájení kabelových spojů atd.

Cínování a zinkování se používá např. v klempířství při výrobě výrobků pro domácnost, v potravinářství, ve stavebnictví jako prostředek k ochraně před korozí, oxidací a tvorbou chemických sloučenin, které jsou zdraví škodlivé a ničí kov.

Potřebné materiály a nástroje pro pájení a cínování.

Pájení vyžaduje páječky, pájky a také čisticí, leptací a antioxidační prostředky při pájení.

Páječka – Jedná se o ruční nástroj různých tvarů a hmotností. Část páječky, která je přímo pájena, je vyrobena z mědi. Měděná část páječky může být ohřívána elektřinou (elektrická páječka), nad plynovým plamenem (plynová páječka) nebo v peci.

K ohřevu páječek a určitému zahřátí spojovaných kovů lze použít benzinové hořáky.

Pájky – to je kvalita, pevnost a provozní spolehlivost pájeného spoje.

Tavidla se používají k odstranění oxidových chemikálií. Tavidla zlepšují podmínky smáčení povrchu rozpouštěním oxidových filmů přítomných na povrchu pájeného kovu a pájky.

Zvláštní skupinu tvoří páječky pro speciální účely: ultrazvukové s generátorem ultrazvukové frekvence (UP-21); s obloukovým ohřevem; s vibračními zařízeními atd.

Páječky periodického ohřevu se dělí na úhlové neboli kladívkové a rovné neboli koncové. Ty první jsou nejpoužívanější. Páječka je kus mědi určitého tvaru, upevněný na železné tyči s dřevěnou rukojetí na konci.

Kontinuálně vyhřívané páječky zahrnují plyn a benzín.

Elektrické páječky jsou široce používány, protože mají jednoduchý design a snadno se používají. Při jejich provozu nevznikají žádné škodlivé plyny a rychle se zahřejí – během 2 . 8 minut, což zlepšuje kvalitu pájení. Elektrické páječky jsou (a) rovné a (b) úhlové.

Pro cínování a zinkování je v závislosti na dílu a jeho účelu potřeba mít čistý cín, zinek nebo jejich slitiny, foukačku nebo plynový hořák, čisticí prostředky potřebné k odmašťování a čištění povrchů podrobených cínování nebo zinkování, lázně na tavení cínu nebo zinek, stírací materiál a kleště.

Ložisková slitina je slitina kovů (cín, olovo, měď, antimon atd.), která se používá k výrobě pánví kluzných ložisek litím. V pouzdrech z ložiskové slitiny dochází k velmi malému tření, když se v nich hřídele otáčejí.

Pravidla, posloupnost a způsoby provádění pájení a cínování.

Měkké pájení.

Proces měkkého pájení se skládá z následujících operací: příprava dílů pro pájení, pájení a zpracování dílů po pájení.

Hlavní podmínkou pro získání vysoce kvalitního pájení je čistota spojovaných povrchů a jejich rovnoměrné uložení. Proto se spojované díly otřou do sucha hadrem a očistí od nečistot, rzi a mastnoty. Čištění se provádí škrabkami, pilníky, kovovými nebo šňůrovými kartáči.

Pájení měkkými pájkami může být kyselé a bez kyselin. Při pájení kyselinou se jako tavidla používá chlorid zinečnatý nebo technická kyselina chlorovodíková; pro pájení bez kyselin – tavidla, která neobsahují kyseliny: kalafuna, terpentýn, stearin, pájecí pasta atd. Vhodná tavidla se aplikují po vyčištění a úpravě povrchů.

Pájení se provádí páječkou, která se v pecích nebo na ohni foukaček zahřívá do mírného zčervenání. Přehřátí páječky vede k silné oxidaci jejího povrchu a spálení poloviny na pracovní části. Při přehřátí páječky se stáhne z ohně, po vychladnutí se upne do stolního svěráku a odpilují se pracovní strany a na žebrech se odstraní otřepy. Po odizolování se páječka znovu zahřeje.

Když je páječka zahřátá na požadovanou teplotu, je rychle odstraněna z ohně a očištěna od vodního kamene ponořením pracovní části do chloridu zinečnatého, načež se 1-2 kapky pájky zachytí pracovní částí páječky a natřeno na kus čpavku, dokud není pracovní část pokryta pájkou se stejnoměrnou vrstvou, to znamená, že není ozářena. Místo adheze se leptá kyselinou.

Poté se páječka s ulpívajícími kapkami pájky položí na šev pájených dílů, a jakmile se šev zahřeje na teplotu tavení pájky, páječka se pomalu a rovnoměrně pohybuje po švu. Roztavená pájka stéká z páječky a vyplňuje mezeru mezi pájenými plochami. Je nepraktické tímto způsobem pájet díly velkých rozměrů, proto se výrobky s velkými povrchy, které se mají spojovat, po přípravě ponoří do roztoku tavidla a poté do lázně s velkým množstvím pájky. V tomto případě pájka rychle zahřeje spojované díly.

Pájení tvrdými pájkami.

Tvrdé pájky se používají, když je nutné získat pevné a teplotně odolné švy.

Před pájením se plochy k sobě přibijí hřebíky, důkladně se očistí od nečistot, oxidů a tuků a šev se natře tavidlem (hnědým), na místo pájení se nanesou kousky pájky (měděné pláty), upevní se pletacím drátem a opět potažena tavidlem.

Díly připravené k pájení se ohřívají foukačem nebo v kovárně. Když se pájka roztaví, součást se odstraní z ohně a udržuje se v takové poloze, aby pájka nemohla vytéct ze švu, poté se součást předchladí na vzduchu na teplotu 80-100 ° a ponoří se do vody. Tento způsob chlazení zvyšuje pevnost spoje a usnadňuje odstranění struskového filmu. Po vychladnutí se pájené díly umyjí a vyčnívající pájka se zapiluje pilníkem, šev se začistí brusným papírem.

Po opracování zůstávají na dílech stopy po řezných nástrojích. Kvalita kovového povrchu je nedostatečná pro instalaci do kritických součástí a mechanismů. Nutná je konečná úprava a lapování – operace, které eliminují nežádoucí drsnost, zvýší třídu čistoty povrchu výrobku a uvedou geometrické rozměry na požadované hodnoty.

Používají k tomu speciální nástroje a technologie. Proces lze provádět ručně, s vizuální kontrolou nebo pomocí mechanických zařízení. Na rozdíl od obrábění na obráběcích strojích vyžaduje instalatérské práce specifické dovednosti, zkušenosti a schopnost řídit vlastní úsilí od výkonného umělce.

Podstata technologie

Účelem operace je uvést povrchy dílů do optimálních vlastností nezbytných pro společnou práci s jinými konstrukčními prvky. Často součásti mechanismu během provozu pracují se vzájemným třením, například píst a válec. Tolerance je v tomto případě asi 0,001 mm, což zajišťuje potřebnou těsnost a vůli bez zadření. K dosažení takové přesnosti umožňuje provoz jemného ladění a broušení. Při jeho realizaci je však kovová vrstva částečně odstraněna, proto je při výrobě polotovarů ponechána tolerance 0,01-0,02 mm, aby se v konečném výsledku získal díl s přesností 0,001-0,002 mm.

Termíny by neměly být považovány za synonyma, lapování se liší od povrchové úpravy v souladu se současnými normami GOST 23505-79. V pracovní dokumentaci by měl být přesně uveden název operace.

Lapování se tedy provádí pomocí speciálních zařízení – lapování. Cílem je poskytnout těsné nebo pohyblivé spojení s pevně kontrolovanou mezerou a povrchovou úpravou.

Hlavním úkolem při dokončování je získat hladký povrch a zachovat geometrickou přesnost součásti podle výkresu. Současně se vlastnosti pro čistotu zpracování, tolerance mohou zcela shodovat u obou typů práce. Proto je v registru pracovních odborností schválen odborný standard odbornosti – „bližší brusič“. Obě operace jsou dokončovací, a pokud technologie výroby dílu vyžaduje tepelné zpracování dílu, pak se provádí před zámečnickými pracemi.

Technologie povrchové úpravy a lapování spočívá v nanášení brusných směsí ve formě past, gelů, kapalin na povrch dílce z oceli, hliníku a dalších kovů a následném opracování speciálními přístroji. Nástroj potřebný pro práci a použitý spotřební materiál jsou uvedeny v technické dokumentaci. Dokončení vyhlazuje povrch na požadované hodnoty, odstraňuje přebytečný kov s abrazivními částicemi umístěnými na povrchu obráběcího nástroje. Rozlišujte mezi přímým a nepřímým nátěrem lapovací směsi. V prvním případě je brusivo vtlačeno do povrchu zařízení před zahájením operace a ve druhém případě je rovnoměrně umístěno po celé ploše součásti.

Nejčastěji se jako lapák používá litinová lišta, která dobře drží brusivo na povrchu. Často podléhá pevnosti a efektivně zpracovává kalený kov. V praxi se používají olověné a dřevěné klíny. Pro lapování složitých povrchů za studena se používají přídavná zařízení, například utahovací matice při dokončování závitu. Technologie a předběžné operace jsou možné. Například v průmyslu obráběcích strojů jsou povrchy před ošetřením brusnými směsmi často oškrábány. To zlepšuje geometrii povrchu a urychluje proces.

Oblasti použití technologie

Proces dokončování a lapování je velmi náročný na práci, takže se k němu uchylují v případech, kdy je vyžadována vysoká přesnost spojovacích dílů. U mnoha velkých, vysoce komplexních produktů lze touto technologií vyrobit pouze jednu nebo několik jednotek. Zbytek je namontován během montáže bez jemného upřesnění. Dokončení, lapování povrchů, otvorů, závitů je potřeba v následujících oblastech výroby:

• při výrobě čerpadel;
• při montáži motorů;
• při dokončování páření, kluzných ploch ve strojírenství (stroje, zařízení);
• ve výrobě měřicích přístrojů a vysoce přesných přístrojů.

V některých případech není montáž obráběných dílů konečnou operací. Po instalaci mechanismu se zařízení uvede do provozního stavu a v prostředí jemného abraziva se díly uvedou do požadovaných vlastností již na místě. Poté se zařízení umyje a v případě potřeby namaže.

Nástroje, přípravky a materiály

Volba technologie zpracování a potřebného vybavení závisí na počtu výrobků v sérii. Existují následující typy lapovacích operací:

1. Ruční broušení. Technologie pro zpracování jednotlivých dílů, kdy je nepraktické sestavit složité zařízení nebo chybí.
2. Polomechanické (mechanizované) broušení. Používá se speciální nástroj. Například lapovací stroj. Aktivně se používá v malé výrobě. Část procesu se provádí ručně (dodávka brusné směsi, zpracování složitých částí součásti).
3. Mechanické. Plně automatizovaný proces. Vysoce přesné zařízení a systém kontroly kvality. Při výrobě sériových výrobků se proto ve velkých podnicích používají složité, drahé stroje.

Kvalita mechanického broušení je velmi vysoká. Moderní řídicí systémy umožňují získat velkosériové šarže s garantovanou přesností 0,001 mm. Při provádění automatizovaného lapování je provozní doba mnohonásobně zkrácena ve srovnání s ručním zpracováním. Jeden operátor může pracovat na více strojích, což zvyšuje hospodárnost a produktivitu. Kromě toho pouze vysoce kvalifikovaný zámečník může dosáhnout stejné kvality broušených ploch ručně.

Hlavní částí lapovacího stroje je deska. Navzdory názvu nemusí být plochý, ale může mít složitý tvar. Moderní zařízení pro dokončování dílů je programovatelné, s přesně specifikovanými provozními režimy a pohybovými algoritmy. Snímače polohy signalizují orientaci obrobku, sledují rozměry výrobku a drsnost povrchu. Konfigurace stroje závisí na tvaru součásti. K dispozici je zařízení pro zpracování vnějších povrchů, otvorů a vnitřních dutin. Stroj standardní konfigurace může být vertikální a horizontální. Inovativní automatizované systémy jsou univerzální. Robotické moduly mohou pracovat ve vertikální i horizontální rovině. Takové zařízení se používá v automobilovém průmyslu.

Mazadla

Pracovní složení, ve kterém probíhají lapovací a dokončovací operace, se skládá z brusiva a pojiv, které zajišťují vysoce kvalitní broušení. Produkty jsou rozděleny do tří kategorií:

1. tvrdých brusiv. Minerály přírodního původu. Obsahují oxidy hliníku, křemíku. Do této kategorie patří přírodní a umělý korund (smirkový), elbor, syntetické diamanty.
2. Měkká brusiva. Jemné prášky v lubrikantech. Známá pasta GOI (Státní optický institut) z této kategorie. Patří sem i prášky řady “M” (první písmeno v názvu brusiva, např. M20, M7, M28 a další).
3. Diamantové pasty. 4 druhy dle velikosti brusného zrna. Značeno zkratkou AP a barvami: červená (hrubozrnná AP60/80/100), zelená (střednězrnná AP20/28/40), modrá (jemnozrnná AP7/10/14), žlutá (jemnozrnná AP1 /3/5)

Chcete-li zvýšit efektivitu práce, můžete použít několik kompozic. Nejprve ošetřete povrch tvrdými brusivy a poté měkkými. Diamantové pasty jsou drahé, proto se používají pouze pro konečnou úpravu dílů z tvrdých slitin, skla a keramiky. Měkká brusiva zpracovávají železné a neželezné kovy. Dělají i leštění, například pasta GOI byla původně vyvinuta pro výrobu optiky pro různé účely.

Technické oleje, živočišný tuk, ropné produkty (petrolej, parafín) se používají jako smáčecí a mazací základ. Brusivo je možné dodat v hotové pastovité formě, v prášku, v pevném stavu. V závislosti na bázi se mění vlastnosti kompozice, její hustota, viskozita. Někdy je vhodné použít suspenze. Například směs vody, petroleje a olejového oleje. Složení pracovní směsi může obsahovat od 50 do 85 % maziv. Po uvedení drsnosti povrchu na požadované hodnoty se povrch umyje. Brusivo nesmí zůstat na dílech. Udělejte to petrolejem, čistou vodou nebo s přídavkem povrchově aktivních látek.

Lapování

Tvar nástroje závisí na obrobku, technologii operace. Při práci se používají pomocné zámečnické přístroje a zařízení. Někdy pro efektivitu zpracovávají povrch na strojích: soustružení, vrtání, frézování. Ve formě lapování může být následující:

• byt;
• válcový (s vnější a vnitřní pracovní plochou);
• tvarované (úhlové, podle tvaru dílu);
• speciální (tažné, skládací, posuvné).

Domácí řemeslníci často upravují a ladí automobilové válce a písty. K tomuto účelu se používá přesah pro vnitřní průměr. Můžete si koupit hotový nástroj nebo si ho vyrobit sami nebo mít dovednosti a vysoce kvalitní měřicí nástroj. Řemeslníci vyrábějí lapování z různých materiálů. Od tradiční litiny speciálních jakostí až po výrobky z keramiky, skla, dřeva.

Dokončovací a lapovací techniky

Mechanické typy broušení na zařízení jsou přísně regulovány režimy a programy. Určují se směry pohybu, upínací síla, přívod brusiva, maziva. Při použití metody ručního lapování mistr řídí všechny fáze práce, řídí se svými vlastními pocity a údaji měřicích přístrojů. Pokud máte v ruce díl s dostatečným přídavkem, můžete jej zpracovat pomocí následujících operací:

• škrábání;
• broušení;
• leštění.

Operace škrábání se vztahuje výhradně na ruční způsob zámečnického zpracování. Provádí se speciálním nástrojem. Škrabku si můžete vyrobit sami z uhlíkových ocelí. Vyrábějí jej s dokonale rovnou pracovní plochou a řeznou hranou. Nutná je kontrola výrobního postupu nástroje a přímo škrábání pravítkem nebo čtvercem dle 3. třídy přesnosti. Způsob vizuální kontroly. Pro pohodlí použijte kontrastní barvu. Nanáší se na povrch a po průchodu škrabkou je vidět výsledek – která místa byla zpracována a která ne. Operace je pracná a časově náročná. Ale když jsou požadavky splněny, získá se povrch správné geometrie a vysoké kvality z hlediska drsnosti.

Při broušení nepůsobí na materiál řezná hrana, ale abrazivní částice. Třída povrchu závisí na výběru pasty nebo prášku. Techniky broušení jsou jednoduché. Pohyby jsou vratné a rotační. Pokud je kompozice zanesena částicemi odstraňovaného kovu, je nahrazena. Broušení může dosáhnout přesnosti až 1 mikronu. Tato metoda zpracovává rovné, zakřivené plochy, závity. Pomocí sady lap a kvalitního měřícího přístroje je zkušený zámečník schopen vyrobit vysoce přesný díl.

Někdy je potřeba dosáhnout zrcadlové úpravy povrchu. V tomto případě je díl leštěný. Používají se jemně rozptýlená měkká brusiva nebo diamantové lapovací pasty, např. AP1 nebo AP 5. Tradičně se jako mazivo používal petrolej, živočišný tuk. Dnes je možné pro tuto operaci použít syntetické oleje. Mají dobrou povrchovou smáčivost. Pro práci abrazivních částic jsou vytvořeny příznivé podmínky. Tím se snižuje složitost operace a je lepší. Dnes lze leštění některých povrchů provádět chemicky nebo elektrolyticky, ale to vyžaduje speciální vybavení.

Klín je poměrně přesný nástroj. Při jeho přípravě a provozu je nutné splnit řadu požadavků, abychom získali povrch požadované kvality. Takže pro zpracování tvrdých slitin je přípravek dvakrát tak měkký. Brusivo je před zahájením operace násilně vtlačeno mechanicky do jeho povrchu. Jak se spotřebovává, hustota částic se obnovuje opakovanou aplikací. Pokud je přesah mnohem silnější než ošetřený povrch, můžete použít nepřímou metodu nanášení brusiva. Je rovnoměrně rozložena po celé ploše a pevným přitlačením zařízení k povrchu začnou pohyby.

Profesionální klíny mají drážky. Mohou být umístěny paralelně k sobě, ve formě kosočtverců, obdélníků, soustředných oválů. Tato forma činí proces produktivnějším. V drážkách se shromažďují částice řezaného materiálu, které jsou následně odstraněny. Klín lze vyrobit originální. Přesně podle tvaru profilu nebo konfigurace dílu. To výrazně zjednoduší dokončování složitých sekcí, umožní vám kontrolovat rovnoměrnost tlaku.

Lapování nití neuspokojivé kvality lze provádět nezávisle. K tomu je matice požadovaného průměru a stoupání rozříznuta na polovinu.

Po nasazení obou dílů na vnější závit šroubu jsou zakryty svorkou. Po nanesení abrazivní kompozice se zařízením několikrát posouvá. Utáhněte svorku a opakujte operaci znovu, dokud nedosáhnete požadovaného výsledku. Práce půjde rychleji, pokud použijete soustruh nebo zpětnou vrtačku. Podobný postup lze provést, když je závit příliš utažený. Někdy stačí odstranit 0,005 mm kovu po celé ploše nebo jednotlivé otřepy a defekty, aby se šroub nebo šroub vrátily do normálu. Doma můžete doladit příliš těsné ventily na uzavíracích ventilech. Není však možné uvolnit třecí a těsnící části. Mezera několika mikronů může být kritická.