§ 77. Шабрение прямолинейных (плоских) поверхностей

Для получения поверхности высокого качества последовательно выполняют черновое, получистовое и чистовое шабрение.

Черновое шабрение (предварительное) заключается в грубой обработке поверхности: широкими шаберами удаляют следы и риски предыдущей обработки. Вначале из-за недостаточно тщательной подготовки поверхности отдельные, наиболее выступающие места будут окрашиваться густо и на них образуются крупные пятна. В этом случае делают "разбивку" больших пятен: снимают металл с сильно окрашенных мест. После каждого окрашивания направление движения шабера изменяют. Шабером захватывают все пятно, иначе на поверхности образуются заусенцы. Когда пятна расположатся равномерно, разбивку заканчивают и приступают к увеличению числа пятен, ведя шабрение всех окрашенных мест, включая и слабоокрашенные. Получив 4 - 6 пятен в квадрате 25 × 25 мм, предварительное шабрение заканчивают.

Работу выполняют шабером шириной 20 - 30 мм при длине рабочего хода 10-15 мм. Направление шабера непрерывно меняют так, чтобы последующий штрих шел под углом 90° к предыдущему.

За один ход шабера снимают слой толщиной 0,02 - 0,05 мм. Шабрят до тех пор, пока не исчезнут видимые риски. Качество шабрения проверяют на краску, которую наносят на поверочную плиту. После наложения и движения (плиты или детали) обнаруженные выступающие места снова шабрят.

Получистовое шабрение (точечное) заключается в снятии только серых, т. е. наиболее выступающих мест, выявляемых проверкой на краску. Работу выполняют плоским узким (12 - 15 мм) шабером при длине рабочего хода от 5 до 10 мм; за один ход шабера снимают слой толщиной 0,01 -0,02 мм.

Чистовое шабрение (отделочное) применяют для получения очень высокой точности поверхности. При легком нажиме на шабер снимают тонкий (8 - 10 мкм) слой. Применяют шаберы шириной от 5 до 10 мм при длине рабочего хода 4 - 5 мм (мелкие штрихи).

Прием шабрения "от себя" имеет следующие недостатки:

недостаточно устойчив при рабочем ходе шабер, вследствие чего стружка неодинакова по сечению, поверхность получается неровной и рваной;

в конце каждого движения шабер оставляет заусенцы, которые снимают дополнительно.

Прием шабрения "на себя" разработан слесарем-новатором Ленинградского завода станков-автоматов А. А. Барышниковым. Шабер берут за среднюю часть (стержень) обеими руками в обхват и устанавливают лезвие к обрабатываемой поверхности под углом 60 - 75°, а не 25 - 30°, как при шабрении "от себя" (рис. 322, 6). Верхняя часть шабера, оканчивающаяся деревянной ручкой, упирается в плечо работающего. Рабочее движение шабера осуществляется "на себя". При таком методе шабрения значительно улучшается качество обрабатываемой поверхности, так как совершенно исключаются "дробления", часто наблюдающиеся при шабрении "от себя". Это объясняется тем, что вследствие увеличенной длины (до 450 - 500 мм) шабер при шабрении "на себя" пружинит, благодаря чему лезвие его плавно врезается в металл и плавно выходит из зоны резания.

Преимущества этого приема шабрения: увеличенная длина шабера позволяет использовать кроме рук также и плечо работающего, шабер оказывается более устойчивым. Кроме того, длинный шабер пружинит, поэтому режущая часть его врезается в металл и выходит из металла плавно: поверхность при этом получается более ровная, без рванин, а в конце штриха не остается заусенцев;

прием шабрения "на себя" в 1,5 - 2 раза производительнее шабрения "от себя".

Рис. 323. Шабрение плоских деталей при отделочных операциях

Шабрение при отделочных операциях показано на рис. 323.

Декоративное шабрение (наведение "мороза"). На обработанную поверхность шабером наносят штрихи, образующие на поверхности тот или иной рисунок. Наиболее часто применяется шахматный рисунок, когда на поверхности образуются ромбики с разным направлением штрихов. Выполняют его в два приема: сначала наносят в шахматном порядке штрихи в одном направлении, затем в промежутках - штрихи в противоположном направлении. "Мороз" наводят на рабочих и нерабочих поверхностях. Создавая на поверхности штрихи в определенном направлении, декоративное шабрение вместе с тем улучшает условия смазки ее, так как в полученных штрихах за счет поверхностного натяжения лучше удерживается смазка. По исчезновению штрихов судят об износе (при износе более 3 мкм рисунок исчезает).

Шабрение поверхностей, расположенных под острыми углами, - суппортов, кареток, консолей, станин и других частей металлорежущих станков, представляющих собой сопряжения типа "ласточкин хвост", выполняют трехгранными шаберами.

Перед шабрением направляющих типа "ласточкин хвост" (рис. 324) трехгранной линейкой, покрытой краской, выявляют выступающие места. Шабрят поверхности, расположенные под острыми углами, так же, как и параллельные.

Метод трех плит является весьма точным, дающим возможность получить правильные плоские поверхности независимо от точности имеющегося поверочного инструмента.

Этот метод состоит в следующем: каждой из трех одинаковых размеров и массы плит, предварительно простроганных или опиленных, прошедших искусственное старение (для снятия внутренних напряжений), присваивается порядковый номер и на них наносят клейма: на первую плиту № 1, на вторую № 2 и на третью № 3 (рис. 325).

После указанной подготовки плиты шабрят в такой последовательности:

I переход - плиту № 1 пришабривают по плите № 2;

II переход - плиту № 1 пришабривают по плите № 3;

III переход - плиту № 2 пришабривают по плите № 3;

IV переход - плиту № 2 пришабривают по плите № 1;

V переход - плиту № 3 пришабривают по плите № 1;

VI переход - плиту № 3 пришабривают по плите № 2.

Рис. 324. Нанесение краски перед шабрением направляющих типа 'ласточкин хвост'

Рис. 325. Шабрение по методу трех плит (для наглядности слой металла увеличен)

Такое чередование плит дает возможность после каждой пригонки плиты получить более точную поверхность и в конце работы все три плиты будут совершенно точными. Отклонение от плоскостности плит на рисунке показано в преувеличенном виде.

Шабрение по методу совмещения граней дает более точные поверхности и гарантирует их перпендикулярность боковым сторонам детали. Этот метод применяется при шабрении рабочих граней деталей прямоугольнопризматической формы. Пришабривание начинается с взаимной пригонки двух рабочих граней (рис. 326, а). После этого обработанные грани совмещают друг с другом (рис. 326, б). Это совмещение дает возможность одновременно проверить обе шаброванные поверхности одной и той же контрольной плитой. После окончания этого цикла переходов процесс повторяют (рис. 326, в). По этому методу пришабривают грани детали параллельно одной из ее сторон, но при совмещении пользуются не боковыми, а параллельными поверхностями, установив деталь на второй контрольной плите, и процесс обработки таким образом ведут между двумя контрольными плитами.

Точность шабрения и контроль качества. Шабрением можно получить высокие точность (0,003 - 0,01 мм) и качество обработки. Качество шабрения определяют по числу пятен (точек), приходящихся на единицу обработанной поверхности. Чем больше это число, тем выше точность обработанной поверхности. Для определения степени точности служит квадратная рамка 25 × 25 мм (рис. 327, а), которую накладывают на пришабренную поверхность и считают число пятен (рис. 327, 6). Для удобства рамку делают с ручкой.

Рис. 326. Шабрение по методу совмещения граней: а - пригонка двух граней, б - совмещенная пригонка, в - повторение перехода а

Рис. 327. Рамка (а) и контроль ею качества шабрения (б)

Шабрение заканчивают при следующих числах пятен на поверхности, ограниченной рамкой 25 × 25 мм: черновое - 8 - 10, получистовое - 12, чистовое - 15, точное - 20, тонкое - 25.