|
Приложение для печати: Фиг. 259. Чертёж музейной модели
пассажирского трёхместного самолета Я-6 с мотором М-11:
tehno-aviamod-1953.gif
ГЛАВА II
МЕТАЛЛЫ И ИХ ОБРАБОТКА
Объем работ, связанных с обработкой металла при постройке моделей, значителен, и в большинстве случаев эти работы являются ответственными, от них во многом зависит качество модели.
Плохо подогнанные узлы креплений, плохие подшипники и непрочные крепления снижают ценность любых моделей, а у летающих моделей часто приводят к авариям.
Качество металлических деталей зависит не только от конструкций, но и от правильного их изготовления, термической обработки и отделки.
Хорошо выполненные металлические детали надежны в работе и украшают модель.
Там, где требуется повышенная прочность, упругость или где габариты не позволяют получить детали нужной прочности из неметаллических материалов, применяются различные металлы, чаще всего сталь и дюралюминий. Кроме того, сделано много попыток создать цельнометаллические конструкции, используя литье, тонкий листовой дюралюминий, электрон и сталь (рис. 61).
В моделировании нашли применение следующие металлы и сплавы:
— конструкционные и инструментальные стали;
— сплавы меди (латуни и бронзы);
— сплавы алюминия и магния;
— металлы и сплавы, служащие припоями для соединения металлических изделий.
Характеристики наиболее употребительных в моделировании металлов приведены в табл. 5. В табл. 6 и 7 даны марки стали для различного инструмента.
В таблицах также показано состояние поставки металлов, сортамент которых очень обширен и сведен в специальных справочниках, которыми и следует пользоваться.
Кроме листового и пруткового материала, в моделировании широко применяется стальная и цветных металлов проволока, а также трубки различных сечений и материалов. Из проволоки делают корды, крепления крыльев, тяги, шасси, пружины, валы винтов и многие другие детали.
На рис. 62 показана самодельная машинка, с помощью которой можно плести тросики для запуска кордовых пилотажных моделей.
Лучшей является рояльная или авиационная проволока марки ОВС (особовысокого сопротивления) и ВС (высокого сопротивления) . Механические свойства этой проволоки зависят от ее диаметра (табл. 8). Проволока этих марок выпускается диаметром до 5 мм и в большинстве случаев (кроме пружин) не требует дополнительной термической обработки.
При изготовлении деталей из проволоки ОВС надо помнить, что минимально допустимый радиус загиба равен двум диаметрам проволоки. Число перегибов зависит от диаметра проволоки и составляет от 3 до 40. Большое число перегибов приводит к образованию продольных трещин и потере прочности проволоки. Прочность проволоки снижается также в конструкциях, где соединение выполнено при помощи пайки. Примером может служить пайка шасси бензомоторной модели и взлетной тележки скоростной кордовой модели (рис. 63). Для большей прочности место стыка подкосов со стойкой шасси обматывают тонкой медной проволокой и пропаивают оловом. При этом проволока в месте пайки нагревается и теряет прочность. Для того чтобы не ослабить прочности стойки, сразу же после пайки еще не остывшее место охлаждают водой.
Паяние стальной проволоки твердыми медными и серебряными припоями возможно, но не рекомендуется, так как требует последующей сложной термической обработки.
Проволоки ВС и ОВС можно соответственно заменить проволоками П (повышенной прочности) и В (высокопрочной). Предел прочности и разрывающее усилие их больше на 10 — 15%.
Особое место среди изделий из проволоки ВС или ОВС занимают цилиндрические витые пружины. Навивку пружин удобно и просто вести на стержне, изображенном на рис. 64.
ПРУЖИНЫ
В прорезь на конце стержня надо вставить проволоку и закрепить ее, завернув вокруг прорези, затем обернуть один-два раза проволоку вокруг стержня, как показано на рисунке. Стержень после этого зажимают в тисках между двумя дощечками и вращают рукоятку. Стержень, вжатый в дерево, начинает втягивать свободный конец проволоки, витки которой укладываются плотно друг к другу.
Сделав нужное количество витков, тиски разжимают. При этом надо быть осторожным, так как освободившаяся пружина повернет несколько раз рукоятку стержня в обратном направлении. При освобождении пружины число витков ее уменьшится, а диаметр увеличится. Поэтому при выборе стержня следует его диаметр подбирать так, чтобы он был меньше необходимого внутреннего диаметра пружины. Величина диаметра стержня подбирается практически.
Второй способ навивки пружин на токарных станках более сложен и применяется для навивки силовых пружин из проволоки диаметром более 3 мм.
После навивки пружину можно отпустить. Температура отпуска 260 — 300°С (нагрев в масле), продолжительность выдержки при отпуске 5 минут на каждый миллиметр диаметра проволоки.
Проволока из цветных металлов применяется для различных мелких деталей и заклепок, обмотки при пайке узлов креплений и других поделок.
Моделисту часто приходится сталкиваться с необходимостью повысить прочность и твердость металла, инструмента или готового изделия, а иногда, наоборот, сделать металл более мягким, легче поддающимся обработке. Этого можно достичь термической обработкой, заключающейся в нагреве материала до определенной температуры с последующим быстрым или медленным охлаждением.
Нагревание деталей удобнее всего производить в электрических, так называемых муфельных печах (рис. 65). В практике моделирования также с успехом применяют паяльные лампы, бензиновые и газовые горелки.
Термическая обработка стали
Термическая обработка стали разделяется на закаливание, отпуск и отжиг.
Таблица 9
Термическая обработка инструмента
Закаливание стали применяется для повышения ее твердости. Мягкие малоуглеродистые стали и железо не закаливаются, углеродистые и инструментальные стали увеличивают свою твердость при закалке в три-четыре раза.
Процесс закаливания состоит в нагревании стали примерно до температуры 820° С и в быстром охлаждении в масле или воде (табл. 9).
Для определения температуры нагрева пользуются специальными приборами — пирометрами. При отсутствии пирометра приближенно определяют степень нагрева по цвету каления (рис. 66).
В закаленном состоянии сталь обладает большой твердостью и вместе с тем хрупкостью.
Чтобы придать стали вязкость, производится так называемый отпуск стали после закалки (табл. 10). Для этого ее нагревают до 220 — 300° С и быстро охлаждают в воде или масле. Твердость стали несколько уменьшается, но структура ее изменяется и сталь становится более вязкой. Меняя температуру отпуска, можно получить разные механические свойства. При нагреве стали на воздухе ее поверхность окрашивается в различные цвета, называемые цветами побежалости. Каждый цвет побежалости соответствует вполне определенной температуре и может служить указателем для определения степени нагрева при отпуске стали (рис. 67).
Отпуск выполняется следующим образом: закаленную деталь, покрытую слоем окалины, зачищают до блеска шкуркой и кладут на песок, насыпанный в металлическую плоскую коробку. Песок вместе с коробкой медленно нагревают и ждут появления на поверхности детали нужного цвета побежалости, соответствующего определенной температуре отпуска. Сначала поверхность стали окрасится в бледно-желтый цвет, который по мере нагревания песка перейдет в желтый, коричневый и т. д. Так, например, пружины отпускают до фиолетового цвета, инструмент, требующий по сравнению с пружиной большей твердости, обычно отпускают до соломенно-желтого цвета.
Когда температура нагрева для отпуска будет достаточной, деталь берут пинцетом или щипцами и быстро охлаждают в воде или масле. Степень отпуска пробуют на краю детали бархатным надфилем. Чем мягче отпущенная деталь, тем легче «берет» ее надфиль. По закаленной и неотпущен-ной детали надфиль скользит, как по стеклу.
Отжиг стали служит для выполнения задачи, обратной закалке. В тех случаях, когда закаленную деталь требуется обрабатывать режущим инструментом, необходимо произвести ее отжиг. Отжиг стали заключается в нагревании ее до температуры 800 — 900° С с последующим медленным охлаждением. После отжига сталь легко поддается обработке.
Железо отжигается таким же способом, как и сталь. Отжиг железа необходим в тех случаях, когда железо, полученное после прокатки, имеет повышенную твердость (в результате нагартовки — уплотнения материала), а для изготовления деталей требуется повышенная вязкость (например, при штамповке, вытяжке и т. п.).
Термическая обработка дюралюминия
Термическая обработка дюралюминия заключается в закалке и отжиге.
Дюралюминий обладает способностью изменять свои механические качества в зависимости от теплового режима обработки.
Закаливание дюралюминия, или, как иначе называют, «облагораживание», применяется для повышения его прочности. Процесс закалки состоит в нагреве до температуры 500 — 510° С, выдерживании в нагретом состоянии (вре-
мя выдержки, зависящее от толщины материала, приведено в табл. 11) и охлаждении в воде.
Таблица 11
Время выдержки нагрева дюралюминия при закалке
Закалка дюралюминия отличается от закалки стали темг что сталь повышает свою твердость немедленно, а дюралюминий постепенно: в течение трех-четырех дней при комнатной температуре. Этот процесс нарастания твердости носит название старения.
Сразу после закалки дюралюминий становится пластичным, легко гнется и хорошо поддается выколотке. С течением времени он увеличивает свою твердость, но теряет пластичность и не выдерживает даже двукратных перегибов.
Отжиг дюралюминия придает ему постоянную пластичность. Отжиг состоит в нагревании до температуры 360° С, выдержке при этой температуре и охлаждении в воде или на воздухе. После отжига дюралюминий становится мягким, может выдерживать глубокие выколотки и давление. Прочность отожженного дюралюминия почти вдвое ниже, чем закаленного.
Для приблизительного определения температуры нагрева существует два способа. По первому способу при отжиге водят деревянной лучинкой по нагретой поверхности металла. При достижении температуры отжига лучинка начинает обугливаться и оставляет темный след. По второму способу поверхность металла смазывают тонким слоем минерального масла и постепенно нагревают. При температуре, близкой к 300° С, масло потемнеет, а при дальнейшем повышении температуры отжига постепенно исчезает.
Термическая обработка латуни
Термическая обработка латуни заключается только в отжиге. При обработке давлением или выколачивании деталей из латуни желательно повысить ее пластичность. Для этого латунь нагревают до температуры немного более 500° С и дают остыть на воздухе. После отжига латунь становится мягкой и легко гнется и выколачивается. При дальнейшей обработке давлением, прокатыванием и выколачиванием латунь снова нагартовывается и становится жесткой.
В этом случае производят повторный отжиг. При глубоких вытяжках, чтобы избежать образования трещин, латунь приходится отжигать несколько раз.
ПАЯНИЕ
Паяние — процесс соединения металлических деталей при помощи более легкоплавкого металла или сплава.
Припои. Сплавы для паяния называются припоями. Температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления спаиваемых изделий.
Все припои делятся на две группы: мягкие и твердые. В моделировании из мягких припоев применяют оловянные, из твердых — серебряные и медные.
Олово — мягкий металл серебристо-белого цвета с температурой плавления 232° С — может служить припоем в чистом виде. Чистое олово можно отличить от третника по характерному скрипу, издаваемому оловянной палочкой при изгибе.
Из-за дороговизны, а также из-за того, что сплавы олова со свинцом легче плавятся и ими легче работать, чаще всего применяют 30-процентный сплав олова со свинцом, так называемый третник.
Мягкие припои
В моделировании рекомендуется применять наиболее прочный оловянный припой ПОС-40, состоящий из 40% олова и 60% свинца; сопротивление разрыва такого припоя около 4 кг1мм2. Чтобы приготовить такой припой, отвешивают в нужном количестве свинец и олово, затем в металлической посуде плавят свинец, добавляют олово и после тщательного размешивания полученный сплав выливают в желобки, сделанные в песке или литейной земле.
Механические свойства серебряных припоев зависят от содержания в них чистого серебра.
Твердые припои применяются для паяния деталей, которые должны обеспечить прочное соединение и подвергаются последующей никелировке, хромированию и другим видам покрытий. К таким деталям относятся шасси музейных моделей, модели механизмов и регулирующие устройства летающих моделей.
Серебряные припои можно изготовить следующим образом. Из отвешенных в нужной пропорции составных частей припоя в первую очередь плавят медь (температура плавления 1083°). Когда медь расплавится, ее засыпают мелко растолченным древесным углем слоем до 5 мм, через слой угля вводят серебро, смешивают с медью железной проволокой и быстро добавляют цинк. Уголь, насыпанный на поверхность припоя, препятствует выгоранию цинка и серебра во время плавки.
Прекратив нагрев, тщательно перемешивают припой и выливают на кирпич для образования лепешки толщиной 1 — 2 мм. Припой режут на полоски и в этом виде используют при паянии.
В качестве твердого медного припоя обычно пользуются листовой латунью Л-62 и Л С-59 (Гост 2208 — 49), нарезанной узкими полосками шириной 3 — 5 мм. Температура плавки их 860°.
Флюсы. Поверхности, подлежащие спайке, должны быть очищены от окалины, грязи, окислов, остатков припоя. В этом заключается одно из условий качественной пайки.
Однако подготовленная поверхность под действием воздуха быстро покрывается тонкой пленкой окисла, препятствующего спайке. Для очищения поверхности металлов от окислов во время паяния применяют флюсы: соляную кислоту (при паянии цинка), нашатырь (при паянии латуни и луженой жести) и хлористый цинк (при паянии железа, стали, меди и их сплавов). Флюсы наносят кисточкой на поверхности деталей перед их нагреванием. Окислы растворяются в протраве и стекают с детали.
Хлористый цинк легко изготовить следующим образом. В крепкую соляную кислоту бросают нарезанный кусочками цинк до тех пор, пока он не перестанет растворяться. Для улучшения очищающих свойств хлористого цинка в полученный раствор добавляют нашатырь (хлористый аммоний) в следующем количестве: на 16 частей растворенного цинка 10 частей нашатыря. Такой раствор обыкновенно называют паяльной кислотой. Оставаясь на поверхности спаиваемых деталей, хлористый цинк может вызвать коррозию металла. Поэтому после паяния детали нужно хорошо промыть горячей водой.
Хранить паяльную кислоту лучше всего в устойчивом флаконе с надписью. Через пробку можно пропустить кисточку, немного не достающую до дна (рис. 68).
Нашатырь в кусках и порошке применяется для очистки паяльников. Удобнее пользоваться кусковым нашатырем.
Канифоль применяется в качестве флюса при паянии латуни. Она обладает тем достоинством, что не разрушает поверхности, поэтому и металл не корродирует в местах пайки. Это особенно ценно при пайке электрических проводников, которые не рекомендуется промывать водой. Для удобства пользования канифоль можно растолочь и развести эфиром или спиртом до густоты меда. Полученную массу наносят на место пайки проволокой. Удобен в работе специальный лак для пайки, т. е. жидкий канифольный флюс.
При паянии твердыми припоями флюсом служит плавленая бура — борнокислый натр.
Плавленая бура приготовляется из обыкновенной буры путем прокаливания ее и последующего размельчения. Преимущество ее заключается в том, что при прокаливании она теряет воду и в отличие от простой буры не вспучивается при нагреве.
Паяние мягкими припоями. Это паяние производят паяльниками.
Обыкновенный паяльник представляет собой кусок красной меди, насаженный на ручку из толстой железной проволоки.
По конструкции паяльники разделяются на торцовые и молотковые (см. рис. 68). Размер паяльника выбирают в зависимости от массы спаиваемых деталей. Чем больше масса детали, тем больше должен быть паяльник.
Нагревать паяльник следует с толстого конца до температуры 350 — 400° С. Не надо перегревать паяльник, так как перегрев вызывает появление раковин, т. е. сгорание слоя олова на конце паяльника и выгорание меди.
Электрический паяльник значительно удобнее в работе. Нагревательный элемент паяльника представляет собой проволоку из нихрома, намотанную вокруг медного стержня паяльника между слоями слюды. Пайка производится следующим образом. Поверхности деталей, подлежащих пайке, зачищают шабером и смазывают флюсом. Затем острие паяльника, нагретого до 350 — 400° С, зачищают напильником или куском кирпича, смазывают протравой, протирают в куске нашатыря и прижимают к палочке припоя. Если припой не пристал к острию паяльника, операцию повторяю г, добиваясь того, чтобы конец паяльника покрылся слоем припоя с нависшей каплей.
Причинами неудачи может быть грязь на паяльнике, недогрев или перегрев. Недогрев узнается по слабому плавлению припоя под паяльником, перегрев — по сгоранию флюса. Каплю паяльника, нагретого до припоя, нависшую на конце паяльника, наносят на место пайки и одновременно прижимают паяльник, стремясь прогреть детали. Если детали при паянии были основа-
тельно прогреты паяльником, припой растекается настолько хорошо, что зачистка места спайки не требуется.
Неровная поверхность пайки указывает на слабый прогрев шва и на то, что размеры паяльника малы.
При паянии нескольких деталей, расположенных одна вблизи другой, существует опасность, что при пайке одной детали другие будут отпаиваться. Этого можно избежать, быстро действуя хорошо прогретым паяльником. Детали, расположенные вблизи места пайки, следует покрыть мокрым асбестом.
Паять мягкими припоями можно не только паяльником, но и на горелках. Перед паянием необходимо тщательно зачистить места пайки шкуркой или шабером. Зачищенные детали прикладывают одну к другой, затем смазывают протравой или флюсом, кладут на место пайки стружку припоя и нагревают место пайки на пламени горелки.
Сначала начинает плавиться флюс, затем растекается припой, в этот момент нагрев прекращают и детали охлаждают.
Для нагрева спаиваемых деталей применяются спиртовки, керосиновые и бензиновые горелки, а также паяльные лампы.
Спиртовка (рис. 69) обеспечивает прогрев до температуры плавления твердого припоя только самых мелких деталей (температура пламени не превышает 900° С).
Керосиновая лампочка — «коптилка» (рис. 70) — обеспечивает прогрев мелких деталей при поддуве паяльной трубкой. Этот способ нагрева удобен тем, что создается очень тонкий язык пламени, который можно направлять в нужное место (температура пламени до 1000° С).
Бензиновая горелка (рис. 71) работает на бензине первого сорта. Она обеспечивает высокую температуру нагрева до 1100° С. Сила и величина ее пламени легко регулируется. Горелка годится для паяния почти всех деталей, встречающихся при изготовлении моделей. Горелку такого типа можно изготовить самому. Вместо резиновой груши можно применить ручной мех или компрессор.
Зуботехническая паяльная горелка очень удобна в работе и позволяет паять и нагревать в условиях комнаты разнообразные детали. Такие горелки выпускаются промышленностью под названием зуботехнического паяльного аппарата (рис. 72, А, Б, В). Температура пламени горелки достигает 1100°.
Паяльная лампа (рис. 73) работает на бензине второго сорта и керосине, дает большое пламя и применяется для нагревания крупных паяльников и для пайки твердыми припоями. Температура пламени паяльной лампы около 1100° С.
Паяние твер дыми припоями. Зачищенные места пайки нагревают на горелке, посыпают бурой и кладут на место шва припой. При дальнейшем повышении температуры припой растекается и заливает шов. После этого нагрев прекращают и охлаждают шов на воздухе. На рис. 74 показана деталь, спаянная твердым припоем (стойка шасси музейной модели).
Соединение деталей методом сварки, т. е. расплавлением металла в месте соединения деталей, применяется в моделировании очень ограниченно. Так, например, при наварке сухарей в фюзеляжах кордовых летающих моделей, сделанных из сплавов алюминия или электрона (рис. 75), используется аргоно-дуговая сварка.
Значительно большее применение получила точечная электросварка. С ее помощью варят детали реактивных летающих моделей из нержавеющей и жароупорной стали, а также многие другие детали из сплавов алюминия.
Электросварочная точечная машина показана на рис. 76. Она может быть изготовлена в любой мастерской и даже самим моделистом. На описанной машине можно сваривать пакет стали общей толщиной до 1 мм, а сплавы алюминия — до 0,25 мм. Последовательность работы следующая. Поверхности шва очищают и обезжиривают ацетоном или бензином, затем шов вводят между электродами и сжимают ими детали. Убедившись в правильности положения электродов и шва, нажимают ногой на включатель тока. Изменяя силу нажима электродов, толщину их концов (опиливанием по надобности) и время включения тока, достигают желаемой степени провара точки сварки.
Сваривание газовой кислородно-ацетиленовой сваркой КАС сплавов алюминия производится с обмазкой краев шва и присадочной проволоки флюсом Ф-1 или Ф-3. При отсутствии их можно приготовить флюс следующего состава:
1. Хлористый натрий (поваренная соль) 40
2. Хлористый кальций .. 50
3. Хлористый литий ... 5,5
4. Фтористый натрий .. 1,5
5. Фтористый кальций 3,0
Компоненты следует растереть в ступке и тщательно смешать.
Сваривание магниевого сплава — электрона — производят аргоно-дуговой сваркой АДС или газовой кислородноацетиленовой КАС с фтористым флюсом.
В качестве присадочного материала берутся тонкие полоски того материала, который варят.
Фтористый флюс %
1, Барий фтористый чистый 35,2
2, Кальций фтористый чистый.. 17,4
3. Магний фтористый чистый . 26,2
4. Литий фтористый чистый 21,2
СЛЕСАРНАЯ И МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКИ
Под слесарной обработкой понимается ручная обработка, сборка и подгонка деталей, под механической обработкой — обработка на фрезерных, сверлильных, токарных и других станках — штампование и давление. В практике слесарномеханических работ применяются разнообразный инструмент и приспособления.
Организация рабочего места
На верстаке или столе для слесарной работы в правой части устанавливают настольные тиски.
Тиски слесарные бывают различных размеров. Они служат для зажимания обрабатываемых деталей и заготовок.
Размер тисков определяется длиной зажимных губок. Наиболее подходят для моделиста 60-миллиметровые н а-стольные тиски. Часто употребляются настольные тиски, привинчивающиеся к столу винтовым зажимом. Наиболее удобными являются поворотные тиски, допускающие установку их в различных положениях (рис. 77).
Тиски ручные служат для закрепления мелких деталей при обработке в руках и для удержания деталей при сверлении.
Тиски самого малого размера, предназначенные для очень мелких деталей, носят название часовых. Ящики стола приспосабливают для инструмента. Важно, чтобы инструмент, в особенности напильники, не лежал навалом, а был расположен по величине и видам в отдельных гнездах.
Молотки и отвертки группируются отдельно, а измерительный инструмент, как наиболее точный и часто применяемый при всех видах работы по дереву и металлу, хранят в наиболее удобно расположенном отдельном ящике (рис. 78).
Станки и все оборудование размещаются так, чтобы затрата времени на хождение при выполнении работы была минимальной, а расстояние между станками обеспечивало безопасную работу.
По существующим нормам проходы между станками должны быть шириной не менее 1,5 м.
Монтажный инструмент
Монтажный инструмент применяют при сборке и соединении отдельных частей и деталей. К нему относятся молотки слесарные, отвертки, необходимые при постановке винтов и шурупов. Наиболее употребительны в моделировании часовые и монтажные отвертки (рис. 79).
Плоскогубцы, круглогубцы и другие разновидности щипцового инструмента служат для удерживания деталей при монтаже или для изгибания проволочных и тонких металлических деталей.
Кусачки служат для перекусывания проволоки и металлических пластин.
Пинцет нашел широкое применение как монтажный инструмент при склеивании мелких деталей и для подхода к деталям, расположенным в труднодоступных местах.
Ключи гаечные служат для сборки болтовых соединений. Различают ключи раздвижные — универсальные и простые — открытые и торцовые, в которых зев ключа рассчитан только на один определенный стандартный размер гайки или головки болта.
Разметка и измерения
Очень важными и ответственными процессами в работе с металлами являются разметочные и измерительные операции. Их выполняют с помощью измерительного и разметочного инструмента (рис. 80). Разметка производится путем нанесения рисок и точек. Для того чтобы риски были хорошо заметны на поверхности черных металлов, детали смачивают раствором медного купороса. Медь высаживается на поверхности, делая ее красновато-коричневого цвета, на котором хорошо видны линии разметки.
Металлические детали измеряются с точностью от 0,01 до 0,1 мм. Такая точность требует исправного инструмента и соответствующей оснастки.
Разметочная плита служит для разметки и контроля размеров деталей. Плиты изготавливают из чугуна, рабочую поверхность точно обрабатывают и шабрят. Мелкие детали можно размечать на куске толстого зеркального стекла.
Разметочные призмы применяют как опору при разметке цилиндрических деталей. Плоскости призмы прошлифованы и выверены. Цилиндрические детали, уложенные в треугольную канавку призмы, занимают устойчивое горизонтальное положение. Такие же призмы применяют в качестве подставок, поддерживающих цилиндрические детали при сверловке.
Размеры призм стандартизованы. Призмы выпускаются промышленностью как инструмент.
Рейсмас (см. рис. 80) служит для нанесения линий, параллельных плоскости разметочной плиты. Он состоит из подставки, стойки, хомутика, чертилки и регулятора. Треугольная канавка в подставке рейсмаса дает возможность ставить рейсмас на цилиндрические детали.
Чертилка (см. рис. 80) представляет собой кусок стальной проволоки с закаленным остро заточенным концом. Применяется для нанесения линий — рисок — на металлических поверхностях.
Кернер (см. рис. 80) — стержень с каленым, шлифованным под 60° коническим концом — служит для накерни-вания центров отверстий перед сверлением и точек на линиях разметки для лучшей их видимости. Кернение производится ударами молотка но кернеру.
Циркуль (см. рис. 80) служит для нанесения окружностей.
Угольник слесарный (см. рис. 80) служит для проверки прямых углов.
Более точно изготовленный каленый угольник носит название лекального.
Щуп — набор пластин толщиной от 0,05 до 1 мм (рис. 81) — служит для определения величин зазоров.
Штангенциркуль с глубиномером (см. рис. 81) позволяет измерять внешние и внутренние размеры с точностью до 0,1 мм, более точные штангенциркули дают возможность измерять с точностью до 0,02 мм.
Микрометр — измерительный инструмент, применяемый для измерений с точностью до 0,01 мм (см. рис. 81).
Универсальный слесарный угломер служит для точного измерения углов (точность измерения 0,2°). Он состоит из неподвижного лимба с линейкой и поворотного диска с нониусом и подвижной линейкой.
Приемы измерения углов различных деталей таким угломером показаны на рис. 81.
Правка, рубка, резание
Правкой называется процесс выравнивания погнутых листов и заготовок (иногда приходится выравнивать и готовые изделия). Для правки лист укладывают на гладкую тяжелую плиту или наковальню выпуклостью вверх. Выпуклости на листе устраняют ударами молотка по их краям.
Рубка — простейший способ резания металла — состоит в снятии лишнего слоя металла зубилом в тисках или на плите. Это — грубая операция, так как точность обработанных поверхностей получается не выше 0,5 — 1 мм.
Приемы работы зубилом в тисках и плите показаны на рис. 82.
Канавки прорубают особым узким зубилом, носящим название крейцмесселя.
Для резания листового металла пользуются ножницами.
Для материала толщиной 3 — 4 мм применяются рычажные ножницы (см. рис. 82). Сталь толщиной до 1,5 мм и цветные металлы до 2 мм можно резать ручными слесарными ножницами (см. рис. 82). Так как в моделировании чаще применяют тонкий листовой материал, наиболее ходовыми являются ножницы небольшого размера. Очень удобны ножницы зуботехнические. Листы из цветного металла толщиной до 1 мм и из стали толщиной до 0,5 мм легко режутся обычными портновскими ножницами. У исправных ножниц режущие кромки должны быть острыми и плотно подходить одна к другой. Вследствие износа шарниров между режущими кромками появляется зазор, и ножницы перестают резать тонкий материал, «зажимают край».
При наладке ножниц надо устранить зазор в шарнире и заточить притупившиеся кромки.
Толстый металл, который нельзя разрезать имеющимися ножницами, следует распилить ножовкой.
Ножовка состоит из станка и тонкого стального мелкозубого полотна. Полотно ставится зубом от себя. Прием работы ножовкой показан на рис. 83.
Изготовление деталей из материала толщиной 5 — 10 мм и более сопряжено с трудоемкой операцией выпиливания их по контуру. Например, вилку шасси надо опиливать снаружи и внутри.
Заготовку для этой детали можно выпилить ножовкой, но производительнее применить метод высверливания, который состоит в следующем. Вокруг контура детали на расстоянии 1 — 1,5 мм высверливается ряд отверстий диаметром 3 — 5 мм (рис. 84). Оставшиеся перемычки перерубаются зубилом или специальным пробойником. Затем приступают к опиловке получившегося зубчатого края напильниками или обдирке на точиле. Этот способ более эффективен при наличии сверлильного станка.
Выколачивание и давление
Выколачивание применяется для получения из листового металла тонкостенных деталей, например обтекателей и капотов. Чаще всего выколоченные детали делают из латуни и сплавов алюминия.
Приступая к работе, материал отжигают и ножницами вырезают заготовку со значительным припуском. Инструментом при выколотке служат оправки, наковальни и медницкие молотки (рис. 85).
Процесс выколотки сопровождается вытягиванием материала, когда его толщина уменьшается, и осадкой, которая влечет за собой увеличение толщины материала.
В местах выпуклостей материал вытягивают путем равномерного расклепывания и уменьшения толщины листа. Посадку производят по краям: для этого края заготовки собирают в равномерные складки (рис. 86) в виде гофра, а затем ударами молотка выравнивают гофр, начиная от центра к периферии. Чтобы избежать расклепывания, применяется резиновый, дюралюминиевый или деревянный молоток. В результате многократного повторения этой операции материал «садится», т. е. в этом месте увеличивает свою толщину.
Последовательность операций показана на примере изготовления капота (рис. 87).
Заготовка, вырезанная с припуском, огибается по болванке, а те места, которые должны быть осажены, например лобовая часть капота, гофрятся круглогубцами и осаживаются деревянным молотком. Постепенно уменьшая шаг гофра, доводят материал до полного прилегания к болванке, после чего производят окончательное выглаживание поверхности детали медницким молотком. Вес молотка зависит от толщины материала и величины детали и колеблется от 100 до 200 г.
Умело применяя вытяжку и осадку, можно выколотить очень сложные формы. После выколотки деталь пригоняют по болванке, сделанной с учетом толщины материала, тщательно подгоняют края по месту, где деталь будет установлена, зачищают шкуркой и полируют. Следует заметить, что выколачивание требует навыка. На рис. 88 изображен выколоченный из алюминия капот мотоустановки летающей модели.
Некоторые детали можно изготовить давлением на свинце (рис. 89). Прежде всего делают оправку-пуансон. Оправка выполняется или точно по габаритам детали, или меньше на толщину материала, если этого требует точность изготовления. В зависимости от того, какой материал надо давить, выбирается материал оправки. Для давления мягких металлов применяются алюминий и медь, пригодны дюралюминий и бронза, для мягкой стали — закаленная сталь.
На кусок свинца кладется лист заготовки, смазанный машинным маслом, которое обеспечивает при давлении скольжение материала, затем накладывается оправка и к ней прикладывается давление, достаточное для вжатия оправки в свинец и выдавливания листа материала.
В свинце образуется углубление по форме оправки, и материал, зажатый между свинцом и оправкой, плотно облегает последнюю.
Глубокие вытяжки приходится делать за несколько приемов, применяя оправки промежуточных форм и отжигая заготовки между операциями.
Опиливание
Одной из операций, дающих возможность получить деталь такой формы, которую нельзя выполнить на станке, является опиловка.
В большинстве случаев опиловка является окончательной операцией, после чего следует отделка и сборка. Опиловкой можно добиться точности до 0,02 мм.
Когда требуется еще большая точность, изделия после опиловки подвергают шабровке или шлифованию. Инструментом для опиловки служат различные напильники (рис. 90).
Действие всех напильников различных размеров и фасонов заключается в снятии частиц металла многочисленными режущими кромками, образованными насечкой.
По размерам насечки напильники различают: драче-вые *, имеющие от 4 до 12 насечек на 1 см, личные — от 13 до 26 и бархатные — от 26 до 40.
Драчевые напильники применяются для грубой опиловки и первоначального придания формы; личные и бархатные — для окончательной отделки и доводки. Чем мельче насечка напильника, тем чище обработанная им поверхность. Самые маленькие напильники, имеющие тонкую ручку (иногда с накаткой), называются надфилями.
По форме сечения различают плоские, круглые, трехгранные, квадратные, полукруглые, ножевидные и ромбовидные напильники и надфили. Такое разнообразие форм определяется необходимостью опиливать различные фасонные контуры.
Наиболее часто употребляются напильники длиной от 75 до 500 мм.
Примеры использования напильников показаны на рис. 91.
Кроме прямых надфилей, для обработки вогнутых поверхностей и пазов применяются фасонные и гнутые надфили (см. рис. 90).
При обработке напильником деталь зажимают в тиски. Чтобы получать ровные плоскости, необходимо применять правильные приемы опиливания. На рис. 90 показан набор напильников, необходимых моделисту.
Рабочая поверхность напильника должна быть чистой. Если во время работы напильник забивается остатками стружек, застрявших в насечке, и местами перестает «брать» металл, рекомендуется прочистить его железной пластинкой.
Напильники и надфили быстро тупятся и выходят из строя, если их хранят в ящике навалом. Объясняется это тем, что каленые насеченные поверхности напильников, соприкасаясь между собою, взаимно сбивают и выкрашивают режущие кромки. Чтобы уберечь напильники от преждевременного затупления, их следует хранить в специальных гнездах, а надфили — в колодках (рис. 91).
Необходимо также оберегать напильники от попадания на них масла, грязи и абразивной пыли.
* Для обработки мягких металлов, как, например, сплавов алюминия, магния и свинца, хорошо зарекомендовали себя рашпили с глубокой фрезерованной насечкой прямой или полукруглой конфигурации. Режущие кромки таких напильников не забиваются стружкой, вследствие чего поверхность получается чистой, без задиров.
Сверление
При изготовлении моделей для вращения сверл обычно применяют ручные дрели (см. рис. 49). В мастерских пользуются электрическими дрелями и сверлильными станками (рис. 92).
Электрическая ручная дрель состоит из корпуса, в котором смонтирован электромотор, редуктора, понижающего число оборотов мотора, и шпинделя с конусом, на который насаживается патрон. Включение дрели производится кнопкой, расположенной на рукоятке. При работе дрелью пользуются главным образом цилиндрическими спиральными сверлами.
Электрическую дрель типа ЭД-5 можно использовать для устройства настольного сверлильного станка (см. рис. 92).
Сверлильный станок применяется для ускорения и повышения точности работ, он значительно облегчает труд. Состоит станок из станины, стойки, мотора с приводом на шпиндель, механизма подачи и регулировки высоты. Дли удерживания сверл станок снабжается трехкулачковым патроном соответствующей величины.
Спиральные сверла (цилиндрические) изготовляются различных диаметров, начиная от 0,2 мм (рис. 93).
Скорость вращения сверла выбирают в зависимости от диаметра сверла и твердости обрабатываемого материала. Для сверл диаметром от 3 до 5 мм можно рекомендовать следующие скорости вращения:
При больших диаметрах сверла число оборотов должно быть уменьшено, а при использовании сверл меньших диаметров — увеличено.
Перовые сверла из-за их малой производительности и неточности отверстий, получаемых с их помощью, в машиностроении почти вышли из употребления, но в моделировании их применяют, если нет спиральных.
Перовые сверла можно изготовить из стальной проволоки с последующей закалкой и заточкой режущих кромок до нужного размера.
Ручное сверление цангодержателем. При сверлении в труднодоступных местах, а также при разворачивании отверстий и снятия фасок для удерживания сверла пользуются часовыми тисочками и цангодержателем (рис. 94, тот и другой инструмент предназначен для удерживания цилиндрических деталей).
Затачивание сверл. Для восстановления режущих кромок сверло затачивают, выбирая углы заточки применительно к тому материалу, который надо обрабатывать (табл. 12).
Таблица 12
Углы заточки сверл
При затачивании спиральных сверл и изготовлении перовых важно обеспечить симметричность режущих кромок и в особенности поперечной кромки. Хорошая работа сверла может быть только при правильной заточке и соблюдении углов.
Для хранения набора сверл используют колодку (см. рис. 93). Около каждого отверстия проставляют размер сверла. Такой способ хранения сверл позволяет быстро находить сверло нужного размера и предохраняет их от порчи.
Клепка
Для соединения разнородных материалов, например металла с деревом, а также, если другие соединения невозможны по конструктивным соображениям, в практике моделизма применяются заклепочные соединения.
Расположение заклепок в заклепочном шве может быть однорядным, двухрядным и многорядным. В последних случаях заклепки ставят в шахматном порядке.
По форме головок различают три основных вида заклепок: с полукруглыми, плоскими и потайными головками. Кроме того, применяются еще и трубчатые заклепки (пистоны). Стандартные диаметры заклепок приведены в табл. 13.
Схемы заклепочных соединений показаны на рис. 95.
Длину заклепки принимают равной толщине склепываемого пакета плюс 1,5 диаметра заклепки для образования замыкающей головки.
Порядок постановки заклепок следующий:
— размечают центры отверстий под заклепки, затем соединяемые листы плотно прижимают друг к другу и сверлят отверстия, диаметр которых должен быть на 0,1 мм больше диаметра заклепки;
— вставляют заклепку и, поддерживая снизу готовую головку, ударами молотка обжимают материал вокруг заклепки специальной натяжкой, представляющей собой круглый стержень с просверленным в торце его отверстием, диаметр которого несколько больше диаметра заклепки. Натяжка создает более тесное прилегание склепываемых деталей или листов друг к другу. В особенности это важно в случае соединения дерева с металлом;
— поддерживая снизу готовую головку заклепки массивной поддержкой, равномерно расклепывают свободный конец ножки заклепки молотком, стараясь придать ему форму бочонка. Окончательную форму придают замыкающей головке с помощью стальной обжимки, на конце которой имеется углубление, соответствующее форме головки.
Полукруглую обжимку можно сделать следующим образом. Придав отрезку прутковой стали форму, показанную на рис. 96, засверливают в его торце отверстие, по диаметру и глубине равное головке заклепки. Затем, подобрав стальной шарик подходящего диаметра, кладут его на чугунную плиту, накладывают на него отверстием заготовленный стержень и сильным ударом молотка вдавливают шарик внутрь отверстия. При этом шарик оставляет внутри оправки гладкий отпечаток и выравнивает след от конца сверла. Затем конец стержня заправляют и калят с последующим отпуском до желтого цвета.
Если заклепок нет, то их можно изготовить самому из латунной, медной или алюминиевой проволоки. Приспособление для изготовления заклепок показано на рис. 96.
Примерами заклепочных соединений могут служить конструкции, изображенные на рис. 97.
Соединение дерева с металлом заклепками успешно применяют для крепления узлов крыльев на тяжелых летающих моделях, опор управления и т. д. Можно рекомендовать способ приклепывания металлических креплений к фанере с последующим приклеиванием ее к деревянному каркасу.
При соединении дерева с металлом под головку заклепки необходимо подкладывать шайбу, чтобы предотвратить чрезмерное смятие древесины от ударов при постановке заклепки.
Постановка трубчатых заклепок заключается в развальцовке кернером или специальным бородком свободного конца трубки-пистона, как показано на рис. 95.
Нарезание резьбы
Резьбонарезной инструмент разделяется на гайконарезной для нарезания внутренней резьбы и винтонарезной для нарезания наружной резьбы.
Гайконарезной инструмент состоит из комплекта метчиков и воротка, которым вращают метчики.
Метчик (рис. 98) представляет собой стальной цилиндрический или конический стержень с точно нарезанной на нем резьбой, разбитой идущими вдоль стержня канавками на отдельные части, называемые гребенками. Края гребенок образуют режущие кромки.
Чтобы получить чистую резьбу, нужно снимать стружку постепенно, это приводит к необходимости иметь очень длинный метчик или набор из двух-трех метчиков.
Обычно комплекты метчиков диаметром до 3 мм состоят из двух, комплекты для метчиков диаметром от 3 мм и выше из трех штук.
Номер метчика обозначается кольцевыми рисками на его хвостовике, число рисок соответствует номеру метчика.
Метчик № 1. Гребни зубьев этого метчика сильно срезаны, поэтому им делают только черновую нарезку. Наружный диаметр у этого метчика несколько меньше, чем у № 2 и 3.
Метчик № 2. Заборная часть у него короче, гребни срезаны меньше, диаметр больше, чем у метчика № 1.
Метчик № 3. Гребни зубьев этого метчика не имеют срезов, диаметр его соответствует окончательным размерам резьбы.
При изготовлении металлических частей летающих моделей часто приходится нарезать неглубокую внутреннюю резьбу в деталях из алюминиевых сплавов или латуни. Для такой работы можно пользоваться самодельным метчиком. Лучше всего для изготовления метчика применить стальную калиброванную проволоку — серебрянку, нарезать на ней плашкой резьбу и закалить с последующим отпуском до соломенного цвета. Для создания режущих кромок закаленный метчик зажимают в цангодержатель и затачивают на бруске или точиле режущие кромки, как показано на рис. 98.
Прежде чем нарезать резьбу, надо просверлить в детали отверстие, соответствующее внутреннему диаметру резьбы. Величины диаметров отверстий для нарезки крепежной резьбы (основной вид резьбы) приводятся в табл. 14.
Таблица 14
Диаметры отверстий под резьбу
Примечание. Диаметры резьбы, поставленные в скобшх, применять не следует.
Метчик вращают, кддев на его квадратный хзостовик так называемый вороток (см. рис. 98).
Нарезать резьбу следует осторожно, проходя вначале вее отверстие первым метчиком.
Для получения чистой поверхности резьбы в твердых и вязких сталях рабочую часть метчика смазывают олифой, в дюралюминии и сплавах алюминия — скипидаром, керосином или спиртом. Смазка машинным маслом допустима, но дает худшие результаты.
После каждого пол-оборота по ходу винта рекомендуется делать четверть оборота в обратную сторону, чтобы сломать стружку.
Наиболее удобным и распространенным инструментом для нарезания наружной резьбы вручную являются прогонки — круглые плашки.
Стержень, на котором предполагается сделать нарезку, измеряют штангенциркулем. Диаметр стержня должен быть равен номинальному диаметру резьбы. Для того чтобы получить правильное начало резьбы, по краю стержня снимают фаску. Плашку, соответствующую номинальному диаметру резьбы, закладывают в плашкодержатель (вороток), закрепляют и, насколько возможно, разжимают разжимным винтом. Вращая плашку по ходу резьбы, получают нарезку неполного профиля.
Для получения чистой резьбы плашку постепенно сжимают до образования резьбы полного профиля. Чтобы получить чистую поверхность нарезки, рекомендуется применять смазку так же, как и при работе метчиком, и после каждого поворота плашки по ходу резьбы делать пол-оборота в обратную сторону для сламывания стружки.
Хранить разьбонарезной инструмент нужно так, чтобы не допустить его ржавления и повреждения режущих кро-хмок (см. рис. 98). При длительных перерывах в работе инструмент покрывают тонким слоем вазелина или тавота.
Токарная обработка
Точение является одним из основных видов обработки металла резанием. Точение применяется, чтобы получить детали, представляющие собою тела вращения. Точение производится на токарных станках — простых и винторезных. Инструментом для работы на токарных станках являются резцы.
Простой токарный станок отличается от винторезного тем, что нарезка резьбы на винторезном станке может производиться специальным резцом при автоматической продольной подаче.
При изготовлении деталей моделей применяются токарно-винторезные станки и настольные прецезионные, винторезные и часовые станки (рис. 99, А, Б).
Токарный станок необходим для каждой лаборатории и мастерской.
Точение производится резцами, закрепляемыми на суппорте в резцедержателе. При помощи подкладок резец устанавливают режущей кромкой точно против центра вращения детали. При подаче суппортом к центру резец снимает стружку, которая сходит по передней поверхности резца. При движении суппорта вдоль детали стружка снимается последовательно по длине обтачиваемой детали.
Заточка резцов производится на заточном станке. От правильной заточки резцов зависит производительность работы и чистота обрабатываемой поверхности.
Углы заострения резца должны быть различны для каждого материала. Они проверяются шаблоном для заточки резцов, показанным на рис. 100.
При проверке угла заострения шаблон необходимо ставить перпендикулярно главной режущей кромке. Задний угол лежит в пределах 8 — 12° и зависит от крепости материала.
Форма резцов, применяемых при точении, зависит от вида работы. Резцы различных типов показаны на рис. 100. Название резца указывает на его применение. Кроме резцов, предназначенных для работы на суппорте, в моделировании часто применяются ручные резцы, которыми работают на подручнике.
Ручные резцы представляют собой стальные стержни, обычно круглого сечения, вставленные в ручку. Эти резцы являются основными, и ими можно выполнить почти все работы в моделировании. Ручными резцами гораздо проще и легче придавать сложные формы мелким деталям из цветных металлов, пластмасс и древесины. Недостатком ручных резцов является меньшая их стойкость при обработке стали.
Материалом для изготовления резцов служат лучшие сорта инструментальной быстрорежущей стали, самопальные и высокоуглеродистые стали, а также пластинки сверхтвердых сплавов.
Для изготовления ручных резцов чаще всего применяют калиброванную сталь № 48, называемую также серебрянкой.
ОБРАБОТКА ДЕТАЛИ В ЦЕНТРАХ
Детали устанавливаются на станке одним из приведенных ниже способов:
— в трехкулачковом самоцентрирующем патроне (рис. 101);
— в четырехкулачковом патроне (планшайбе) при обработке сложных деталей;
— в центрах с поводковым хомутиком при изготовлении валов;
— в цангах (зажимают мелкие детали).
Давление на токарном станке применяют для получения из листового металла различных деталей летающих моделей, представляющих собой тела вращения, например обтекатели на винты, диски колес, капоты и др. Давление деталей производится на специальных давильных или токарных станках.
Давление производят на болванке, выточенной из металла или твердой древесины. Профиль болванки должен соответствовать внутреннему контуру детали.
Последовательность операций при давлении следующая. Заготовку из отожженного листового материала прижимают к болванке центром задней бабки с помощью прижима (рис. 102). Затем давильником, смазанным маслом, обжимают ее по вращающейся болванке, идя от центра к краям.
Во время работы давильник упирают на специальный подручник с передвижным штырем, который зажимают в суппорт вместо резца.
Во время работы — давления — материал нагартовывает-ся, т. е. становится жестким, в связи с чем при глубокой вытяжке для предотвращения разрыва материала приходится материал несколько раз отжигать, а иногда применять болванку промежуточной формы. После окончания выдавливания лишний материал с краев обрезают специальным резцом.
Фрезерование
Фрезерование — обработка деталей вращающимся многорезцовым инструментом — фрезой. В зависимости от вида производимых работ и рода станка применяют фрезы различных типов: цилиндрические, дисковые, торцовые, шпоночные и т. д. Поступательное движение — подачу — при фрезеровании, как правило, имеет сама обрабатываемая деталь.
В практике моделирования фрезерование при наличии станка может широко применяться для различных работ с металлами и с различными другими материалами, как, например, деревом, пластмассами и т. п.
Наиболее удобными являются универсальные фрезерные станки типа 675 и 679 (рис. 103).
Станок должен иметь оснастку: тиски, прижимы, болты.
Наиболее удобными для модельных работ являются концевые цилиндрические и дисковые фрезы.
Методом фрезерования можно изготавливать фасонные детали, делать облегчения в болванках и т. п.
Особое место занимают копировально-фрезерные станки, с помощью которых можно гравировать надписи, делать трафареты и мелкие детали сложных конфигураций. На рис. 103 изображены такой станок, касса шрифтов и фрез для гравирования.
Принцип копировального устройства основан на действии пантографа. Обводя контур копира, фрез описывает ту же фигуру в заранее избранном масштабе. О возможности применения таких станков или самодельных устройств моделистам полезно знать, так как заготовки винтов, нервюры и другие детали на таких станках можно делать быстро и точно.
Полезен может быть ручной электрофрез типа борма-шинки (рис. 104, А, Б). Режущим инструментом на нем служат крупные зуботехнические боры и камни, шарошки или вращающиеся напильники. Этим инструментом можно обрабатывать металл, пластмассы и дерево в самых труднодоступных местах литых деталей всевозможной конфигурации.
Шлифование, заточка, полирование
Шлифование и полирование представляет собой операцию, при которой обработка металла ведется посредством абразивных материалов и инструмента. Абразивы обладают большой твердостью, ими можно обрабатывать детали из металлов и даже закаленной стали.
Простейшим видом шлифовки является обдирка стальных деталей твердыми крупнозернистыми кругами на точилах.
По виду работы шлифование разделяют на плоское и круглое.
Наиболее распространенным видом шлифования в моделировании является обработка деталей шкурками (см. гл. I, раздел «Заточка режущего инструмента»), притирка с помощью шлифзерна и шлифпорошков, а также полирование.
В зависимости от материала изделия и требуемой чистоты его поверхности рекомендуются следующие абразивные инструменты и материалы:
Обдирочное шлифование представляет собой грубую операцию снятия больших припусков металла с заготовок и придания первоначальной формы режущим кромкам инструмента. В качестве абразива употребляются крупнозернистые твердые круги и шкурки.
Обозначение твердости: М — мягкий, СМ — среднемягкий, СТ — среднетвердый, С — твердый.
Шлифование плоское и круглое производится на специальных станках. Как правило, шлифуют закаленные детали, которые обработать точением нельзя, а также детали, требующие большой точности и чистоты поверхности.
Заточка инструмента (см. гл. I) заключается в придании режущим граням нужных углов и восстановлении режущих кромок. Заточка производится на заточных кругах
средней твердости абразивами, приведенными выше. Инструмент из углеродистых сталей необходимо охлаждать. Резцы из быстрорежущей стали в охлаждении не нуждаются. Резцы с наварными пластинами из твердых сплавов охлаждать не следует во избежание появления в них трещин.
Шлифование шкурками представляет собой отделочную операцию. Шкурками можно обрабатывать закаленную сталь, ими устраняют неровности и подготавливают поверхности к полированию. Сначала применяют крупнозернистые номера (см. табл. 4), переходя к более мелким, достигают необходимой чистоты поверхности.
Наиболее чистую поверхность получают обработкой шлифовальной шкуркой с насыпкой из тонких шлифпорошков и микропорошков («микронной шкуркой»).
Для получения большей чистоты шкурку смачивают жидким маслом.
Полирование является окончательной операцией отделки деталей, чаще всего для декоративных целей и подготовки к гальваническим покрытиям.
В качестве материалов для полирования применяют шлифпорошки и микропорошки сухие с маслом и в виде паст.
В чистом виде употребляют порошки корунда, окиси хрома и окиси железа.
Твердые шлифпорошки применяются главным образом для отделки металлических поверхностей сложной формы. Там, где трудно работать шкуркой, деталь шлифуют торцами липовых палочек, посыпанных порошком. Твердые частицы абразива проникают при нажиме в поры палочки и, удерживаясь некоторое время на поверхности дерева, шлифуют материал.
Окись железа — крокус — порошок красного цвета, которым полируют стекло и сталь.
Шлифовальные пасты представляют собой абразивные порошки, смешанные с каким-нибудь связующим составом, хорошо смачивающим обрабатываемую поверхность и удерживающим в себе зерна абразива. В связующий состав могут входить парафин, воск, масла и растворители типа скипидара, керосина и уайт-спирита. Пасты применяют для полирования различных металлов и пластмасс.
Промышленность выпускает различные сорта паст для автомобильной, авиационной и мебельной промышленности, которые вполне пригодны в моделировании.
Полировочные пасты предназначены для окончательного полирования поверхности, придания зеркального блеска и уничтожения мельчайших неровностей. Полирование пастами производят после обработки шлифовальными пастами и тщательного удаления их остатков. Для получения зеркаль-
ной поверхности необходимо, чтобы в пасту и на обрабатываемую поверхность во время работы не попадали песок, крупные зерна абразивных материалов, а также пасты других номеров.
Полировочным кругом или материалом, которым полировали металл, нельзя полировать пластмассы и лакокрасочные покрытия.
Полирование можно вести вручную или механическим путем на вращающихся кругах.
В первом случае процесс полирования состоит в том, что на тампон или тряпку наносят слой полировочной пасты и натирают поверхность до появления блеска. Если паста слишком густа, ее разводят керосином.
Во втором случае полировочная паста наносится на вращающийся круг. В зависимости от назначения различают пасты для полирования металла, пластмасс и нитропокрытий.
Для полирования твердых металлов применяют пасты ГОИ, выпускаемые нашей промышленностью.
Основой паст является окись хрома. Состав паст приведен в табл. 16.
Венскую известь приготовляют из хорошей негашеной извести путем постепенного гашения ее водой, формовки и просушки на воздухе в течение двух-трех недель. Она применяется для полирования изделий после никелирования и хромирования.
Мел отмученный — наиболее мягкий полировочный материал. В сухом виде применяется для придания блеска мягким металлам, а также для окончательного зеркального полирования нитролаковых покрытий.
Отмучивание мела производят следующим образом. Обыкновенный мел протирают сквозь мелкую сетку, размешивают в большом сосуде с водой до густоты молока и дают отстояться. Тяжелые частицы (например, песок) оседают на дно. Чистый мел будет находиться между осадком и всплывшей на поверхность грязью. Грязную воду, находящуюся сверху, сливают. Отмученный в воде мел осторожно отделяют от осадка, переливая в другую посуду. Осадок с тяжелыми частицами выбрасывают. Жидкости дают хорошо отстояться, удаляют лишнюю воду и полученный сметанообразный осадок просушивают.
Шлифование и полирование деталей не рекомендуется вести ручным способом, который очень утомителен и отнимает много времени, лучше применять специальные полировальные станки.
Простейший полировальный станок состоит из электродвигателя, на удлиненный вал которого надевают шлифовальные диски или полировальные круги (рис. 105).
Машинное полирование производится войлочными и хлопчатобумажными кругами с нанесенным на них слоем абразивного порошка.
Войлочные круги применяют для первоначального шлифования и окончательного полирования. Так как модельные детали требуют сохранения тонкости формы, обрабатывать их на войлочных кругах надо осторожно. Войлочные круги диаметром от 200 до 50 мм и толщиной от 20 до 50 мм изготовляются из плотного прессованного войлока. Для грубой обработки и шлифования круг смазывают по окружности столярным клеем и насыпают на него слой абразивного порошка, а затем сушат. На поверхности круга образуется как бы шлифовальная шкурка. Абразивные зерна при работе частично вдавливаются в войлок и сообщают кругу хорошие шлифующие свойства.
Войлочные круги, смазанные пастами, обладают значительно большей шлифующей способностью, чем хлопчатобумажные. Поэтому их применяют только для довольно крупных деталей, или когда нужно снять слой материала, или сгладить значительные неровности.
Для получения хорошего блеска окружная скорость полировального круга должна быть определенной для каждого материала. В зависимости от числа оборотов электродвигателя и полируемого материала диаметр круга можно выбрать по графику, приведенному на рис. 105.
Полировальный хлопчатобумажный круг составляется из отдельных дисков, в которых сделаны отверстия для вала.
Отдельные диски из муслина, фланели или ситца укладываются один на другой так, чтобы направление нитей пос-следующего круга не совпадало с направлением нитей предыдущего, а было бы смещено на 20 — 30°.
Насаженные на вал диски стягивают при помощи металлической шайбы и гайки.
Новый полировальный круг надо подготовить к работе. Для этого его надевают на вал станка, включают электродвигатель и, прикасаясь торцом обрезка тонкостенной трубы к окружности диска, выравнивают его поверхность. При этом отдельные пряди вылетят, а концы прядей по окружности растреплются. После этого на край диска наносят пасту и приступают к полированию. Долго бывшие в употреблении круги «засаливаются», т. е. покрываются сплошным слоем загрязненной пасты и теряют свои полирующие качества. В этом случае, как и при первоначальной подготовке, слой пасты и засаленные волокна с окружности круга удаляют при помощи обрезка трубы. Слишком часто чистку производить не следует, так как каждый раз при этом часть круга срезается.
Для достижения хорошего блеска надо применять только чистые круги. Если на круге полировали сталь, а затем начали полировать латунь или другой более мягкий металл или пластмассу, то частицы твердого металла, приставшие к кругу, увеличат его режущие свойства и этим ухудшат качество поверхности: блеск не будет чистым.
Обычно полировальный круг вращается на горизонтальной оси так, что полирующие точки круга идут сверху вниз, а полируемая деталь располагается ниже центра круга (см. рис. 105).
Полирование выше центра круга опасно, в особенности при работе на мощных станках, так как деталь может быть вырвана кругом из рук и ударить работающего.
Наибольшую опасность представляет обработка колец и подковообразных деталей. В этих случаях даже при работе ниже центра круг захватывает и затягивает деталь вместе с рукой. Чтобы избежать этого, кольца полируют на деревянных оправках.
Покрытия
Чтобы придать красивый вид и защитить от окисления металлические детали, их покрывают лаками, красками, слоем малоокисляющихся металлов или на поверхности создают оксидную пленку, предохраняющую в дальнейшем от окисления.
Лакокрасочные покрытия являются простейшим способом отделки. Детали можно покрывать цапон-лаком различных цветов и масляно-смоляными лаками.
Окрашивать в различные цвета можно нитроэмалями по грунту, глифталевыми без грунта.
Масляными красками и эмалями можно покрывать без
грунта, но предварительно надо обезжирить бензином или ацетоном окрашиваемую поверхность.
Покрытие металлами производят химическим и гальваническим способом в специальных ваннах.
В практике моделизма применяют воронение, оксидацию, никелирование и хромирование деталей и узлов как матовое (отбел), так и глянцевое. Детали, которым надо придать белый цвет, серебрят, если требуется серебру придать серый цвет, патинируют в растворе серной печени.
Медные и латунные детали для отделки под старую бронзу обрабатывают раствором односернистого аммония.
Дюралюминий различных марок в необработанном виде подвержен на воздухе интенсивной коррозии, его поверхность покрывается мучнистым налетом. Хорошая полировка поверхности значительно предохраняет поверхность и придает красивый вид, аналогичный глянцевому хромированию.
Прочное покрытие получается анодированием, которое бывает всех цветов, начиная от золотого до красного. Процесс анодирования несложен и в условиях заводов получил широкое применение.
Особенно интенсивно коррозирует сплав магния — электрон, средствами защиты его поверхности является лакирование, а в условиях завода оксидация.
|
