Лекции для студентов по профессии 15. 01. 05 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы) Курск 2016 2
 Скачать 1 Mb.
|
|
Комитет образования и науки Курской области Областное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Курский автотехнический колледж» ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ СЛЕСАРНЫЕ ОПЕРАЦИИ МДК.01.01 Подготовка металла к сварке (Раздел 1) ПМ.01 Подготовительно-сварочные работы Лекции для студентов по профессии 15.01.05 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы) Курск – 2016 2 Рассмотрены на заседании цикловой ко- миссии профессиональных дисциплин по профессиям «Сварщик», «Повар-конди- тер», «Мастер ЖКХ»; специальности «Сварочное производство» Протокол № 1 от 29.08.2016 г. Председатель цикловой комиссии Е.Е. Чинарева Автор-составитель: Жукова Л.А., преподаватель ОБПОУ «КАТК». Подготовительные слесарные операции. МДК.01.01 Подготовка металла к сварке (Раздел 1) ПМ.01 Подготовительно-сварочные работы: Лекции для студентов по профессии 15.01.05 Сварщик (электросварочные и газосвароч- ные работы) / сост. Л.А. Жукова. – Курск: ОБПОУ «КАТК», 2016. – 34 с. Конспекты лекций включают в себя традиционные учебные материа- лы, позволяющие обеспечить изучение типовых слесарных операций, ис- пользуемых в процессе подготовки металла к сварке. Предназначены для студентов, обучающихся по профессии 15.01.05 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы). Жукова Л.А., 2016 г. ОБПОУ «Курский автотехнический колледж», 2016 3 СОДЕРЖАНИЕ Введение ……………………………………………………........... 4 Тема 1. Выполнение типовых слесарных операций, применяе- мых при подготовке металла к сварке ……………………… 5 1.1. Правила подготовки изделий под сварку ………………. 5 1.2. Выбор правильной организации рабочего места слесаря 7 Контрольные вопросы …………………………………………… 13 Тема 2. Заготовительные слесарные операции ………………… 14 2.1. Виды слесарных работ …………………………………... 14 2.2. Гибка ……………………………………………………… 15 2.3. Рубка металла …………………………………………….. 18 2.4. Резка металла …………………………………………….. 21 2.5. Опиливание металла ……………………………………... 26 Контрольные вопросы …………………………………………… 32 Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет- ресурсов, дополнительной литературы ……………………...... 34 4 Введение Междисциплинарный курс МДК.01.01 Подготовка металла к сварке яв- ляется частью профессионального модуля ПМ.01 Подготовительно- сварочные работы и входит в профессиональный учебный цикл программы подготовки квалифицированных рабочих, служащих по профессии 15.01.05 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы). Согласно требованиям федерального государственного образователь- ного стандарта (ФГОС) сварщик должен знать: правила подготовки изделий под сварку; назначение, сущность и технику выполнения типовых слесарных операций, выполняемых при подготовке металла к сварке; средства и приёмы измерений линейных размеров, углов, отклонений формы поверхности; Конспекты лекций включают в себя традиционные учебные материалы, позволяющие обеспечить изучение типовых слесарных операций, используе- мых в процессе подготовки металла к сварке. 5 Тема 1. Выполнение типовых слесарных операций, применяемых при подготовке металла к сварке Вопросы: 1.1. Правила подготовки изделий под сварку. 1.2. Выбор правильной организации рабочего места слесаря. 1.1. Правила подготовки изделий под сварку Качество сварных соединений во многом зависит от обработки и под- готовки металла. Исходным металлом для производства сварочных работ яв- ляется прокат, литье, поковки. Чаще всего металл получают от завода- изготовителя в виде проката: лист, лента, полоса, труба, уголок и другой гну- тый профиль. При подготовке деталей под сварку поступающий металл подвергается правке, разметке, наметке, резке, подготовке кромок под сварку, холодной или горячей гибке. Металл правят либо вручную, либо на различных листоправильных вальцах. Ручную правку выполняют на чугунных или стальных правильных плитах ударами кувалды или с помощью ручного винтового пресса. Угловая сталь правится на правильных вальцах (прессах), двутавры и швеллеры — на приводных или ручных правильных прессах. Разметка и наметка — это такие операции, которые определяют конфи- гурацию будущей детали. Механическая резка применяется для прямолиней- ного реза листов, а иногда для криволинейного реза листов с использованием для этой цели роликовых ножниц с дисковыми ножами. Углеродистые стали разрезают газокислородной и плазменно-дуговой резкой. Эти способы могут быть ручными и механизированными. Для резки легированных сталей, цвет- ных металлов может применяться газофлюсовая или плазменно-дуговая рез- ка. Основной металл и присадочный материал перед сваркой должны быть тщательно очищены от ржавчины, масла, влаги, окалины и различного рода неметаллических загрязнений. Наличие указанных загрязнений приводит к образованию в сварных швах пор, трещин, шлаковых включений, что приво- дит к снижению прочности и плотности сварного соединения. Кромки под сварку разделывают в целях полного провара заготовок по сечению, что является одним из условий равнопрочности сварного соедине- ния с основным металлом. К элементам геометрической формы подготовки кромок под сварку (рис.1) относятся угол разделки кромок α, притупление кромок S, длина скоса листа L при наличии разности толщин металла, смещение кромок относи- тельно друг друга б, зазор между стыкуемыми кромками а. Угол разделки кромок выполняется при толщине металла более 3 мм, поскольку се отсутствие (разделки кромок) может привести к непровару по 6 Рис. 2. Форма подготовленных кро- мок под сварку для стыковых соеди- нений сечению сварного соединения, а также к перегреву и пережогу металла; при отсутствии разделки кромок для обеспечения провара электросварщик дол- жен увеличивать величину сварочного тока. Разделка кромок позволяет вести сварку отдельными слоями неболь- шого сечения, что улучшает структуру сварного соединения и уменьшает возникновение сварочных напряжений и деформаций. Зазор, правильно установленный перед сваркой, позволяет обеспечить полный провар по сечению соединения при наложении первого (корневого) слоя шва, если подобран соответствующий режим сварки. Рис. 1. Элементы геометрической формы подготовки кромок под сварку (а) и шва (б): в – ширина шва; h – высота шва; К – катет шва Длиной скоса листа регулируется плавный переход от толстой свари- ваемой детали к более тонкой, устраняются концентраторы напряжений в сварных конструкциях. Притупление кромок выполняется для обеспечения устойчивого веде- ния процесса сварки при выполнении корневого слоя шва. Отсутствие при- тупления способствует образованию прожогов при сварке. Смещение кромок создает допол- нительные сварочные деформации и на- пряжения, тем самым ухудшая прочност- ные свойства сварного соединения. Сме- щение кромок регламентируется либо ГОСТами, либо техническими усло- виями. Кроме того, смещение кромок не позволяет получать монолитного сварно- го шва по сечению свариваемых кромок. ГОСТ 5264-80 предусматривает для стыковых соединений формы подготов- ленных кромок, представленные на рис. 2; для угловых соединений – на рис. 3; тавровых – на рис. 4 и нахлесточных – на рис. 5. 7 Рис. 3. Форма подготовленных кромок под сварку для угловых соединений Рис. 4. Форма подготовленных кромок под сварку для тавровых соединений Рис. 5. Форма подготовленных кромок под сварку для нахлесточных соединений Подготовку кромок под сварку выполняют на механических станках - токарных (обработка торцов труб), фрезерных, строгальных - обработка лис- тов и т. д., а также применением термической резки. Листы, трубы, изготов- ленные из углеродистых сталей, обрабатываются газокислородной резкой. В качестве горючих газов могут служить ацетилен, пропан, коксовый газ и т. д. Цветные металлы, а также нержавеющие стали обрабатываются плазменной резкой. Перед сваркой особо ответственных конструкций торцы труб или лис- тов после газокислородной резки обрабатывают дополнительно механиче- ским путем; это делается для того, чтобы избежать каких-либо включений в металле. 1.2. Выбор правильной организации рабочего места слесаря Рабочее место слесаря может быть организовано по-разному. Однако для удобства и большей эффективности работы следует соблюдать некото- рые основные правила. В целях экономии движений и устранения ненужных поисков предме- ты на рабочем месте подразделяют на предметы постоянного и временного пользования; для тех и других отводят постоянные места хранения и распо- ложения. 8 По возможности предметы на рабочем месте размещают так, чтобы из- бежать при выполнении работ поворотов и особенно нагибания корпуса, а также перекладывания предметов из одной руки в другую. Инструменты и приспособления в процессе работы должны распола- гаться на верстаке в следующем порядке: все то, что берется левой рукой, нужно располагать в левой части верстака, то, что берется правой рукой, рас- полагается в правой части верстака. Инструменты и приспособления, кото- рыми слесарь пользуется чаще, нужно располагать ближе, и, наоборот, то, чем пользуются реже, располагать дальше. Такое расположение должно быть постоянным, чтобы слесарь во время работы мог брать нужный инструмент, приспособление или заготовку, не затрачивая излишнего времени на отыска- ние их. Хранить инструмент следует в выдвижных ящиках верстака в таком порядке, чтобы режущий инструмент — напильники, метчики, сверла и т. п. — не портился, а измерительный инструмент — угольники, штан- генциркули, микрометры и др. — не портился от забоин, царапин и ударов. Для этого в выдвижном инструментальном ящике слесарного верстака дела- ют поперечные полочки шириной 100–150 мм. Каждая ячейка должна пред- назначаться для одного вида инструмента. В одном из инструментальных ящиков верстака, вдоль его боковых сторон, прибивают по 3–4 ступенчатых планки, на которые кладут напильники; при этом напильники больших раз- меров располагают на нижних ступеньках, а малых — на верхних. Дно ящика делят на несколько клеток для хранения сверл, разверток, метчиков и плашек. На остальной площади ящика необходимо хранить более грубый инструмент, такой, как молотки, зубила, крейцмейсели и т. д. Измерительные инструменты хранят в специальных футлярах или в де- ревянных коробках. По окончании работы использованные инструменты и приспособления очищают от грязи и масла и протирают. Напильники необходимо очистить от металлических опилок и грязи проволочной щеткой, вытереть чистой тряп- кой или салфеткой. Рабочие части режущего и мерительного инструмента следует смазывать тонким слоем вазелина. Поверхность верстака очищают щеткой от стружки и мусора. Рабочее место должно иметь хорошее индивидуальное освещение. Свет должен падать на обрабатываемый предмет, а не на лицо работающего. Же- лательно, чтобы свет был рассеянным и не создавал бликов, мешающих ра- ботать. Слесарный верстак. Для выполнения ручных работ большинство рабо- чих мест оборудуется слесарным верстаком, на котором устанавливают тиски и раскладывают необходимые для работы инструменты, приспособления, ма- териалы. Верстак (рис.6) представляет собой специальный стол, на котором вы- полняют слесарные работы. Он должен быть прочным и устойчивым. Каркас верстака сварной конструкции из чугунных или стальных труб, стального профиля (уголка). Крышку (столешницу) верстаков изготовляют из досок 9 толщиной 50–60 мм (из твердых пород дерева). Такая столешница не будет прогибаться и дрожать во время выполнения работ. Столешницу, в зависимо- сти от характера выполняемых на верстаке работ, покрывают листовым же- лезом толщиной 1–2 мм, линолеумом или фанерой. По периметру столешни- цу желательно окантовать бортиком, чтобы с нее не скатывались детали. Под столешницей верстака желательно иметь два-три выдвижных ящи- ка, разделенных на ряд ячеек для хранения в определенном порядке инстру- ментов и мелких деталей. Размеры слесарного верстака должны быть следующими: в длину 1000–1200 мм, в ширину 700–800 мм, в высоту 800–900 мм. Особенно удобны верстаки с регулируемой высотой ножек, которые при необходимости разрешают устанавливать верстак по росту слесаря. Для удобства работы к ножке верстака можно прикрепить откидное си- денье. Для предохранения от стружки, разлетающейся во время рубки метал- ла, верстак желательно оградить проволочной сеткой, натянутой на рамку. Рис. 6. Слесарный верстак с регулируемыми по высоте тисками: 1 – винт подъема; 2 – каркас; 3 – труба; 4 – сетка; 5 – полочка; 6 – планшет; 7 – рамка; 8 – маховичок Слесарные тиски. Слесарные тиски представляют собой зажимные приспособления для удержания обрабатываемой детали в нужном положе- нии. В зависимости от характера работы применяют стуловые, параллельные и ручные тиски. Стуловые тиски получили свое название от способа крепления их на деревянном основании в виде стула, но их можно закрепить и на верстаке. Применяются стуловые тиски в основном для выполнения грубых тяжелых работ, связанных с применением ударной нагрузки, — при рубке, клепке, гибке и пр. 10 Они состоят из неподвижной 3 и подвижной 4 губок (рис. 7, а). При вращении зажимного винта 5 подвижная губка 4 перемещается и зажимает деталь; при вывинчивании винта 5 под действием пружины 6 подвижная губ- ка отходит и освобождает деталь. Крепление стуловых тисков к верстаку производят планкой (лапками) 2, а для большей их устойчивости неподвиж- ная губка 3 имеет удлиненный стержень 7, который прикрепляется к ножке верстака. Стуловые тиски отковывают из конструкционной углеродистой стали. Ширина губок в зависимости от типа и размера стуловых тисков имеет размеры 100, 130, 150, 180 мм, наибольшее раскрытие губок – 90, 130, 150 и 180 мм. На рабочие части губок наваривается накладка из инструментальной стали или укрепляются на винтах специальные пластины 8 (накладные губки, рис. 2, б). Рабочие поверхности этих пластин насекаются крестообразной на- сечкой и закаливаются. Рис. 7. Стуловые тиски: а – общий вид, б – схемы закрепления заготовок Преимуществами стуловых тисков являются простота конструкции и высокая прочность. Недостатком стуловых тисков является то, что рабочие поверхности губок не во всех положениях параллельны друг другу, вследст- вие чего при зажиме узкие обрабатываемые предметы захватываются только верхними краями губок, а широкие – только нижними (рис. 2, б), что не обеспечивает прочности закрепления. Кроме того, губки тисков при зажиме врезаются в деталь, образуя на ее поверхности вмятины. Параллельные слесарные тиски разделяются на поворотные и непово- ротные. В этих тисках подвижная губка при вращении винта перемещается, оставаясь параллельной неподвижной губке, отчего тиски и получили назва- ние параллельных. Поворотные параллельные тиски (рис. 8) могут поворачиваться на про- извольный угол. Эти тиски в корпусе неподвижной губки 9 имеют сквозной прямоугольный вырез, в который помещена гайка 10 зажимного винта. В вы- рез входит прямоугольный со сквозным отверстием призматический хвосто- 11 вик подвижной губки 7. Зажимной винт 11, пропущенный через отверстие корпуса подвижной губки, закреплен стопорной планкой 6. При вращении зажимного винта в ту или другую сторону при помощи рычага 5 винт будет ввинчиваться в гайку 10 или вывинчиваться из нее и соответственно переме- щать подвижную губку 7, которая, приближаясь к неподвижной губке 9, бу- дет зажимать обрабатываемый предмет, а удаляясь, освобождать. Неподвижная губка тисков соединена с основанием 3 центровым бол- том, вокруг которого и осуществляется необходимый поворот тисков. Пово- ротную часть 4 тисков закрепляют в требуемом положении при помощи ру- коятки 2 болтом 1. Корпус параллельных слесарных тисков изготовляют из серого чугуна. Для увеличения срока службы тисков к рабочим частям губок прикрепляют винтами стальные (из инструментальной стали) призматические губки 8 с крестообразной насечкой. При зажиме в тисках на обрабатываемых предме- тах могут появляться вмятины от насечки закаленных пластин губок. Поэто- му для зажима обработанной чистовой поверхности детали (изделия) рабочие части губок тисков закрывают накладными пластинками («нагубниками»), изготовленными из мягкой стали, латуни или алюминия. Рис. 8. Поворотные параллельные тиски: 1 – болт; 2 – рукоятка; 3 – основание; 4 – поворотная часть; 5 – рычаг; 6 – стопорная планка; 7 – подвижная губка; 8 – пластинки; 9 – неподвижная губка; 10 – гайка; 11 – винт Размеры слесарных тисков определяются шириной их губок, которая составляет для поворотных тисков 80, 100, 120 и 140 мм и раскрытием (раз- водом) их на 65, 100, 140 и 180 мм. Неповоротные параллельные тиски (рис. 9) имеют основание 6, с по- мощью которого они крепятся болтами к крышке верстака, неподвижную 4 и подвижную 2. Для увеличения срока службы рабочие части губок 4 и 2 дела- ют сменными в виде призматических пластинок 3 с крестообразной насечкой из инструментальной стали и прикрепляют к губкам винтами. Подвижная губка 2 перемещается своим хвостовиком в прямоугольном вырезе непод- вижной губки 4 вращением винта 5 в гайке 7 при помощи рычага 1. От осево- 12 го перемещения в подвижной губке зажимный винт 5 удерживается стопор- ной планкой 8. Ширина губок неповоротных параллельных тисков составля- ет 60, 80, 100, 120 и 140 мм, наибольшее раскрытие губок – 45, 65, 100, 140 и 180 мм. Рис. 9. Неповоротные параллельные тиски: 1 – рычаг; 2 – подвижная губка; 3 – пластинки; 4 – неподвижная губка; 5 – винт; 6 – основание; 7 – гайка; 8 – стопорная планка Рис.10. Закрепление деталей в ручных тисках и струбцинах: а, б – ручные слесарные тиски, в – использование косогубых тисков, г – применение струбцины Ручные тиски (рис. 10, а) изготавливаются с шириной губок: 36, 40, 50 и 56 мм и раскрытием губок 28, 30, 40, 50 и 55 мм; тип 2 для мелких работ (рис. 10, б) с шириной губок 6, 10 и 16 мм и раскрытием губок 5,5 и 6,5 мм. Иногда форма детали не дает возможности зажать ее в нужном положении, так например, в случае, когда требуется опилить фаску под некоторым углом. В таких случаях применяют косогубые тисочки (рис. 10, в), в которые захва- тывают деталь и зажимают в губки параллельных тисков. Для удобства одно- временной обработки нескольких одинаковых деталей или тонких длинных заготовок применяют специальные струбцины (рис. 10, г). Ручные тиски изготовляются из качественной конструкционной угле- родистой стали марки 45–50; для пружин используют инструментальную уг- леродистую сталь марки У7 или сталь марки 65Г. Допускается изготовление пружин и из стали марки 60–70. 13 При работе на тисках следует соблюдать следующие правила: – перед началом работы осматривать тиски, обращая особое внимание на прочность их крепления к верстаку; – не выполнять на тисках грубых работ (рубки, правки или гибки) тя- желыми молотками, так как это приводит к быстрому разрушению тисков; – при креплении деталей в тисках не допускать ударов по рычагу, что может привести к срыву резьбы ходового винта или гайки; – по окончании работы очищать тиски волосяной щеткой от стружки, грязи и пыли, а направляющие и резьбовые соединения смазывать маслом; – после окончания работ разводить губки тисков, так как в сжатом со- стоянии возникают излишние напряжения в соединении винта и гайки. |