Шабрение металла для идеальной гладкости: ручное и механизированное

Шабрение металла представляет собой такую технологическую обработку поверхностей, при которой достигается высочайшая гладкость. Такая операция показана для деталей, подвергающихся постоянному перемещению относительно друг друга.

Например, без шабровки не обойтись при изготовлении измерительного оборудования, контрольных приборов, подшипников, ДВС и т. п.

Шабровка относится к самым сложным и трудоемким процедурам, поскольку не всегда удается доверить ее роботизированным станкам. Если же процедура выполняется вручную, она требует от исполнителя высочайших навыков и достаточного опыта работы.

Давайте же подробнее поговорим про шабрение металла и то, как оно помогает сэкономить на смазке трущихся деталей.

Особенности шабрения металла

Шабрение металла – это завершающая операция в цикле слесарных работ, позволяющая при помощи специального инструмента или шабера удалить с детали слой материала толщиной в пределах 0,005–0,07 мм.

Данный подход обычно используют при работе с металлическими заготовками, но в некоторых случаях он может применяться для деревянных и пластмассовых изделий. Стоит отметить, что шабрению подвергаются поверхности с невысокой степенью шероховатости.

Интересующий нас метод зарекомендовал себя как идеальный для обработки элементов изделий, сопрягаемых и перемещаемых относительно друг друга в процессе эксплуатации.

Подвижные соединения, состоящие из деталей с идеально ровными поверхностями, имеют ряд преимуществ. К ним относится способность хорошо удерживать смазку, плотное прилегание элементов. Последняя особенность считается обязательным условием для точной работы всего узла.

Для чего прибегают к шабрению металла?

Метод применяют при обработке:

• компонентов приборов различного назначения;
• деталей подшипников;
• наружной поверхности измерительных инструментов, контрольных приспособлений, таких как поверочные плиты, линейки, угольники, пр.;
• направляющих токарных, сверлильных и прочих видов станков;
• плоских, криволинейных поверхностей вне зависимости от назначения, если для них действуют высокие требования по шероховатости и точности расположения.

Инструменты для шабрения металла

Шабрение металла почти невозможно механизировать, поэтому операция проводится ручным инструментом, то есть шабером.

Специалисты выделяют такие виды шаберов:

• плоские, фасонные, трехгранные;
• цельные и составные – в зависимости от особенностей конструкции;
• одно- и двухсторонние, обладающие разным числом режущих частей.

Геометрические параметры инструментов, используемых для шабрения металла, зависят от следующих параметров:

• материала, требующего обработки;
• угла между инструментом и поверхностью заготовки в процессе работы;
• свойств, которые нужно придать обрабатываемому изделию.

Виды шабрения металла

С точки зрения точности выполнения принято говорить о таких видах шабрения металла:

• размерный;
• декоративный.

Первый позволяет обеспечить идеально ровную поверхность, тогда как второй является грубой полировкой металла.

Шабрение может выполняться разными способами, поэтому выделяют:

• механическое, то есть с использованием специальных станков;
• ручное.

Механическое шабрение предполагает наличие у мастера большого опыта в слесарном деле и навыков работы со сложным оборудованием. Зато такой подход позволяет упростить задачу и сократить время, необходимое для достижения требуемого эффекта.

Но данный вид обработки считается неприемлемым для изделий сложной конструкции плоского и криволинейного очертания.

Для ручного шабрения необходим специальный инструмент, состоящий из основной и рабочей части. Первая позволяет мастеру удерживать шабер, а вторая применяется для удаления неровностей с обрабатываемого металла.

Режущая часть может иметь разную форму, которая подбирается на основании таких факторов, как:

• материал изделия;
• наклон инструмента относительно плоскости заготовки;
• точность выполнения обработки.

Плюсы и минусы шабрения

Данный метод металлообработки обладает рядом достоинств:

• Высокая износостойкость материала, что обеспечивается благодаря отсутствию остатков абразива на поверхности изделия.
• Низкий коэффициент трения деталей, так как шаброванная поверхность отлично смазывается, сохраняя смазочные материалы в течение продолжительного отрезка времени.
• Простота оценки качества работы.
• Доступность проверки – качество шабрения металла замеряется по числу пятен краски на единицу площади.

Однако, помимо плюсов, у метода есть и минусы. Речь идет об одном из наиболее сложных и трудоемких подходов к обработке металла, ведь технология мало механизирована и почти не предполагает задействования станков.

Методы шабрения металла

Существует несколько способов, позволяющих сформировать идеально ровную плоскость.

Метод пришабривания к контрольной плите предполагает наименьший уровень точности: поверхности присваивается третий класс точности. Чтобы убедиться в качестве проведения работ, на плиту наносят специальную краску.

Ее отпечатки на плоскости позволяют выявить проблемные зоны, которым требуется первоначальная шабровка. Работа признается завершенной, когда удается получить целый отпечаток краски на изделии.

Метод совмещения граней используется для заготовок, имеющих призматическую форму. В рамках данного способа шабрения металла мастер совмещает друг с другом пару рабочих граней.

Чтобы выполнить эту процедуру, нерабочие стороны предварительно обрабатывают. Проверить качество пригонки, как и при использовании первого способа, позволяет контрольная плита.

Благодаря этой технологии формируется угол наклона к боковым плоскостям в 90°. Если осуществляется параллельная пригонка, то задействуются не боковые, а параллельные плоскости с применением двух контрольных плит.

Метод трех плит представляет собой современный способ шабрения металла. И его назначение состоит в том, чтобы обеспечить наилучшие результаты даже без измерительных приборов. Здесь используются три плиты, причем каждой из них присваивается порядковый номер.

Подгонка двух плит осуществляется без выравнивания плоскости. Высока вероятность, что одна из них будет выпуклой формы, а вторая – вогнутой. Избавиться от подобных недостатков помогает контрольная плита с постепенным устранением любых дефектов.

Технология шабрения плоских металлических изделий

Обработка по данной технологии плоских изделий считается наиболее простым видом работ по металлу, поэтому очень активно используется на практике. Определить объем необходимых работ позволяет специальный краситель, такой как:

• берлинская лазурь;
• голландская сажа;
• типографская краска.

Сухое красящее вещество растирают металлическим бруском либо валиком, добавляя в него машинное масло, чтобы получить жидкую консистенцию. Готовым составом покрывают металл, который требует шабрения.

Краску наносят тканевым тампоном или резиновым валиком для малярных работ, причем во втором случае удается создать более тонкий и равномерный слой. Тогда как использование тампона приводит к образованию неравномерного и утолщенного красочного покрытия.

На небольших деталях расположение участков, требующих шабрения металла, определяют по такой схеме:

1. Краску наносят на поверочную плиту.
2. Проверяемую сторону заготовки аккуратно опускают на плиту.
3. Деталь передвигают по плите, совершая круговые движения.
4. Обрабатываемое изделие аккуратно убирают с поверочной плиты.

Для шабрения деталей, имеющих большой вес и площадь, применяют иной подход:

1. Краской покрывают идеально ровную контрольную плитку.
2. Плитку прикладывают к обрабатываемому металлу и перемещают по заготовке круговыми движениями.

Особенности и размер дефектов поверхности проверяют по цвету и количеству пятен:

• темные – являются признаком участков наибольшей глубины;
• серые – говорят о присутствии меньших углублений;
• белые – обозначают выпуклости металла, которые должны быть подвергнуты шабрению.

Перед дальнейшей обработкой снимаемый слой краски убирают растворителем, после чего изделие насухо вытирают. Далее можно накладывать новый слой красителя.

Проверить обработку плоских изделий позволяет контрольная рамка со сторонами 25х25 мм. Ее устанавливают на поверхность металла и замеряют число темных пятен на выделенной площади. Далее для оценки используют такую шкалу:

• грубое качество – в пределах 5 пятен;
• чистовое – 6–10 пятен;
• получистовое – 11–14 пятен;
• точное – от 15 до 22 пятен;
• тонкое – свыше 22 пятен.

Криволинейные поверхности после шабрения металла проверяют при помощи специальных шаблонов-сеток.

Шабрение абразивными материалами

Если требуется сверхтонкое выравнивание, при котором удаляется слой металла в пределах 0,0001 мм, используют притирку абразивными материалами. Данная операция выполняется вручную либо на станках. Используются такие абразивы:

• твердые: кремень, алмаз, кварц, корунд, синтетический альбор;
• мягкие, то есть составы, обладающие консистенцией пасты.

Первые применяют во время притирки чугунных и стальных деталей, тогда как вторые позволяют обрабатывать методом шабрения металла медные, алюминиевые, оловянные заготовки, а также изделия из прочих мягких металлов.

Процесс начинают с того, что на рабочую часть притира наносят абразив. Если шабрение осуществляется на станке, то шаржирование полностью автоматизировано. Притиры с плоской поверхностью рабочей части шаржируют при помощи стального валика, бруска.

В случае с круглыми, цилиндрическими притирами, инструмент располагают между парой брусков.

Для притирки плоских деталей на плитах или станках выполняют круговые движения. Аналогичную операцию с цилиндрическими заготовками осуществляют вручную с помощью воротка или коловорота.

В последнее время достаточно активно используются притирочные станки, позволяющие механизировать этот этап шабрения металла.

Шабрение металлов активно задействуется в строительстве, на производствах и даже для выполнения бытовых задач. Например, этот метод позволяет подготовить стены к дальнейшей покраске, наклейке обоев.

Поскольку речь идет о непростой задаче, для ее выполнения на рынке инструментов представлены удобные многофункциональные приборы. Они позволяют качественно оскоблить поверхность или разную по форме и виду деталь, не требуя больших временных затрат.

Сегодня шаберы являются многофункциональными инструментами, имеющими разнообразные насадки. Они выполняют свою функцию благодаря колебаниям режущей кромки насадки. Таким образом, удается произвести грубое снятие материала либо создать практически идеально ровную поверхность.