ТОГБПОУ «Многоотраслевой колледж»
Автор: Оленина Г.Б.
г. Моршанск
2021 г.
ЦЕЛЬ:
обучающая: повторение программного материала по основам
слесарного дела, углубление знаний обучающихся с
помощью дополнительных источников информации
развивающая: развитие у обучающихся интереса к профессии, к
историческому прошлому инструментов
воспитательная: воспитание уважения к труду, чувства гордости за
свою профессию, воспитание профессиональной
культуры
МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ:
материаловедение, охрана труда, слесарное дело и технические
измерения, учебная практика
ОФОРМЛЕНИЕ:
название мероприятия, инструменты
ОБОРУДОВАНИЕ:
компьютер, проектор
Устный журнал «Путешествие в мир инструментов» рекомендуется для обучающихся, изучающих предмет "Основы слесарного дела"
Содержание
1. Введение.
2. Древнейший из инструментов.
3. Инструменты, рождённые клином.
4. Инструменты для обработки отверстий.
5. Немного о материалах.
6. Инструменты из абразивов.
7. В наших руках будущее.
Введение
Нет необходимости объяснять роль инструментов в становлении человека и в развитии общества. Инструменты – орудия труда, и этим все сказано.
С инструментами мы встречаемся дома, на уроках в мастерских и на занятиях в технических кружках. Однако большинство инструментов применяется все же не здесь, а в разнообразных областях производства. При этом без инструментов невозможно сделать, что без инструментов невозможно сделать не только сложный механизм, станок, машину, но и любую простейшую деталь.
Качество и производительность труда также зависит от применяемых инструментов.
Инструменты отличаются большим разнообразием. Прежде всего это инструменты, осуществляющие процесс резания со снятием припуска в виде стружки, обрабатывающие материалы давлением, ударом – пластическим деформированием. К таким инструментам относятся сверла, молотки, шлифовальные круги и т.д. Есть инструменты, принцип действия которых основан на физических и электрохимических эффектах. Кроме того, существуют инструменты, которыми не обрабатывают, но без которых нельзя обойтись. Это измерительные инструменты, а так же слесарно-монтажные – отвертки, гаечные ключи и т.д. Но, не смотря на то, что в настоящие время появились и с успехом работают инструменты, основанные на физических и электрохимических принципах, тем не менее доля обычных режущих инструментов остается высокой. Мало того, постоянно совершенствуют, улучшают показатели и конструируют новые.
Поэтому инструменты для обработки металлов резанием и в настоящие время очень нужны, часто без них просто невозможно обойтись.
В практику заводов входят все новые и новые станки и механизмы, автоматические линии и станки с программным управлением. Все они рассчитаны на использование сложных инструментов самых прогрессивных конструкций, законченных систем машин для комплексной механизации и автоматизации производства.
Совершенно очевидно, что нельзя стать хорошим рабочим, конструктором, технологом – специалистом своего дела, если не представлять себе, какими инструментами осуществляется обработка материалов, как из за заготовок получают детали с требуемыми размерами, точностью, качеством.
Это то общие для всех для всех орудие труда с которого начинается процесс обработки деталей станков, тракторов, автомобилей, самолетов, кораблей или простейших предметов домашнего обихода. Инструменты заслуживают внимания. От знания особенностей инструментов, их целесообразного использования и бережного отношения к ним зависит эффективность и качество труда, что имеет большое значение при решении грандиозных задач по развитию экономики нашей страны. Они неизменно сопровождают большинство производственников на протяжении всей творческой жизни. Четкое представление об инструментах является и важным слагаемым при выборе любой рабочей специальности.
Древнейший из инструментов
Что это за кусок гранита, грубо заострённый с одной стороны и так похожий на обычные осколки камней, которые мы часто видим в горах? Почему он здесь – в археологическом музее? Приглядитесь повнимательнее к этому камню! Он не случайно лежит под стеклом, это драгоценный экспонат музея. Мы не ошиблись, – именно драгоценный экспонат музея, камень обработан руками первобытного человека.
Камень был главным орудием в руках древнего человека, величественным свидетелем и неизменным участником его борьбы и страданий, лишений и побед. С помощью удара камня о камень совершалась обработка в глубокой древности. За один миллион сорок тысяч лет до нашей эры первобытный человек научился изготавливать каменные орудия в виде ручных рубил, чаще всего для этой цели выбирался кусок гранита, от которого откалывались тонкие пластинки удлинённой формы с заостренными краями и длинной до 20 см. Наиболее древний человек нашей земли – питекантроп уже отличался умением изготавливать грубые каменные орудия.
В бронзовом веке применялось крепление и в виде гнутых или литых лапок – прообраз креплений наших современных лопат.
Но обратим внимание на высокое значение коэффициента полезного действия каменных орудий. Если его значение так высоко и доходит до 0,90, то и в работе каменное орудие, очевидно, должно быть эффективным. Предположение было проверенно на практике группой археологов во главе с С.А.Семеновым, которые, применив каменные топоры, молоты и тесла, срубали ель диаметром 25 см за 20 минут, а из четырёх метрового ствола сосны диаметром 60 см выдолбили лодку за 10 дней.
Но почему же мы уделяем так много вниманиятопору? Ведь он не является типичным инструментом машиностроителей? Да, это верно, при изготовлении машин топор вспоминают, когда хотят выразить свою досаду по поводу плохого качества какого- либо изделия, произнося, часто зря: «Топорная работа!» А топор – древние орудие человека, дожившее до каких времен в относительно неизменной форме.
Его древнейшие спутники – молот и молоток. Имея разную массу, размер и конструктивные особенности, молот и молоток тем не менее принципиально не отличаются друг от друга, так как в них заложен один и тот же принцип действия. Они просто предназначены для различного рода работ. Интересно, что и названий для них древняя Русь имела немало, например, омлат, млат, молот, кый.
А какие же формы характерны для современных молотков? Познакомимся с ними поближе, Современные молотки в сборе состоят из головки, рукоятки и клина. Головки слесарных стальных молотков могут быть с круглым бойком носком. Ударная часть бойка выполнена по сфере большого радиуса. Носки слесарных молотков имеют разную форму, удобную для специальных работ. Если сферический носок применяют для расклепки, то молотки с клиновидным носком используют для вытягивания, высаживания, расплющивания метала. Для повышения надежности крепления головки к рукоятке делают не только два противоположно направленных уклона в отверстии, но и забивают в торец рукоятки со стороны головки клинья.
Молотки с головками из меди, свинца, пластмасс, так называемые «мягкие» молотки применяют в случаях, когда кромки, образование вмятин, заусенцев, нарушение ее размеров и внешнего вида. Такие молотки делают из стали с мягкими вставками на концах головки или полностью из материала более мягкого, чем материал детали, подвергаемой удару.
Существует киянка – молоток с деревянной головкой и укрепляющими стальными кольцами.
Молоток часто объединяли для удобства работы с другими инструментами и в первую очередь с топором. Это единство нас, пожалуй, не удивляет, так как при работе и молотка и топора требуется удар. А вот союз молотка и ножниц, выполненный из железа в начале XVII века на Руси, возможно, вызовет удивление. В 1912 году на молоток ножницы был выдан английский патент, сущность которого ясна из рисунка. По сравнению с археологической находкой сам молоток переместился на рукоятки ножниц и стал состоять из двух половинок. Усовершенствованием молотка занимаются и по сей день.
Чего только не изобретают? Делают даже ударную головку и рукоятку с полостями, куда помещают свинцовые шарики или ртуть для увеличения массы молотка при ударе. Появились и «безоткатные» молотки, особенно удобны для работы в космосе, очевидно, для того, чтобы космонавт далеко не улетел от места своей работы после удара молотком, соблюдая при этом трении закон механики и должную производительность.
Инструменты, рожденные клином
При раскопках стоянок и поселений первобытного человека каменного века, археологи часто находят большие заострённые с одной стороны кремниевые пластинки. С виду они настолько положи на обычные острые осколки камней, что только специалист может в них определить искусственно сделанные орудие. Даже спустя много тысяч лет некоторые из этих пластинок сохраняли обратные на клин острое лезвие. Таким лезвием можно и сейчас с успехом обточить деревянную палку или случайно порезать себе палец. Но главное заключается в том, что за устроенные пластинки предоставляют собой ножиипилы глубокой древности и являются прародителями соответствующих современных инструментов.
Так как с начало их лезвие были бес зазубрен, то эффект достигался от абразивных зерен, которые царапали обрабатываемые материал, а после затупления выпадали, обнажая новые зерна этой примитивной пилы. Иногда в канавку пропила подсыпали дополнительно песок и подливали воду.
Не у всех народов пиление осуществлялось каменным инструментом народы Юго-Восточной Азии и Океане применяли весьма длинное полоски расщепленного бамбука и половинки раковин. Установлено, что в мягкий бамбук вырезали зерна кварца, превращая его в абразивную пилу. Меланезийцы для пиления употребляли ротанговый шнур, а с северо-американские индейцы брали тетиву из кожи сообщая им возвратно-поступательные движения, и не забывая подсыпать в зону резанья влажный песок. Такое пиление было достаточно эффективно.
Конечно, современные пилы стали гораздо более прочными и долговечными, а зубья в каждой пиле оказались похожи друг на друга, так как их делают не в ручную, а на станках. И все они имеют рациональный угол заострение клина и соответствующие передние и задние углы. Чем тверже материал, тем мельче зубья и ближе друг к другу они расположены. Можно сравнить мелкие зубчики слесарного ножовочного полотна для резки стали с весьма крупными зубьями хорошо всем знакомый пилы по дереву. Одноручные ножовки и двуручные лучковые пилы были хорошо известны ремесленникам древнего Новгорода, которые начали делать полотно с односторонним зубом, используя для этого треугольные напильники. Когда-то пилы были только ручными, а затем многие из них стали зваться дисковыми, ленточными, ножовочными, в общем машинно-станочными.
Верны своей природе и зубья двуручного инструмента – напильника. На упрощенно напильник предоставляет собой металлическую пластину, открытую острыми зубчиками.
По форме зубья напильника предоставляют собой клин с определенным углом заострения, передним и задним углами. Важными характеристиками напильников является высота и крупность зуба, от которых зависит их применение. Самые крупные зубья – у драчёвых напильников, а самые мелкие у бархатных. Между этими классами инструмента имеются и переходные – личные напильники. У напильников есть еще и помощники – надфили – мелкие напильники, зубья которых также предается различная крупность и различное число насечек на 10 мм длины рабочей части.
Похож на напильник и рашпиль, но у него зубья расположены отдельно и насечены острым трех граненым зубилом. Рашпили нашли свое применения при обработке дерева и кожи. Перечисленное обширное семейство пилящих и царапающих инструментов может похвастать и разнообразием формы поперечного сечения. Плоские, квадратные, трехгранные, круглые, полукруглые, овальные, ромбические напильники и надфили предназначаются для удобства на выполнения определенного вида слесарных работ.
На Руси напильники с перекрестной насечкой появились не позднее 12 века, а западной Европе с конца 19 века в Нюрнберге. Они хорошо закалены и мало чем отличаются от кустарных напильников 20 века, не смотря на «дистанцию огромного размера» в 8 веков.
Как и у каждого инструмента у напильников есть свои особенности. Прежде все напильникам следует работать от себя, только в одну сторону и в это время с определённым усилием его прижимать в детали. При обратном движении довить на напильник бессмысленно, так как припуск сниматься не будет, да и устанешь быстрее. Что бы обработать плоскость, берут плоский напильник. Так он называется, хотя на самом деле лучшие должны иметь выпуклые поверхности, которые посредине длинны напильника делают его толще, чем у концов. Для глаза это не видно, но зато полезно для получения плоской поверхности на детали.
Если у вас в руках окажется напильник, у которого не все плоскости имеют насечку, то не думаете, что их кто-то забыл сделать. Так должно быть. Ведет такими напильниками ведут обработку пазов, канавок, а поверхности без зубьев, как известно, «не спешат» снимать слой металла и по этому не портят то, что не должно быть испорчено.
Многое можно рассказать о напильниках: о широких их применениях машиностроений, а том что, без них трудно пришлось бы слесарю, а том , что изготавливаются не только механическим путем, но и с помощью электро- эрозионных методов, что они теперь «служивые» и подчиняются дисциплине нормали, и гостов, и что даже король твердости – алмаз благосклонно на них посмотрел и пришел на помощь высокоуглеродистых инструментальным сталям и твердым сплавом.
Инструменты для обработки отверстий
Если спросить у любого, даже очень далекого от проблем техники человека, как и чем делают отверстие в различных деталях, то ответ будет дан быстро и не без оттенка удивления – как чем? Конечно, сверлом? – так она и есть на самом деле, ибо сверло является не только самым необходимым инструментом для получения отверстия, но и не чего другого делать не умеет, поэтому и назвать его просто.
Интересно, что сверление толстых каменных орудий осуществляли с двух сторон, совмещаю центра. Не обошлось здесь и без загадок для археологов, которые долгое время не могли понять назначения цилиндрических каменных столбиков, найденных в местах раскопок, стоянок первобытного человека. В последствии оказалось, что это «издержки производство». Полого сверления трубчатым сверлом.
Следует отметить, что эффективность такого полового сверления с абразивными частичками и смазкой водой была настолько высота, что с успехом применялась и в бронзовом веке, особенно при обработке каменных орудий.
Сверлить умели в древности и на Руси. Были найдены спиральные сверла – бурав, свирель, а в обиходе мастеровых и первобытные сверла – напарья, похожие на ложку, которыми сверлили отверстия диаметром побольше. Технология получения сверл была не простой, так как часто применялось кузнечная сварка. На железную основу наваривалось стальное остриё, которое затем подвергалось закалки и заточки. Иногда наконечники реповидных сверл делали многослойными и так, чтобы на остриё выходила стальная пластинка очень высокой твердости. Вот вам на лицо не только стремление экономии более дорогой и твердой стали, но и практическое применения принципы самозаточки.
Но у таких сверл есть недостаток и первыми его поняли оружейники, которые не решились выпускать стволы винтовок, пистолетов и орудий с кривым дулом. Так были созданы пушечные ружейные, штыковые и даже 4-х ленточные сверла, имеющие большие опорные и направляющие поверхности, приводящие к лучшей центровки инструмента в обрабатываемом отверстии. Некоторые виды сверл для глубокого сверления появились задолго до спирального сверла.
Интересным многолезвийным инструментом являетсязенкер, который выступает в обработку, когда свёрла уже сделают отверстие. Зенкеры применяют для расширения отверстий, получения углублений под головки винтов, для получения углублений выполнения конических фасок, гнезда и даже для обработки торцовых плоскостей всевозможных приливов, бобышек, венчающих парадное кольцо отверстия.
Зенкеры, особенно цилиндрические напоминают сверла. Корпус зенкера потолще, чем у сверла, канавки поменьше, зубья побольше и отсутствует вершина с перемычкой. Будучи родственником сверла, зенкер также как и сверло имеет передние и задние углы, наклона винтовых канавок и даже ленточек, которые располагаются на калибрующем участке инструментов. Дальше идут знакомые по сверлу шейка, хвостовик и лапка.
А теперь, настала очередь познакомится с еще одним инструментом, все существование которого также связано с отверстием, но не с простым отверстием, вышедшим из-под сверла или зенкера, а качественным и точным. Это – развертка. Как и зенкер – развертка – многолезвийный инструмент, но с достаточно длинными режущими зубьями. Их число намного больше, чем у зенкера. В последнее время появились однолезвийные развертки. У них всего один режущий зуб и два направляющих пояска, центрирующих развертку в отверстии.
Различают ручные и машинные развертки хвостовики у машинных разверток делают конические, а у слесарных, ручных – квадратные под специальный вороток. Ручные развертки делают с нечетным числом зубьев и к тому же с неравномерным их расположением по окружности.
Следующий инструмент, о котором пойдет речь предназначен для нарезания резьбы в отверстие не отнесен в группу резьбонарезающих инструментов. В неё входят разнообразные инструменты для получения наружной и внутренней резьбы – метчики, плашки, резцы, специальные головки, накатные плашки, шлифовальные круги и другие инструменты.
Своим названием метчик обязан старинной технологии выполнение внутренней резьбы. На плотную, прочную полоску материала – ткани, кожи, бумаги наносились наклонные линии. Затем полоску укрепляли или наклеивали на стенку отверстия и прямые наклонные линии превращались в винтовые. Специальным резцом, закреплённом на длинной рукоятке, царапали стенку отверстия по намеченным линиям. Процесс был утомительным т резьба не качественная. Поэтому каждая пара винт-гайка подгонялась индивидуально друг по другу. Не о какой взаимозаменяемости, свинчиваемости, постоянстве геометрических параметров резьбы не могло быть и речи.
Изготовление резьбовых соединений было под силу только очень искусн6ым мастеровым. Идея стандартизации резьбы принадлежит английскому инженеру Иосифу Витворту. Следователями описывают ряд способов образования резьбы в отверстие. Это литье впаивания в отверстие проволочной спирали.
С развитием техники появился стержень, имеющий на гранёной поверхности спирали. Таким инструментом было удобно намечать расположение резьбы и определилось название инструмента – метчик, «наметчик». А великий инженер Леонардо да Винчи серьезно занимался проблемой образования внутренних резьб и разрабатывал метчики.
Как и развертки, метчики подразделяются на ручные (слесарные) и машинные.
Родные сестры метчиков – плашки. Они тоже предназначены для нарезания резьбы, но только на наружных цилиндрических поверхностях.
Плашки имеют режущие зубы с передними и задними углами, сошлифованные на заборных конусах. Плашки отличаются оригинальностью расположения стружечных канавок. Во-первых, они у них направлены не к оси отверстия или винта, как у метчиков, а в противоположную сторону. Во вторых это уже не тесные канавки метчиков, которые так легко забиваются стружкой, а просторные полости.
Немного о материалах
Даже в каменном веке выбор материалов были не простым. И тогда существовали свои сложности. Ведь, например, техника скалывания расщепления и режущи в палеолите и мезолите позволяло использовать тонко-кремнистые породы из группы кварца, которые не везде и не часто встречаются в природе. Орудия из камня, как известно, не были вытеснены медью и бронзой в бронзовом веке из-за недостаточной их твердости. Но зато железо всему поставило точку. Интересно, что оно свой древний путь совершало из Армении, где на северо-восточных склонах горы Арарат добывали гематиты и получали искусственным путем железо, к шумерам, а от них в Египет. В 1400 году до нашей эры в Армении стали применять закалку. Позже закалка железа, как и оно само, распространялась у многих народов, но техника термической обработки сохранялась в глубокой тайне. А закаленные стальные инструменты и даже цементированные железо с успехом применяли древнерусские мастеровые.
Так продолжалось многие столетия пока в 1856 году на смену высокоуглеродистой закаленной стали не пришли инструменты, сделанные из легированных сталей. Вначале сталь легировали хромом вольфрамом, марганцем, затем молибденом, кобальтом, титаном, танталом, ванадием. Также инструментальные стали назвали быстрорежущими, так как они допускали скорость резания до 30-ти метров в секунду. Когда же в 1893 году был получен карбид вольфрама с его высокой прочностью, то он сразу же привлек к себе внимание в качестве материала будущего. На его основе в смеси с кобальтом появился сплав «победит», который по твердости уступал алмазу и назывался, «как алмаз». Его скорость резания поднялась до трехсот метров в минуту. Но и это оказалось не пределом. Был создан сплав, не содержащий вольфрама и в принципе представляющий собой камень. Снова возврат к камню. Этот не металлический материал обладал огнеупорностью 2000 градусов что выше «победита». Изготовленные из этого «камни» микролитовые резцы позволили токарю П. Бычкову достичь скорости резания при точении 3200 метров в минуту.
Теперь сам по себе напрашивается вопрос. А какой же материал лучше? Односложный ответ дать тяжело, так же, как и ответить на вопрос – какой инструмент лучше? Всё зависит от многих конкретных условий: технологических требований от материалов, подлежащих обработке, серийности деталей, наличие станков, квалифицированных специалистов от экономической целесообразности.
Интересно, что Сестрорецкий завод был основан еще в первом в 1721 году. Он выпускал холодное оружие, пушки, ядра, а в 1905 году наладил производство штангенциркулей, микрометров и сверл. Лишь в 1916 году в России появился первый специализированный инструментальный завод – Миасский, который стал делать напильники. В этом же году в Нижнем Новгороде было организовано централизованное изготовление деревообрабатывающего инструмента. Поздновато спохватилась Царская Россия, имеющие колоссальные лесные массивы, большой, народный опыт и спрос на изделия из дерева!
Только со свержением царизма стало бурно развиваться инструментальная промышленность. В 1918 г. был создан московский инструментальный завод по выпуску метчиков, фрез, разверток. В 1921 г. на базе мастерской по пересечке напильников организован Луганский напилочный завод им. Рудь, а в 1931 г. – Серпуховский завод. И только в 1931 г. были утверждены первые общесоюзные стандарт на инструментальной стали.
Инструменты из абразивов
Посмотрите на торцевую поверхность шлифовального круга. Какие-то непонятные значки, цифры, буквы яркой краской нанесены то тут, то там. Что они обозначают, для чего их пишут на каждом шлифовальном круге? Оказывается, что знаками написана характеристика шлифовального круга, его паспорт. А много ли напишешь словами на шлифовальном круге? Поневоле приходится пользоваться криптограммами – условными значками, поставленными в определенной последовательности.
Каждый рабочий, взяв в руки инструмент, должен раскрыть тайну записи, ибо от этого зависит не только качество работы. Ведь для абразивных кругов строго установлены допустимые скорости вращения, правила выбора твердости, формы и других характеристик.
Вооружившись справочными пособиями, приступим к разгадке тайны кода.
Итак, на кругах изображены три знака. Два из них представляют собой товарные знаки Волжского и Санкт-Петербургского «Ильич» абразивных заводов, изготовляющих шлифовальные круги. Круг с маркой завода им. «Ильич» украшается почетным пятиугольником Государственного знака качества – символом высокого качества инструмента.
Буквы ПП – это условное обозначение формы шлифовального круга. ПП – плоский круг прямого профиля, используемые для заточки пил, обозначаются ЗП, круги-чашки конические – ЧК, тарельчатые круги кодируются буквой Т а шлифовальные головки маркируют буквой Г с добавлением букв или цифр.
Но что это за код 24А, написанный на торцевой поверхности круга? Это обозначение марки абразивного материала. Достаточно нам сделать маленький экскурс в богатую и чудесную страну абразивных материалов, что бы понять, насколько разнообразны ее обитатели. Здесь и природные камни: корунд, наждак, гранат, алмаз. И полученные искусственным путём: карбид бора зеленый и черный карбиды кремния, нормальный белый хромистый электрокорунды и даже сверх корунд в виде маленьких пустотелых сфер, которые обязательно должны лопаться при шлифовании и обнажать острые режущие кромки.
Все абразивные инструменты условно разделяют на 3 группы: высокой, средней, и низкой твердости.
К первой группе относят те у которых твёрдость измеренная по шкале Мооса, оказывается выше 7 единиц. Прежде всего – это алмаз его твердость равна 10 единицам. Кроме него в это группу входят: эльбор, карбид бора, карбид кремния, электрокорунд, природный корунд и наждак. Во вторую группу включены: кварц, кремень, агат, гранат, полевой шпат, гранит, базальтовые лавы. Их твердость колеблется от 5 до 7 единиц. Последнюю группу составляют: трепел, диатомит, опока, крокус, мел, тальк. Самый мягкий – тальк. Его твёрдость равна 1.
По крупности зёрен абразивные материалы разделяют на группы: шлифзерно, шлифпорошки, микропорошки, тонкие микропорошки и обозначают номером зернистости. Всего установлено 11 групп зернистости шлифовальных зерен от № 200 до №16, 7групп шлифовальных порошков от №12 до №3 и по 6 групп микропорошков от №м63 до №м14 и тонких микропорошков от №м10 до №м1.
Но как определить из какого материала изготовлено абразивное зерно? Как разобраться во всем многообразии природных и искусственных минералов, применяемых при изготовлении абразивных инструментов? Из каких зерен состоит конкретный инструмент? На эти вопросы легко ответить, если знать систему условных обозначений, которые наносят на инструменты.
Система очень проста. Алмаз природный маркируется буквой А, синтетический алмаз – АС, кварц – КВ, кремень – Кр, эльбор – Л. Электрокорунду и его различным модификациям соответствуют: 12А – электрокорунд нормальный, 24А – электрокорунд белый, 32А – хромистый, 91А – хромотитанистый.
Далее идут коды, обозначающие № зернистости, т.е. крупность абразивных зерен.
Буквами СМ2 и СМ1 обозначают твердость шлифовального круга. Абразивный инструмент может быть мягкий – М, средне мягкий – СМ, средний – С, средне твердый – СТ, твёрдый – Т, весьма твёрдый – ВТ и чрезвычайно твердый – ЧТ. В каждой группе имеются промежуточные градации твердости, обозначаемые дополнительными цифрами.
В шлифовальном круге зерна могут быть неорганического и органического происхождения. Зерна соединяются в единое твердое тело с помощью связывающих веществ. Например, неорганические керамические связки – К; бакелитовая – Б; вулканитовая – В. К5 – круг изготовлен с использованием 5 модификаций керамических связок.
35м/с – максимально допустимая скорость вращения шлифовального круга. Это 126 км/ч, т.е. скорость современного легкового автомобиля. Сравним: муха летит со скоростью 2 км/ч, шмель – 5 км/ч, стрекоза – 10км/ч, бабочка – 60км/ч, а реактивный пассажирский самолёт – 900км/ч.
Вот как много важных и нужных сведений оказалась зашифрованными в скромных знаках.
Частоабразивными брусками пользуются и вручную, подбирая их из слесарных наборов. С их помощью заправляют, подтачивают режущие кромки инструментов, доводят детали до необходимых размеров, снимают заусенцы, делают фаски.
А теперь уделим немного вниманияшлифовальным шкуркам. Их аналогию применяют с незапамятных времен на кусках кожи животных с внедренной абразивной пылью, писком и жиром, или брали шершавые кожи рыб. Сейчас в зависимости от материала, основы и свойств связки, различают бумажные, комбинированные, тканевые, фибровую, шлифовальные шкурки на водостойкой, не водостойкой и термической стойкой видах связки. И хотя шкурки и не выглядят так солидно, как шлифовальные круги они, очень нужны для обработки разнообразных материалов.
Но большего почёта добились пасты. Они просто незаменимы при доводочных и притирочных работах высокого класса точности и особенно, когда дело приходится иметь с очень твердыми материалами. Пасты содержат специально подготовленные и просеянные на требуемую величину зерна. Для тонких доводочно-притирочных работ используют микропорошки размерами от 63 до 3 микрометров. Помимо абразивных материалов берут и другие минералы и окислы: мел, пористую пемзу, окись алюминия и окись хрома. Добавляют к ним поверхностно-активную олеиновую кислоту, стеарин, пчелиный воск, парафин, солидол, глицерин, этиловый спирт и т.д. Конечно, не все сразу, а только в нужных пропорциях. В результате получаются пасты от «черновых» и «чистовых», до «окончательных» и даже «сверхтонких».
Инструменты для измерений
Нельзя представить себе человека, которому не нужно было бы производить в повседневной жизни какие-нибудь, хотя бы самые простые измерения длинны, веса, площади, объема. Возникшие в глубокой древности практические потребности измерений привели к появлению самых разнообразных мер. Локоть, двойной локоть, ладонь, маховая сажень, косая сажень, пядь малая и великая, фут, дюйм, ярд, стадий, аршин, верста, миля- далеко не полный перечень мер длинны и расстояний, бытовавших у разных народов. Если к этому добавить некоторые меры площади, веса, массы, емкости – югер, грядка, колодец, дым, рало, десятина, ласт, пуд, фрунт, унция, драхма, бабочка, штоф, которыми пользовались люди в древности и в недалеком прошлом.
Взять хотя бы аршин древней Руси, который у персов назывался «арш» – локоть. На Руси толком никто не зная его точною длину. Поэтому каждый считал свой аршин самым правильным и с ним ходил на базар. Купцы же продавали товар, отмеряя его опять-таки своим аршином. Нетрудно себе представить ситуации, в которых оказывались продавец и покупатель. Но это – полбеды. Похуже, если было необходимо вернуть долг, измеряемый слишком большим аршином….
Характерным примером может послужить и «стадий», введенный в употребление вавилонянами. Эта мера длины использовалась также греками, египтянами и римлянами. Стадий равнялся расстоянию, которое человек может пройти спокойным шагом от момента появления первого луча восходящего солнца до того момента. Когда весь солнечный диск целиком окажется над горизонтом. За эти две минуты римляне проходили около 185 метров, греки 192 метра, вавилоняне – 194 метра.
Хранение эталонов мер у всех народов было делом особой важности и чести. Так, образцовые меры длинны хранились в Египте в храмах, в Риме- в правительственных учреждениях. Копим с них выставлялись в местах публичных собраний. В Англии эталоны мер длины были встроены в стену здания, где заседал парламент. Сейчас образцы мер длины выставлены на Трафальгарской площади в Лондоне. Образцы старинных французских мер длинны были изображены на стене дворца Шатле в Париже. В стену здания министерства юстиции в Париже в настоящие время встроены эталоны мер длинны метрической стены. В Древней Руси еще в 1134 – 1135 годах Новгородский князь Всеволод Мстиславович особой грамотой поручает церкви Ивана на Предтечи на Опоках наблюдение за верностью мер. В подвалах Ивановской церкви, ставшей как бы законодателем мер, хранились эталоны длины и веса «скалвы вощеный, пуд медовый и гривенка рублевая и локоть еваньский».
Древним эталоном длины, имеющим форму штрихового измерительного инструмента, считается и масштабная линейка, вырезанная на доске, лежащей на коленях статуи вавилонского царя Гудеа, из синего камня диорита найдена в прошлом веке на территории Ирака. Ее создание относят примерно 2000 году до нашей эры. Но это не была знакомая каждому из нас обычная метрическая линейка, а линейка, по которой один царский вавилонский локоть состоял из 30 пальцев (примерно 54 см), а двойной стадий был равен 60 – 12 локтей.
Все пробивает в себе дорогу в трудностях. Нелегко утверждалась и метрическая система. Только в 1872 году Международная комиссия метра утвердила эталон метра, изготовленный из сплава, состоящего из 90% платины и 10% иридия, в виде стержня, разрез которого напоминает букву Х. К 1889 году под наблюдением Международной комиссией было изготовлено 34 эталона метра – точных копий международного прототипа. Они были розданы странам участницам Международной конвенции метра России достался эталон метра №28, хранящийся во Всесоюзном научно- исследовательском институте метрологии им. Д. И. Менделеева в городе Санкт-Петербурге.
Международная система единиц СИ предусматривает в качестве прототипа метра длину волны криптона.
Как же перенести точность эталона в повседневную практику, использовать в производстве для измерения размера деталей, различных приборов, предметов? Это осуществляется с помощью копий метра или его долей, выполненных с различной степенью точности, в зависимости от уровня обращения.
Однако, чтобы измерить предмет, мало знать меру длины. Нужно иметь еще один предмет или устройство, с помощью которого можно было бы сравнить длины измеряемого предмета с эталоном меры длины. Нужен измерительный инструмент. По существу, вся наука об измерениях сводится к этому процессу: установлению меры и изысканию способов сравнения с нею.
Измерения могут производиться с помощью таких инструментов, которые позволяют непосредственно прочесть результат по шкале, оценить результат по показателям прибора-мерителя. Это так называемые прямые измерения. К ним относятся измерения линейной, рулеткой, штангенциркулем, микрометром, измерение углов угломерами.
Любое измерение может производиться абсолютным или относительным методами. При абсолютном методе измерений размер непосредственно определяют, прочитывают по показаниям прибора или измерительного инструмента, например, длину стола по числу штрихов на линейке.
Чтобы определить годность отверстия, достаточно воспользоваться 2 гладкими валиками, из которых 1 будет чуть больше другого. Разница в диаметрах валика должна соответствовать величине допускаемой ошибке, т.е. допустимому отклонению от номинального размера. В этом суть относительного метода измерений.
Калибры – это бесшкальные инструменты, позволяющие определить относительным методом наличие отклонений от заданных размеров, форм и взаимного расположения поверхностей, не устанавливая численных значений этих отклонений. Калибры изготавливают для измерения только 1 размера или формы поверхности. Такие калибры называются жесткими. Но существуют конструкции регулируемых калибров- скоб, колец, пробок. Они распространены, где частая сменяемость изделий делает экономически не выгодным использование жестких измерительных инструментов.
Больше других распространены универсальные измерительные инструменты, штриховые и микрометрические. Штриховыми инструментами каждый из нас пользуется в быту, на работе, во время учебы. Это линейки, рулетки, складные метры, различные уголки и транспортиры, целое семейство штанговых и микрометрических инструментов – штангенциркули, штангенрейсмассы и штангенглубиномеры, микрометры. Часто для удобства пользования интервал деления равен 1мм.
Простейший штанговый штриховой измерительный инструмент – штангенциркуль.Основной его частью является штанга – линейка, на которой нанесена миллиметровая шкала. К линейке прилеплена поперечная планка, окончание которой выполнена в виде плоскопараллельной пластины- губки. Вторая, подвижная губка представляет собой одно целое с рамкой, скользящей по штанге на рамке укрепляется небольшая линейка – нониус. (Сначала просчитывается целое число штрихов по основной шкале до того места, с которым совпало начало шкалы конуса. Это и будет целая часть численного значения размера. Затем смотрят, какой из штрихов нониуса совпадает с любым штрихом основной линейки, определяя тем самым более точно размер). Одна из пар губок используется для измерения наружных, другая – внутренних поверхностей. Штангенциркуль обеспечивает измерение с точностью более чем 0,02 мм.
Для более точных измерений используют микрометрический штриховой инструмент – микрометр.Основной его элемент микрометрическая винтовая пара с особо точной резьбой. Обычный микрометр имеет форму скобы.
В ваших руках будущее
Любая профессия требует постоянной работой над собой и открывает перспективы роста. Говоря о возможных будущих профессиях, связанных с использованием инструментов, следует заметить, что нам будет облегчать работу трудолюбивые помощники- роботы. Они берут на себя тяжелые и многотонные операции, автоматизируют не только сам процесс обработки, но и доставку заготовок к станкам, закрепление их в патронах, снятие и транспортировку к другим станкам или на склад. Обладая неутолимостью, силой и строгостью запрограммированных действий, роботы повысят производительность труда и позволят более рационально использовать физическую и умственную энергию.
Впервые робот пришел к нам из пьесы К.Чапека «R.U.R» (Россумские универсальные роботы) в 1920 году. По этой пьесе, изобретённые инженером Россом человекоподобные машины неутолимо работали без элементарных требований чувств, выходных дней и зарплаты и вскоре начали заменять собой рабочих на заводах и даже вышли из повиновения… Пьеса всколыхнула фантазию людей. И хотя механизмы, выполняющие вместо человека определенные действия, были известны задолго до этого литературного произведения, тем не менее само название, и идея именно промышленных роботов начали свое шествие со страниц пьесы. Интересно, что первый робот в нашей стране был изготовлен в 1936 году 16 летним Вадимом Мицкевичем. Его робот был похож на человека, управлялся по радио, выполнял 10 команд, двигался и реагировал на свет. Юному изобретателю был тогда выдан Диплом Всемирной выставки в Париже.
Современные промышленные роботы не похожи на человека, хотя имеют «руки», «ноги» некоторые «ораны чувств» и даже электронный мозг. Но, несмотря на такую похожесть, они всё же с большим успехом выполняют вместо человека сложные, трудные работы часто в условиях космоса высоких и низких давлений, температур, в атомных реакторах, под водой и в цехах заводов. Однако, какими бы ни были совершенными роботы, все они подчиняются и управляются волей человека. А для того, чтобы подняться на более высокую ступень производства с максимальным использованием роботов, нужны знания и постоянная работа над собой. Получается – снова человек и его влюбленность в свою профессию. Для него работа неповинность, а смысл жизни.
Итак, наше путешествие в мир инструментов подошло к концу. Жизнь развивается, изменяется, не стоит на одном месте. Такова диалектика нашей жизни, таковы мы сами, таковы и инструменты. Грани выбранных профессий, специальностей, мастерства, также не имеют каких-то застывших очертаний, а постоянно оттачиваются, совершенствуются.
