Граверные работы и маркирование

Категория:
Практика слесарно-сборочных работ


Граверные работы и маркирование

Граверные работы. Высококвалифицированным слесарям приходится выполнять граверные работы. Эти работы далеко не всегда могут быть механизированы, поэтому снижение трудоемкости и повышение качества гравирования во многом зависят от совершенства применяемого инструмента и мастерства.

Граверные работы делят на следующие основные группы: гравирование надписей, орнаментов и украшений; изготовление ударных клейм, штемпелей и клише; изготовление различных накатных матриц и рельефных изображений.

Для производительной работы на рабочем месте гравера должны находиться необходимый инструмент и приспособления. Для удобства гравирования плоских заготовок их укладывают на кожаную подушку.

Подушку можно сделать из двух лоскутов кожи толщиной 3— 4 мм. Для этого надо вырезать два круга диаметром 180—200 мм, затем замочить в воде, сложить их вместе и сшить дратвой сапожным ровным швом, отступая 5 мм от края. Затем в оставшуюся непрошитую часть засыпают сухой песок и зашивают.

В качестве вспомогательного гравировального инструмента применяют призму и шаробубель, уложенный на подушку. В шаробубеле имеется паз, а сбоку резьбовое отверстие, в которое ввинчен винт с установочно-прижимной планкой для Установки и закрепления заготовки. При обработке торцовых поверхностей в заготовках, предназначенных для гравирования, используют специальную гравировальную стойку. Внутренняя часть стойки имеет призматическую форму для установки в нее заготовок, которые закрепляют винтом. Гравировальную стойку изготовляют небольших размеров из стали 45 (высота 100— 120 мм, наружный диаметр 75—80 мм). Конец винта закаливают до твердости HRC3 35—40.

Рис. 1. Приспособления для гравирования

Для осаживания металла или кернения рисунков необходимо иметь граверный молоток массой 75—100 г. Этот молоток имеет круглый расширенный боек диаметром 30 мм. Торец бойка сферический радиусом 50 мм. Верхняя часть бойка выполнена в виде сферы, высота бойка 50—60 мм. Боек молотка изготовлен из стали 45 и термически обработан до твердости HRC3 40—45. Рукоятку длиной 200—250 мм изготовляют из молодой березы или клена.

На рис. 2, б изображена ручная специальная дрель для сверления, отверстий в углубленных местах рисунков или цифр и букв.

Дрель состоит из деревянной ручки и спирального винта, по которому перемещается ручка. На конце винта закреплен трехку-лачковый патрончик, в котором зажато сверло.

Основным инструментом гравера является штихель (граверный резец). Штихель представляет собой стальной резец определенной формы длиной 120 мм, вставленный в деревянную ручку.

Штихели различаются по форме клинка (лезвия) в его поперечном сечении. Плоский мессерштихель в поперечном сечении имеет клиновую форму с острой режущей кромкой с радиусом затупления 0,1—0,2 мм. На рис. 3, б показан шпитштихель. Овальный болтштихель в поперечном сечении имеет две выпуклые поверхности, а полуовальный болыитихель отличается от предыдущего тем, что одна сторона у него плоская, а другая выпуклая. Шатирхштихель плоский, клиновидной формы, имеет плоскую режущую кромку с несколькими зубцами, вследствие чего дает сразу несколько параллельных штрихов. Шаг зубцов от 0,1 до 3 мм. Грабштихель в поперечном сечении имеет форму ромба с углом между режущими кромками от 30 до 90°. Клинок выгнут. Стрела прогиба по середине составляет 3—8 мм.

Рис. 2. Граверный молоток (а) и ручная сверлильная дрель (б)

Рис. 3. Штихели

Приемы гравирования, изображенные на рис. 4, а, показывают, как нужно правильно держать штихель при гравировании параллельных линий. Пальцами правой руки берут режущую кромку штихеля, а левой рукой удерживают пластинку и подушку, установленные на столе верстака.

Рис. 4. Приемы гравирования

Рис. 5. Пример орнамента для гравирования

При гравировании слова или фразы сначала на заготовке, которая лежит на деревянной прокладке, гравируют у всех букв прямые линии с наклоном в одну сторону, затем прямые линии с наклоном в другую сторону и т. д. Если основания букв или цифр должны быть утолщенными, то эти утолщения выполняют овальным штихелем.

Штихель ставят по отношению к гравируемой поверхности наклонно, под определенным углом в зависимости от угла заточки режущей кромки штихеля. Скос в утолщенном основании букв или цифр нужно делать в одну сторону, только тогда слово будет красивым.

На рис. 5 показан орнамент, выгравированный по меди и латуни. Перед гравированием нужно тщательно отрихтовать нерабочую поверхность пластины так, чтобы ее рабочая поверхность имела овальную форму, зачистить поверхность шкуркой и отполировать, промыть водой и протереть. Отполированную пластину приклеивают к деревянной доске сургучом и наносят на ее поверхность тонкий слой белил (грунтовку). Затем пальцем растирают белила до тех пор, пока они не высохнут и не получится ровная матовая поверхность.

Этот способ нанесения грунта (краски) на металл применяют для того, чтобы получить более четкий рисунок при разметке. Затем на поверхности пластинки размечают контуры эмблемы, рисуют карандашом орнамент, начиная с контурных линий на щите, ленте, пятиконечной звезде, и надписи и лишь после этого рисуют колосьй и дубовые листья.

После того как рисунок выполнен, его покрывают бесцветным лаком для того, чтобы во время гравирования он не стирался.

Колосья и дубовые листья гравируют в такой последовательности: вначале наносят контур всего рисунка (колосьев и листьев). При этом осторожно нажимают ладонью правой руки на ручку штихеля, а пальцами левой руки удерживают пластину для того, чтобы штихель не скользил по гравируемой поверхности и не портил рисунок.

При гравировании глубоких кривых линий колосьев и листьев не следует сразу снимать металл на большую глубину, их надо гравировать несколько раз, снимая стружку штихелем с одной линии. При гравировании утолщенных линий на рисунке колосьев и листьев режущую кромку штихеля подводят к поверхности металла и гравируют линии. Затем штихель устанавливают режущей кромкой в углубление линий, возвращают назад до гравируемой линии и продвигают его к концу линии.

Гравирование орнамента на эмблеме начинают с кривых линий овальным штихелем, устанавливая его режущую кромку на контуре линии. Нажимают на ручку штихеля ладонью правой руки так, чтобы овальная часть режущей кромки углубилась в металл на нужную глубину, и перемещают штихель вдоль линии, следя за тем, чтобы она была ровной.

Спираль вокруг щита гравируют так, чтобы правая рука со штихелем находилась все время в движении, а левая рука поворачивала пластину в направлении закругления кривой линии. При этом беспрерывно передвигают пластину навстречу штихелю, а штихель держат неподвижно и нажимают на его ручку ладонью правой руки. В этом случае кривая линия, сопряженная со спиралью, будет иметь ровный штрих, а режущая кромка штихеля не врежется в линию спирали, но для этого нужно постоянно вращать левой рукой гравируемую пластину и доводить линию до конца, где спираль заканчивается круглой точкой.

Цифры и буквы гравируют теми же приемами, что и спираль, плоскоквадратным и угловым штихелями. Заусенцы на гравируемой поверхности снимают овальным штихелем и смахивают мягкой кистью, чтобы не портить рисунок.

Для облегчения и качественного выполнения сложных орнаментов при гравировании применяют специальные клейма, с помощью.которых выполняют отдельные элементы рисунка орнамента. На рис. 6, б изображена державка, в которой крепят одновременно два или четыре мелких клейма с изображением отдельных частей орнамента. Державка представляет собой цилиндрическую рукоятку (оправку) с квадратным наконечником, на котором надета обойма. Во внутренней квадратной части оправки закреплены болтами два квадратных клейма. Державку обоймы изготовляют из стали 45 и термически обрабатывают до твердости HRCb 40—45. Клейма изготовляют из инструментальной стали У8А. Заготовка клейма имеет квадратное сечение для того, чтобы удобнее было укладывать в обойму державки при вырезании штихелем и надфилем рисунка орнамента. Обработав внутренний профиль орнамента в каждой заготовке клейма, состоящего из 2 или 4 шт., их вставляют в обойму 2 так, чтобы торцы (обух) упирались в торец оправки, жестко закрепляют их болтами. Затем штихелем выравнивают общий профиль орнамента, опиливают скосы по наружному контуру и ставят цифру или засечку, чтобы после закалки не спутать рисунок. Заготовки термически обрабатывают до твердости 58—60, зачищают и собирают в обойму. Клейма, показанные

Рис. 6. Специальное клеймо (а) и державка (5) для высадки отдельных частей орнамента (в—е)

на рис. 6, отличаются от обычных тем, что рабочая часть как внутреннего профиля орнамента, так и наружного контура обработана под углом 35, а не 60°. Подготовив пластинку, чертилкой намечают на ней линии, по которым будет нанесен рисунок. Клеймо с выбранным элементом орнамента приставляют к линии и при легком ударе молотка орнамент переносят на гравируемую пластинку. Затем клейма переставляют в другую часть рисунка и снова ударом молотка по рукоятке производят высадку отдельной части орнамента до тех пор, пока не будет выполнен весь орнамент.

Убедившись, что нанесенный орнамент выполнен правильно, вручную зачищают надфилем или оселком выпуклости на поверхности заготовки, затем штихелем поправляют общий рисунок, чтобы не было заусенцев на поверхности.

При обработке поверхностей большой площади наиболее трудоемкая операция — выбирание лишнего металла между рисунками, буквами или цифрами. Для облегчения этой работы применяют специальные граверные молоточные зубильца разной формы и размеров.

На рис. 7 показаны два способа прорезки подборником и сечкой канавок на гравируемой детали, зажатой в тисках. В процессе удаления металла с заготовки необходимо следить за тем, чтобы режущая кромка сечки была всегда острой, не соскальзывала с вырубаемой канавки или выемки и не портила гравируемой заготовки.

Клейма изготовляют из стали У8А. Вначале заготовку клейма вставляют в обойму и закрепляют винтом. Затем берут пуансон и устанавливают его на торец заготовки клейма. Ударом молотка по пуансону выдавливают внутренний контур клейма. Убедившись, что внутренний контур клейма выполнен правильно, штихелем зачищают внутренний контур клейма, вынимают из обоймы заготовку клейма, прижимают его к прорези в деревянной планке, закрепленной на верстаке, и запиливают напильником наружный контур клейма. Затем клеймо термически обрабатывают.

Рис. 7. Специальный режущий инструмент для граверных работ:
а, в — плоские подборники; б — прорезка канавок подборником; г — фасонные сечки

Рис. 8. Прорезка канавок подборником (а) и сечкой (ff)

Рис. 9. Форма клейма и его обработка

Клейма используют для клеймения различных материалов: стали, меди, сплавов, дерева и т. д. Для стали клейма изготовляют с острым контуром букв или цифр, для мягких сплавов — с притуплённым контуром. При этом скосы стенок клейм могут быть разными. Для клеймения твердых материалов угол конуса делают 50°, для клеймения мягких материалов 60°.

Обработка накатных матриц и маркирование. Изготовление специальных накатных матриц с изображением одного или нескольких слов — сложный и трудоемкий процесс. Заготовку матрицы предварительно отжигают и шлифуют со всех сторон под углом 90°, затем рабочую поверхность полируют и наносят тонкий слой белил, чтобы получить более четкий рисунок при разметке и устранить блеск полированного металла. Выполненные карандашом рисунок и надпись сверяют с рабочим чертежом, затем гравируемую поверхность покрывают бесцветным лаком. Штангенрейсмусом наносят вертикальные и горизонтальные центровые риски, которые делят заготовку на равные части, а с помощью штангенциркуля размечают ширину рамки букв и промежутки между ними. По намеченным рискам (точкам) с помощью двутаврового угольника, лежащего на разметочном столе, прижимая чертилку к угольнику, соединяют продольные и поперечные линии, получают клетки одинаковых размеров. Затем чертилкой или гравировальной иглой в клетках рисуют в зеркальном изображении буквы, цифры и знаки.

По окончании разметки приступают к высверливанию углублений специальной граверной дрелью. При сверлении нажимая правой рукой на наконечник и перемещая рукоятку по спирали, высверливают металл. Закончив высверливание металла между цифрами и буквами, приступают к осаживанию чеканом лишнего металла в матрице.

Чекан — инструмент, которым осаживают металл, выравнивают отдельные участки в углубленной части рисунка, наносят на металл матовый штрих, обводят контуры рисунка и придают требуемую форму отдельным его деталям. Чеканы разнообразной формы обычно изготовляют сами слесари-лекальщики. Наиболее распространены грунтовальные чеканы, которыми осаживают металл между буквами и цифрами. Чекан изготовляют из инструментальной стали У8А. Заготовка имеет размеры 5×5 или 8×8 мм, длину 80—100 мм. Рабочему торцу чекана придают самые различные формы и термически обрабатывают до твердости HRCa 50…54.

В процессе работы рабочую часть чекана левой рукой приставляют к выбранной поверхности гравируемой заготовки, затем правой рукой захватывают ручку граверного молоточка и легкими ударами по тыльной части чекана устраняют неровности в углубленных местах. После этого в правую руку берут мастику, а в левую — заготовку и делают пробный оттиск, проверяя рисунок. Обнаруженные неровности на рисунке устраняют штихелем. Затем специальными чеканами осаживают металл между цифрами и буквами для облегчения гравирования наружных контуров цифр и букв. Зачищают поверхность надфилем, а внутренний контур и боковые стороны цифр и рисунка подрезают штихелем. После этого чекан вставляют в выгравированное углубление и, ударяя по нему молотком, выравнивают дно в букве, цифре или рисунке. Затем зубильцем предварительно обрубают буквы по внутреннему контуру, оставляя припуск 0,2—0,4 мм для чистовой обработки штихелем.

Рис. 10. Форма чеканов (а) и их использование в граверных работах (б, в, г)

После предварительной обработки контуров букв и рамки поверхность зачищают бархатным напильником и снимают заусенцы, при этом удаляют риски разметки. Затем, ударяя молотком по чекану, наносят матовый штрих на углубленную поверхность матрицы.

После предварительного гравирования линейных и пересекающихся штриховых линий переходят к освоению более сложных приемов гравирования криволинейных и спиральных линий, оформляющих контур рисунка, затем берут в правую руку штихель так, чтобы указательный палец ложился на его ребро, а большой и средний пальцы захватывали его с двух стороны, и устанавливают режущую кромку штихеля к боковой стороне буквы, а в это время пальцами левой руки придерживают матрицу и параллели.

Окончательное гравирование производят после предварительной окантовки матрицы. Для удобства работы накатанную матрицу закрепляют винтами в параллелях. Сначала полукруглым штихелем (шпихштихелем) гравируют прямые линии. Нажимая на режущую кромку большим пальцем правой руки, штихель углубляют в металл; при этом необходимо следить, чтобы штихель не срывался и не оставлял царапин на матрице, а гравируемая линия была ровной. Для этого нужно в процессе гравирования штихель слегка покачивать и наклонять вправо и влево, постепенно снимая лишний металл с контура букв и рисунка.

При гравировании кривых линий поворачивают заготовку левой рукой по обрабатываемой линии рисунка, а правой рукой направляют режущую кромку инструмента при врезании в металл. В этих случаях в местах закругления букв или рисунка получится ровная линия. При нажиме ладонью правой руки на рукоятку штихеля средний и безымянный пальцы и мизинец, опираются на обрабатываемую пластину, направляя режущую часть штихеля.

При окончательном гравировании необходимо следить за тем, чтобы гравируемая линия дошла до края риски, но не срезала ее. Зачистив штихелем контур и следы, оставшиеся от зубильца, подрезают промежутки между буквами, доводя прорезь до риски с учетом скоса буквы. Прорезая промежутки между буквами, нельзя срезать риски клеток и врезаться в скосы и прорези. Когда все буквы выгравированы, бруском снимают заусенцы и проверяют правильность зеркального изображения цифр и букв, сделав пробный оттиск. Затем личным напильником в тисках спиливают с боков матрицы припуск (на конус, до края рамки), оставляя 0,2 мм на окончательную отделку надфилем всего контура матрицы.

Рис. 11. Приспособление для маркирования деталей

По мере перемещения штихеля перемещают параллели. В случае гравирования рисунков с высоким профилем стружку и заусенцы рекомендуется удалять щеткой и кистью.

На опытных заводах и заводах мелкосерийного производства широко применяют ручные и механизированные методы маркирования резцов, деталей и других изделий, необходимых для выполнения производственного задания.

В настоящее время используют специальное приспособление с набором цифр и букв. Это приспособление предназначено для одновременного маркирования слова или группы знаков на деталях из алюминиевых сплавов. При маркировке хвостовик скобы приспособления закрепляют в ползуне ручного или механического пресса. Затем с помощью набора рукояток, на которых выгравированы цифры и буквы, от руки набирают заданное слово или набор цифр. Допустим, нужно набрать «65 лет». Для этого нажимаем на рукоятки, на которых значатся цифры и буквы л, е и т; при этом нижняя часть рукояток, поворачиваясь на оси, отжимает защелку и плоскую пружину, выводит зуб защелки из впадины храповичка. Собачка под действием пружины поворачивает на оси барабан.

На рис. 12 показано приспособление к горизонтально-фрезерному станку для механического маркирования заготовок резцов и пластин. На укороченную оправку, плотно закрепленную в шпинделе станка, насаживают секторный диск с набором клейм. Клейма закрепляют в гнезде диска с помощью прижимных сухарей, планки и винтов.

На столе станка смонтировано приспособление для установки обрабатываемых деталей. Приспособление состоит из основания с платформой (магазином), направляющего валика с возвратной пружиной и планкой и подвижной плиты. Плита на роликах, расположенных в гнездах основания, перемещается по направляющему валику. На подвижной плите имеется упор, фиксирующий рабочее положение маркируемой детали и сохраняющий ее параллельность относительно оси вращения диска с клеймами.

При вращении диска (16—18 об/мин) клейма, вдавливаясь в деталь, давят на плиту, которая, перемещаясь по роликам, сжимает пружину. За счет амортизационной резиновой прокладки можно обрабатывать заготовки с разницей по высоте до 1 мм. Пружина, укрепленная на заднем торце диска, захватывает деталь, перемещает ее по ходу движения стола и сбрасывает в приготовленную тару. Когда клейма выходят из соприкосновения с деталью, пружина возвращает плиту в первоначальное положение, и очередная заготовка попадает на плиту с платформы.

Описанное приспособление удобно в эксплуатации. Применение его сокращает время на установку и смену клейм.

Рис. 12. Приспособление к горизонтально-фрезерному станку для механического маркирования


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум