Точная разметка отверстий на металле

Обновлено: 04.10.2024

Очень часто при изготовлении металлических изделий исходный материал (отливки, листовой и профильный прокат) не соответствует по размерам и форме чертежу конструктора. Чтобы отрезать лишнее, высверлить/вырубить отверстие, сварить или другим образом обработать заготовку, на нее наносят ключевые точки чертежа. Эта операция и называется разметкой. Применяясь к этим точкам и линиям, и проводят обработку.

Как правило, размечать приходится уникальные детали и изделия, которые производят в небольшом количестве. Если речь идет о крупном массовом производстве — заготовки не размечают, а используют специальную оснастку или механический способ.

Что такое разметка

Операция, когда на металлическую заготовку наносятся линии, обозначаются формы будущего изделия, его габариты и называют разметкой. Цель разметки — обозначить границы и места обработки детали, точки где будет выполняться сверления, линии загиба, линии сварных швов, фрезеровки и т.п.

Разметку производят точками, которые называют кернами и линиями, которые называют рисками.

Риски процарапываются в поверхности металла острым инструментом или наносятся маркером. Керны набиваются специальным инструментом — кернером.

По способу выполнения различают такие виды разметки, как:

Ручная. Ее делают слесари.
Механизированная. Выполняется с использованием средств механизации и автоматизации.

По поверхности нанесения различают

Поверхностная. Наносится на поверхность заготовки в одной плоскости и не связана с линиями и точками разметок, наносимых на другие плоскости.
Пространственная. Проводится в единой трехмерной системе координат.

Выбор между поверхностной и пространственной разметкой определяется, прежде всего, сложностью пространственной конфигурации детали.

Требования к разметке

Слесарная разметка должна отвечать следующим требованиям:

точно передавать ключевые размеры чертежа;
быть ясно видимой;
не стираться и не смазываться в ходе операций механической и термической обработки;
не ухудшать внешний вид готового изделия.

Разметка деталей должна проводиться качественным инвентарным инструментом и приспособлениями, подлежащими периодической поверке.

Нанесение рисок

Стандарт регламентирует порядок нанесения разметочных линий:

горизонтальные;
вертикальные;
наклонные;
криволинейные.

Нанесение криволинейных элементов после прямолинейных дает еще одну возможность проверить их точность. Дуги должны замыкать прямые, сопряжение должно быть гладким.

Инструменты для нанесение разметки

Прямые риски проводят хорошо заточенной чертилкой, без отрыва за один прием. Чертилку при этом наклоняют в сторону от линейки или угольника, чтобы не вносить искажений.

Параллельные прямые чертят, используя угольник и перемещая его вдоль опорной линейки на требуемую дистанцию.

Если в заготовке уже есть отверстия, то для привязки разметочный линий к ним применяют специальный инструмент — центроискатель.

Центроискатель

Для того чтобы разметить наклонные линии, используют разметочный транспортир с шарнирной линейкой, закрепленной в его нулевой точке.

Разметочный транспортир

Для особо точной разметки в слесарном деле применяют штангенциркули. Они позволяют измерять расстояния и процарапывать риски с точностью до сотых долей миллиметра.

Накернивание разметочных линий

Для того чтобы точнее провести риску, в ее начале и в конце ставят керны. Это позволяет визуально контролировать положение линейки во время прочерчивания.

На рисках большой протяженности вспомогательные керны ставятся также и через каждые 5-15 см.

Линии окружностей накернивают в четырех точках — концах перпендикулярных диаметров.

Если размечают уже обработанные поверхности, то кернение применяют только в начале и конце рисок.

После чистовой обработки риски продлевают на боковые поверхности и ставят керны уже на них.

Приемы разметки

В слесарном деле применяют следующие приемы:

По шаблону. Используется в случае мелкосерийного производства. Шаблон изготавливают из металлопроката, всю партию размечают (или даже обрабатывают) через единожды размеченные прорези и отверстия в этом листе. Для деталей сложной формы может быть сделано несколько шаблонов для разных плоскостей.
По образцу. Размеры переносят с детали — образца. Применяется при изготовлении новой детали взамен сломанной.
По месту. Используется при производстве сложных многокомпонентных изделий и конструкций. Заготовки размещаются на плоскости или в пространстве в том порядке, в котором они входят в конечное изделие и размечаются совместно.
Карандашом (или маркером). Используется для заготовок из сплавов алюминия, чтобы чертилка не разрушала пассированный защитный слой.
Точная. Делается теми же методами, но применяются измерительные и разметочные инструменты особой точности.

Выбор приемов проводят в соответствии с конструкторскими и технологическими указаниями.

Брак при разметке

Прежде всего, при разметке всплывает брак, допущенный на предыдущих стадиях изготовления. Продукция заготовительных участков или цехов, а также материалы, приобретенные на других предприятиях, обнаруживают:

нарушение размеров
искажение формы
коробление.

Такие отливки или прокат дальнейшим разметочным операциям не подлежат, а возвращаются в подразделение или организацию, допустившую брак, для его исправления.

На этапе собственно разметки брак может быть вызван следующими факторами:

Неточность чертежа. Слесарь, не задумываясь, отображает неправильные размеры на детали, и в ходе дальнейшей обработки выходит бракованная продукция.
Неточность или неисправность инструментов. Все разметочные инструменты подлежат обязательной периодической поверке в метрологической службе предприятия или в авторизованном метрологическом центре.
Неправильное использование инструмента или вспомогательных разметочных принадлежностей. Известны случаи, когда вместо мерных калиброванных подкладок для выставления уровня использовались обычные подкладки. В этом случае также возможна ошибочное нанесение углов и уклонов.
Неточность установки заготовки на разметочный стол или плазу. Приводят к перекосам при откладывании размеров, нарушению параллельности и соосности.
Неправильный выбор базовых плоскостей. Возможно также, что часть размеров наносилась от базовых плоскостей, а часть — от черновых поверхностей заготовки.

Отдельно в ряду причин брака стоят ошибки разметчика. К ним относится:

Неправильно прочитанный чертеж. Возможно нанесение радиуса вместо диаметра и наоборот, неточное нанесение центров отверстий относительно центровых рисок и т.п. В случае возникновения затруднений слесарь обязан обратиться за разъяснениями к бригадиру или мастеру.
Неаккуратность и невнимательность при кернении и нанесении линий.

Человеческий фактор, к сожалению, является наиболее распространенной причиной разметочного брака.

Халатность может допустить как сам слесарь, так и его руководители, не поверившие вовремя инструмент или выдавшие неподходящие разметочные приспособления.

Обычно разметочные операции поручают наиболее опытным и ответственным работникам, рассчитывая на то, что они не будут механически переносить размеры с чертежа на заготовку, а отнесутся к делу вдумчиво и вовремя заметят и устранят причины возможного брака самостоятельно или обратившись к своим руководителям.

Разметка изделий из металла

При производстве изделий из металла исходный материал — отливки, листовой и профильный прокат — не соответствует по размерам и форме чертежу конструктора. Чтобы отрезать лишний металл, высверлить, отштамповать, сварить или другим образом обработать заготовку, на нее наносят ключевые точки чертежа. Применяясь к этим точкам и линиям, и проводят обработку.

Разметка изделий из металла

Основное понятие и типы разметки

Как правило, размечают уникальные детали и изделия, производимые малыми и сверхмалыми сериями. Для крупносерийного и массового производства заготовки не размечают, вместо этого используют специальную оснастку и управляющие программы.

Операция нанесения размеров и формы изделия на заготовки называют разметкой. Цель операции — обозначить места, в которых следует обрабатывать деталь, и границы этих действий: точки сверления, линии загиба, линии сварных швов, обозначение маркировки и т.п.

Определение разметки Инструменты для разметки

По способу выполнения различают такие виды разметки, как:

Замечания по правке и разметке для тонколистового металла

Нанесение взаимно перпендикулярных и параллельных рисок Нанесение рисок под углом друг к другу

Накернивание разметочных линий

Приемы выполнения разметки металлических деталей

Брак при разметке

Пространственная разметка

Разметка – этап слесарных работ, который включает нанесение на рабочую поверхность разметочных штрихов, для определения контуров изготавливаемой детали. Она делиться на плоскостную и пространственную. Плоскостная разметка наносится на плоские заготовки, обычно выполненные в виде листов или полос. Пространственная разметка отличается от плоскостной разметки тем, что наносится на объемные предметы в различных плоскостях.

Приспособления для разметки

Исходя из сложностей выполнения пространственной разметки, разработано множество инструментов и приспособлений для ее нанесения. Причем большая часть такого инструмента подходит для нанесения и плоскостной разметки.

Среди наиболее распространенных приспособлений для пространственной разметки выделяют:

Рейсмас – в основу рейсмаса взята чертика, но он имеет более сложную конструкцию, так как применяется для нанесения штрихов на вертикальной поверхности. Он обычно состоит из вертикальной стойки, с нанесенной метрической разметкой, и параллельной стойки с закрепленной чертилкой. Такой инструмент применяется при необходимости нанесения высокоточной разметки.
Циркуль – незаменимый инструмент, необходимый для начертания окружностей, дуг, а также деления отрезков на отдельные равные части. Бывает двух видов: простой и пружинный. Простой позволят фиксировать ножки в определенном положении, отмеряя и выделяя отрезки нужной длины. Пружинный циркуль менее распространенный, но более точный. Также выделить такую разновидность как разметочный штангенциркуль.
Кернер – слесарный инструмент в виде стержня. Он применяется для нанесения керновых углублений, необходимых для деления окружностей на равные части. Одна его сторона заострена, именное ей проделываются отверстие, а другая плоская, по которой выполняется удар молотком. Полученное отверстие делает работу со сверлом проще, оно не скользит и находиться точно в центре.

Кернер обычно изготавливается из частично закаленной высокопрочной стали. Закалки подвергается заостренный стержень. Такой инструмент обычно имеет размер от 10 до 18 см.

Также существует автоматическая модель подобного инструмента, которая значительно упрощает работу с ним.

Для проделывания отверстия не нужно наносить удар молотком. Наиболее распространенным из таких является электрический. В его основе установлена катушка со стержнем внутри. При нажатии на острие, происходит замыкание цепи, в катушке возникает магнитное поле, под воздействием которых стержень ударяет по поверхности, создавая углубление.

Разметочная плита – чугунная поверхность, на которой устанавливаются детали и инструменты для разметки. Она не должна терять форму, прогибаться и наклоняться в процессе работы. На плите могут проделываться канавки, образующие равные квадраты. Такие канавки упрощают установку инструментов. Может производиться вместе с подставкой или устанавливаться на рабочем столе.
Призма – представляет собой подставка с призматической выемкой. Она состоит из двух щечек, в форме призмы, между которыми устанавливается заготовка. Может устанавливается на винтовую опору. С ее помощью можно регулируется положение щечек, увеличивая или уменьшая расстояние между ними.
Угольник с полкой – чаще всего применяется для плоскостной разметки, но также может применяться и пространственной. Он используется в случаях, когда есть необходимость выверенного расположения заготовки в разметочном приспособлении.
Разметочные клинья – используются для регулировки высоты установки объекта с минимальными отклонениями.
Домкраты – являются аналогами клиньев, и также позволяют точно регулировать высоту. Домкрат необходимо использовать в тех случаях, когда работа связанна с массивными заготовками.

Как дополнительное приспособление для разметочных работ применяется краска. Ее покрывается поверхность, чтобы разметочные штрихи были хорошо видны. Она подбирается таким образом, чтобы хорошо контрастировала с естественной поверхностью, даже при тусклом освещении.

Разметка отверстий

Разметка центровых отверстий является одной из наиболее сложных операций в слесарном деле, что связано с высокой точностью. Для этих целей применяется несколько инструментов. Чаще всего это разметочный циркуль и центроискатель.

Циркуль используют в случаях, когда нет необходимости соблюдать высокую точность.

Приемы и последовательность их следующая:

ножки циркуля разводят на расстояние, которое равняется радиусу заготовки.
затем упирая оду ножку об края заготовки наносят штрих;
повторяют это минимум 4 раза с разных сторон так, чтобы в центре образовался четырехугольник, центр которого является центром заготовки, и отмечается на глаз;
затем с помощью кернера проделывается углубление.

Центроискатель — простой, но высокоточный инструмент. С его помощью проводятся всего две перпендикулярные линии, перенесение которых является центром заготовки.

При использовании, важно держать кернера вертикально, даже малейшее отклонение от оси повлияет на точность отметки.

В некоторых случаях поверхность заготовки можно покрыть мелом, чтобы лучше видеть начертанные отметки на этих поверхностях.

Разметка цилиндрических деталей

Последовательность выполнения разметки цилиндрических деталей следующая:

Деталь устанавливается на разметочной плите так, чтобы соблюдалось горизонтальное положение.
Небольшие заготовки устанавливаются на разметочные призмы.
Нанесение разметки, которая выполняется строго по заданной инструкции:

изучение чертежа;
проверка детали на дефекты;
очистка поверхности от загрязнений, остатков краски и пыли;
покраска краской поверхности, на которой планируется проводиться разметка;
с помощью центроискателя отмечается центр изделия;
горизонтальная установка детали на призму;
нанесение на торце двух горизонтальных линий;
на боковой поверхности наносятся линии, продолжающие те, что были нанесены на торце заранее, чтобы выделить место создания канавки.

Используя разметочный инструмент можно с высокой точностью проводить пространственную разметку. Главное соблюдать инструкции и не спешить, спешка в этом деле может привести к ошибкам.

Разметочный инструмент и приспособления

Под разметкой понимают нанесение контура детали посредством точек и линий на заготовку. Она применяется в производстве весьма обширно, несмотря на значительные трудовые затраты. По особенностям выполнения ее подразделяют на плоскостную и пространственную. Первая осуществляется в пределах одной плоскости. Пространственная разметка подразумевает увязку точек и линий на разных плоскостях заготовки. Для разметочных работ используется разметочный инструмент. Далее рассмотрены инструменты, применяемые при разметке в слесарном деле.

Разметочные приспособления

Одна из разниводностей приспособлений для разметки деталей — чертилки. Это заостренные стержни, служащие для нанесения рисок. Данный слесарный разметочный инструмент используется с направляющими инструментами. Выделяют несколько типов чертилок, среди которых наиболее распространены три следующих. Круглые варианты представлены стержнями с одним закаленным и заостренным концом и согнутым в кольцо вторым. Инструменты с отогнутым концом заострены с обеих сторон, а один из концов отогнут перпендикулярно стержню. К тому же средняя часть утолщена. Такие чертилки рассчитаны на разметку труднодоступных участков. Модели со вставной иглой по конструкции аналогичны часовым отверткам.

Рейсмасы рассчитаны на нанесение параллельных линий и проверку установки заготовки при пространственной разметки. Это приспособление представлено установленной на стойке с основанием чертилкой. Последнюю возможно расположить на стойке любым образом. Для точных работ служит штангенрейсмас со шкалой. Для обычных вариантов применяют масштабные линейки либо концевые меры длины для повышения точности.

Разметочные циркули рассчитаны на перенос на заготовку линейных размеров, создание окружностей для изогнутых деталей вроде гребных винтов, деление углов и отрезков, измерение. Данные изделия, применяемые при разметке, представлены в обычном и пружинном вариантах. Первые имеют возможность фиксации ножек на размер, а вторые позволяют осуществить точную установку. В любом случае они оснащены дугой и винтом для фиксации ножек. Последние заострены и соприкасаются концами, а иглы закалены на протяжении 15-25 мм. Как и чертилки, циркули представляют инструменты для плоскостной разметки.

На особо точную разметку и нанесение больших окружностей рассчитан разметочный штангенциркуль. От обычного он отличается наличием микрометрического винта. Включает штангу-линейку с двумя ножками, снабженными закаленными сменными иглами. Подвижная ножка оснащена нониусом, а ее игла перемещается по шкале, обеспечивая возможность нанесения окружностей в различных вертикальных плоскостях.

Выше были рассмотрены инструменты для разметки металла.

Отволока рассчитана на разметку деревянных деталей путем нанесения отметок на их края. Представлена деревянным бруском 40х5 см. На одном его конце размером в 1/5 часть установлена подвижная чертилка в виде иглы, острого штыря или гвоздя. Оставшаяся часть бруска имеет меньшую на 5-7 мм толщину.

Скоба рассчитана на разметку при создании проушин и шипов. Это деревянный брусок с выборкой в 1/4 на расстоянии в 1/3 от края с гвоздями, расположенными на взаимном удалении, равном толщине проушин либо шипов.

Вспомогательные инструменты

При нанесении разметки используется множество дополнительных инструментов вроде линеек, шаблонов, угольников и т. д.

Разметочные угольники рассчитаны на оба типа разметки, выравнивание заготовки, работы с листовым и полосовым материалом. Такой инструмент представлен бруском 20х30 мм с линейкой 5х30 мм, встроенной под прямым углом в торец. Существуют угольники-центроискатели, нацеленные на разметку торцов круглых заготовок. Они включают две соединенные под углом планки, линейку, проходящую рабочим ребром через его середину, и соединительную планку.

Аналогичным приспособлением является центроискатель-транспортир. Он имеет близкую конструкцию, включающую линейку и перемещаемый по ней угольник. Как и угольник-центроискатель, данное приспособление предназначено для нахождения центров торцов цилиндрических деталей. К тому же оно обеспечивает возможность нанесения отверстия вне центра либо под углом.

Малка представлена шаблоном с переменным углом измерения. Выполнена в виде бруска прямоугольного сечения. На одном из его концов через прорезь закреплена линейка, а другой скошен под углом 45°.

Ерунок аналогичен малке, но отличается установленной на колодке под углом 45° линейкой. Подходит для разметки 135 и 45° углов.

Нутромер рассчитан на измерение пазов, внутренних поверхностей, отверстий. Данные инструменты, функционирующие по принципу радиусометра, представлены в нескольких вариантах конструкции. Так, индикаторные модели включают измерительное устройство и индикаторную головку, представленную обычно индикатором часового типа с двумя шкалами. Микрометрический нутромер имеет конструкцию аналогичную микрометру, включающую соединенные колпачком барабан и микрометрический винт, стебель с измерительным наконечником, стопор, предохранительный колпачок.

Складной метр, представленный набором шарнирно сочлененных линеек, используется для измерения. Метр-рулетка отличается от рулетки наличием миллиметровых делений. Может быть размещена в глухой либо открытой коробке. Лента представлена желобчатой линейкой, сохраняющей при разворачивании прямолинейность.

Масштабный высотомер применяется для измерения высоты плоскостей и отверстий. Включает стойку с неподвижной шкалой, оснащенной подвижной рамкой, и подвижной шкалой. Он значительно упрощает разметку, сокращая объем расчетов.

Для построения и измерения углов применяют транспортир, представленный металлическим кругом с градусными метками и рычагом с нониусом, соединенным с его центром.

Дополнительные приспособления

По протяжению рисок наносят точечные углубления, называемые кернами. Необходимость в них обусловлена двумя факторами. Во-первых, они улучшают видимость разметки. Во-вторых, кернеры обеспечивают фиксацию инструментов при последующих работах, повышая их точность. Для осуществления кернения создан ряд специализированных приспособлений.

Основные среди них – кернеры. Данные инструменты могут иметь различную конструкцию. В простейшем варианте кернер представлен стержнем круглого сечения с заточенным 15-30 мм концом твердостью 52-57 HRC. С кернером применяют легкие 50-200 г слесарные молотки в зависимости от целевой глубины керна.

Специальный высокоточный кернер оснащен стойкой с тремя ножками. Существуют варианты, оснащенные собственным грузом для воздействия на стержень.

В качестве одного из специализированных вариантов можно рассмотреть кернер Ю. В. Козловского. Это высокопроизводительный и высокоточный инструмент, рассчитанный на кернение при делении окружностей. Данное оборудование для разметки имеет внутри корпуса боек и пружину. Для фиксации бойка при настройке установлена резьбовая втулка. Ножки смонтированы на корпусе посредством пружины и винтов. Гайка обеспечивает возможность их одновременного перемещения. На ножках гайками закреплены сменные иглы.

Кроме того, существует автоматический кернер. Его стержень находится в корпусе с двумя пружинами и ударником с сухарем. Принцип функционирования приведен далее. При нажатии стержень противоположным концом упирается в сухарь. Вследствие этого ударник, поднимаясь, сжимает пружину. Соприкасаясь с заплечником, сухарь отходит от стержня. Под влиянием разжимания пружины ударник бьет по стержню, а пружина восстанавливает начальное положение. Автоматический кернер значительно упрощает работы благодаря тому, что не требует применения молотка.

Электрический кернер в качестве специфических элементов включает катушки с проволочной обмоткой и электропроводку. Прочие компоненты – те же, что и у других вариантов. При нажатии рабочей поверхностью пружина замыкает цепь, и вследствие прохождения тока сквозь катушку создается магнитное поле. Из-за этого ударник входит в нее и бьет по стержню. При отдалении инструмента от рабочей поверхности цепь размыкается, и ударник переходит в начальную позицию.

Для кернения торцов предметов цилиндрической конфигурации разработан специализированный инструмент – колокол. Он позволяет осуществлять работы без разметки.

С целью выделения разметки ее окрашивают с применением специализированных составов. Их тип определяется материалом и свойствами поверхности. Обычно применяют такие составы, как быстросохнущие лакокрасочные материалы, водяной раствор мела, сиккатива и столярного клея, медный купорос. Материалы первого типа подходят для титановых, алюминиевых, медных сплавов с обработанными поверхностями. Для необработанных литых либо кованных деталей используют мел, либо раствор на его основе. Медный купорос подходит лишь для обработанного черного металла.

Помимо этого, для разметки требуются инструменты для монтажа и кантования заготовок по металлу.

Разметочные плиты представлены плоскими чугунными рабочими поверхностями с разделенной неглубокими канавками на квадратные фрагменты верхней плоскостью. Поверхность тщательно обработана по технологиям строжки, шлифовки, шабровки. По размеру их дифференцируют на варианты для мелких и крупных заготовок. Первые имеют размеры 1,2х1,2 м, вторые – 4х6 м. Их монтируют на подставках либо тумбочках, оснащенных ящиками. Крупноразмерные плиты размещают на кирпичном фундаменте. Для облегчения перемещения предметов и инструментов для плиты применяют порошковое графитовое покрытие.

С целью предотвращения повреждения плиты детали размещают на подкладках, разметочных ящиках либо домкратиках. Первые представлены в виде чугунных изделий различных размеров и конфигураций. Разметочные ящики являются полыми (либо с перегородками жесткости внутри для крупноразмерных вариантов) параллелепипедами с отверстиями для закрепления заготовок. Они служат для установки заготовок сложной конфигурации. Домкратики оснащены наклонными головками и обеспечивают возможность регулировки высоты установки.

Разметочные призмы имеют одну либо две выемки. Данные приспособления дифференцируют на варианты нормальной и повышенной точности. Они отличаются материалом: первые производят из сталей определенных марок, вторые – из чугуна. Для ступенчатых валов используют регулируемые призмы либо с винтовой опорой.

Для изменения высоты расположения детали служат разметочные клинья. Домкраты выполняют ту же функцию, но обычно используются для тяжелых заготовок. На основе формы опоры для детали их классифицируют на призматические и шаровые. Уровень с отвесом применяется для вертикального позиционирования деталей. Представлен приспособлением в форме прямоугольного треугольника с отвесом в вершине прямого угла.

Таким образом, для слесарных работ подходят простые разметочные и измерительные инструменты, однако более сложное оборудование упрощает их и расширяет возможности.

Разметка изделий и заготовок из металла: инструмент, способы, правила

Выбор между поверхностной и пространственной разметкойопределяется, прежде всего, сложностью пространственной конфигурации детали.

На рисках большой протяженности вспомогательные керны ставятся также и через
каждые 5-15 см.

Читайте также: