Warum benötigen Präzisionswerkzeugmaschinen manuelles Schaben?

Schaben ist eine Fertigkeit, die schwieriger ist als Holzschnitzen. Es ist der Ausgangspunkt für Präzisionswerkzeugmaschinen, um eine grundlegende Genauigkeit zu erreichen. Das Schaben macht unsere Abhängigkeit von anderen Werkzeugmaschinen überflüssig und kann auch durch Spannkraft und Wärmeenergie verursachte Abweichungen beseitigen.

Dank der hervorragenden Schmierwirkung ist die Abstreifschiene weniger verschleißanfällig. Schabetechniker müssen viele Techniken beherrschen, aber nur Erfahrung kann ihnen das Gefühl geben, diese präzise Nivellierung zu erreichen.

Wenn Sie an einem Werkzeugmaschinenhersteller vorbeikommen und sehen, wie Techniker von Hand Schaben durchführen, kommen Sie nicht umhin, sich zu fragen:

„Können sie die derzeit maschinell bearbeiteten Oberflächen durch Schaben wirklich verbessern? (Können Menschen besser sein als Maschinen?)“

Wenn Sie sich nur auf das Aussehen beziehen, dann lautet unsere Antwort „Nein“, wir werden es nicht schöner machen, aber warum kratzen wir immer noch? Natürlich gibt es Gründe, einer davon ist der menschliche Faktor: Der Zweck von Werkzeugmaschinen besteht darin, andere Werkzeugmaschinen herzustellen, aber sie können niemals ein Produkt nachbilden, das genauer als das Original ist. Wenn wir also eine Maschine herstellen wollen, die genauer ist als das Original, müssen wir einen neuen Ausgangspunkt haben, das heißt, wir müssen mit menschlichen Anstrengungen beginnen; In diesem Fall beziehen sich menschliche Anstrengungen auf manuelles Schaben.

Schaben ist kein „freihändiger“ oder „willkürlicher“ Vorgang. Dabei handelt es sich eigentlich um eine Replikationsmethode, die den Mutterkörper, der ein Standardhobel ist und ebenfalls von Hand gefertigt wird, nahezu perfekt nachbildet.

Obwohl Schaben harte Arbeit ist, ist es eine Fähigkeit (Technologie auf Kunstniveau); Es ist vielleicht schwieriger, einen Schabermeister auszubilden als einen Holzschnitzer. Es gibt nicht viele Bücher auf dem Markt, die sich mit diesem Thema befassen, insbesondere weniger Materialien, die sich mit der Frage befassen, „warum Schaben nötig ist“. Dies mag der Grund sein, warum Schaben als Kunst angesehen wird.

Wo soll man anfangen?

Entscheidet sich ein Hersteller dafür, mit einer Schleifmaschine zu mahlen statt zu schaben, müssen die Führungsschienen seiner „Muttermaschine“-Schleifmaschine präziser sein als die der neuen Schleifmaschine.

Woher kam also die Genauigkeit der ersten Maschine?

Es muss von einer genaueren Maschine stammen oder auf einer anderen Methode basieren, die eine wirklich ebene Oberfläche erzeugen kann, oder es kann von einer bereits gut bearbeiteten ebenen Oberfläche kopiert werden.

Wir können drei Arten von Zeichnungen verwenden. Die Methode der Kreise wird verwendet, um den Prozess der Oberflächenerstellung zu veranschaulichen (obwohl Kreise eher Linien als Flächen sind, können sie zur Veranschaulichung des Konzepts verwendet werden). Ein Handwerker kann mit einem gewöhnlichen Zirkel einen perfekten Kreis zeichnen; Wenn er mit einem Bleistift ein kreisförmiges Loch in einer Plastikschablone nachzeichnet, wird er alle Ungenauigkeiten des kreisförmigen Lochs nachbilden; Wenn er den Kreis freihändig zeichnet, wird die Genauigkeit des Kreises durch seine begrenzten Fähigkeiten bestimmt. Theoretisch kann eine vollkommen ebene Oberfläche durch abwechselnde Reibung (Läppen) zwischen drei Oberflächen erzeugt werden. Der Einfachheit halber verwenden wir drei Steine, jeder mit einer ziemlich flachen Oberfläche. Wenn Sie die drei Ebenen abwechselnd in zufälliger Reihenfolge reiben, werden die drei Ebenen immer flacher geschliffen. Wenn Sie zum Reiben nur zwei Steine verwenden, erhalten Sie ein konkaves und konvexes Paar. In der Praxis wird neben dem Überlappen auch eine klare Paarungsreihenfolge eingehalten. Läppmeister verwenden im Allgemeinen diese Regel, um die Standardvorrichtungen (gerade Lehren oder flache Platten) herzustellen, die sie verwenden werden.

Bei der Verwendung trägt der Läppmeister zunächst den Farbentwickler auf die Standardvorrichtung auf und gleitet ihn dann über die Oberfläche des Werkstücks, um die Bereiche freizulegen, die abgekratzt werden müssen. Er wiederholt diesen Vorgang immer wieder, und die Oberfläche des Werkstücks nähert sich immer mehr der Standardlehre an, und schließlich kann er die Arbeit, die mit der Standardlehre identisch ist, perfekt nachbilden.

Gussteile, die geläppt werden müssen, werden in der Regel zunächst auf ein paar Tausendstel mehr als die endgültige Größe gefräst, dann zur Wärmebehandlung geschickt, um den Restdruck abzubauen, und dann zur Oberflächenreinigung vor dem Läppen zurückgeschickt. Schleifen. Obwohl das Schaben viel Zeit in Anspruch nimmt und hohe Arbeitskosten verursacht, kann es Prozesse ersetzen, die hohe Ausrüstungskosten erfordern. Möchte man als Ersatz nicht auf Schabeoperationen zurückgreifen, muss das Werkstück für die Endbearbeitung mit einer sehr hochpräzisen und teuren Maschine nachbearbeitet werden.

Zusätzlich zu den hohen Kosten für die Ausrüstung, die für die Endbearbeitung erforderlich ist, gibt es noch einen weiteren Faktor, den es zu berücksichtigen gilt. Bei der Bearbeitung von Teilen, insbesondere großen Gussteilen, sind häufig einige Schwerkraftspannvorgänge erforderlich. Wenn die Bearbeitung eine Genauigkeit von einigen Tausendstel erreicht, führt diese Spannkraft häufig zu einer Verwindung des Werkstücks, was die Genauigkeit des Werkstücks nach dem Lösen der Spannkraft gefährdet; Auch die bei der Bearbeitung entstehende Hitze kann dazu führen, dass sich das Werkstück verdreht.

Dies ist einer der vielen Vorteile des Schabens. Das Schaben hat keine Klemmkraft und die erzeugte Wärme ist nahezu Null. Gusseisen wird an drei Punkten gestützt, um sicherzustellen, dass es sich aufgrund seines Eigengewichts nicht verformt.

Wenn die Schabebahn der Werkzeugmaschine verschlissen ist, kann dies auch durch erneutes Schaben behoben werden, was einen großen Vorteil gegenüber der Entsorgung der Maschine oder der Einsendung ins Werk zur Demontage und Wiederaufbereitung darstellt.

Wenn ein Werkzeugmaschinengleis neu geschaufelt werden muss, kann diese Arbeit vom Wartungspersonal des Werks durchgeführt werden, wir können aber auch jemanden finden, der die Nachschaufelarbeiten vor Ort durchführt.

In manchen Fällen können manuelle und elektrische Spatenarbeiten eingesetzt werden, um die endgültig erforderliche geometrische Genauigkeit zu erreichen. Wenn ein Satz Tisch- und Sattelschienen gespachtelt wurde und die Genauigkeit erreicht wurde, sich jedoch herausstellt, dass der Tisch nicht mehr parallel zur Spindel ist (was viel Aufwand erfordert, um sie zu korrigieren), können Sie sich dann vorstellen, wie hoch die erforderlichen Fähigkeiten sein müssen? die richtige Menge Metall an der richtigen Stelle entfernen, ohne die Ebenheit zu verlieren und die Fehlausrichtung mit nur einer Spatenmaschine richtig zu korrigieren?

Dies ist sicherlich nicht der ursprüngliche Zweck des Spatens und sollte auch nicht als Methode zur Korrektur großer Fehlstellungen eingesetzt werden, aber ein erfahrener Spatenmeister kann diese Art der Korrektur in überraschend kurzer Zeit durchführen. Obwohl diese Methode eine qualifizierte Technologie erfordert, ist sie wirtschaftlicher als die sehr genaue Bearbeitung einer großen Anzahl von Teilen oder die Herstellung zuverlässiger oder anpassbarer Konstruktionen zur Vermeidung von Fehlausrichtungen.

Verbesserungen bei der Schmierung

Die praktische Erfahrung hat gezeigt, dass geschabte Schienen die Reibung durch eine bessere Schmierung verringern können, es besteht jedoch kein Konsens darüber, warum. Die am weitesten verbreitete Meinung ist, dass die abgekratzten Tiefpunkte (oder genauer gesagt die ausgeschnittenen Vertiefungen, die zusätzlichen Öltaschen zur Schmierung) viele winzige Ölspeichertaschen bieten, die durch die vielen winzigen Hochpunkte um sie herum herausgeschabt werden.

Eine weitere logische Aussage ist, dass es uns ermöglicht, kontinuierlich eine Ölfilmschicht aufrechtzuerhalten, damit die beweglichen Teile auf dem Ölfilm schwimmen können, was das Ziel jeder Schmierung ist. Der Hauptgrund dafür liegt darin, dass diese unregelmäßigen Öltaschen viele Räume für das Öl schaffen, in denen es zurückbleiben kann, wodurch das Öl nur schwer entweichen kann. Der ideale Zustand für die Schmierung besteht darin, einen Ölfilm zwischen zwei perfekt glatten Oberflächen aufrechtzuerhalten, aber dann muss man sich mit dem Problem auseinandersetzen, dass das Öl nicht ausfließen kann, oder es muss so schnell wie möglich nachgefüllt werden. (Ob es Kratzer gibt oder nicht, die Schienenoberfläche besteht normalerweise aus Ölrillen, um die Ölverteilung zu erleichtern.)

Diese Aussage lässt Menschen die Wirkung der Kontaktfläche in Frage stellen. Durch Schaben wird die Kontaktfläche verringert, es entsteht jedoch eine gleichmäßige Verteilung, und die Verteilung ist der Schlüssel. Je flacher die beiden Passflächen sind, desto gleichmäßiger ist die Kontaktfläche verteilt. In der Mechanik gilt jedoch das Prinzip „Reibung ist unabhängig von der Fläche“, was bedeutet, dass zum Bewegen des Arbeitstisches unabhängig davon, ob die Kontaktfläche 10 oder 100 Quadratzoll beträgt, die gleiche Kraft erforderlich ist. (Reibung ist eine andere Sache. Je kleiner die Fläche unter der gleichen Belastung, desto schneller verschleißt sie.)

Ich möchte darauf hinweisen, dass wir eine bessere Schmierung anstreben und nicht mehr oder weniger Kontaktfläche. Bei perfekter Schmierwirkung kommt es zu keinem Verschleiß der Laufbahnoberfläche. Wenn sich ein Arbeitstisch aufgrund der Abnutzung nur schwer bewegen lässt, liegt das möglicherweise an der Schmierung und nicht an der Kontaktfläche.

Wie erfolgt das Schaben?

Bevor Sie die Höhepunkte finden, die abgekratzt werden müssen, tragen Sie zunächst den Farbentwickler auf die Standardlehre auf (eine flache Platte oder eine Schablone mit gerader Spurweite zum Schaben von V-Schienen) und reiben Sie dann die Standardlehre mit dem Farbentwickler auf der Gleisoberfläche ab abgekratzt werden, und der Farbentwickler wird auf die höchsten Stellen der Gleisoberfläche übertragen. Verwenden Sie dann ein spezielles Schabewerkzeug, um die farbigen Hochpunkte abzukratzen. Dieser Vorgang sollte wiederholt werden, bis die Bahnoberfläche eine gleichmäßige und konsistente Übertragung zeigt.

Ein Schaber muss verschiedene Techniken beherrschen. Ich werde hier über zwei davon sprechen.

Bevor wir mit dem Färben beginnen, reiben wir in der Regel zunächst mit einer stumpfen Feile sanft über die Oberfläche des Werkstücks, um die Grate zu entfernen.

Zweitens: Wischen Sie die Oberfläche mit einer Bürste oder Hand ab, niemals mit einem Lappen. Wenn Sie zum Abwischen ein Tuch verwenden, kann das feine Leinen, das das Tuch zurücklässt, bei der nächsten Hochpunktfärbung irreführende Markierungen verursachen.

Der Abstreifer überprüft seine Arbeit, indem er die Standardvorrichtung mit der Gleisoberfläche vergleicht. Der Prüfer muss dem Abstreifer lediglich mitteilen, wann er mit der Arbeit aufhören soll, und er muss sich um den Abstreifvorgang keine Sorgen machen. (Der Schaber kann für die Qualität seiner Arbeit verantwortlich sein)

In der Vergangenheit hatten wir eine Reihe von Standards dafür, wie viele Hochpunkte es pro Quadratzoll geben sollte und wie viel Prozent der Gesamtfläche in Kontakt stehen sollten; Wir haben jedoch festgestellt, dass es fast unmöglich ist, die Kontaktfläche zu überprüfen, und nun liegt es am Schaber, die Anzahl der Punkte pro Quadratzoll zu bestimmen. Kurz gesagt, der Schaber strebt im Allgemeinen danach, den Standard von 20 bis 30 Punkten pro Quadratzoll zu erreichen.

Beim derzeitigen Schabeprozess werden bei einigen Nivellierungsvorgängen elektrische Schaber eingesetzt, die ebenfalls eine Art manuelles Schaben darstellen, aber einige anstrengende Arbeiten einsparen können, wodurch der Schabevorgang weniger ermüdend wird. Auch bei schwierigsten Montagearbeiten ist das Gefühl des manuellen Schabens immer noch unersetzlich.