§ 3. Оборудование рабочего места
Рабочее место часового мастера состоит из стола-верстака (фиг. 5) высотой 90 см с твердой поверхностью и ящиками для хранения инструмента, фурнитуры и часов, находящихся в ремонте, за исключением часов крупных габаритов, для которых должны быть предусмотрены специальные полки.
Фиг. 5. Индивидуальный рабочий стол-верстак.
В мастерских с большим количеством работников столы-верстаки комплектуются на несколько рабочих мест в виде многоместных верстаков.
Верстаки должны иметь устойчивые основания, исключающие возможность возникновения сотрясений, связанных с движениями исполнителя в процессе работы. Это особенно важно при многоместных верстаках. Неосторожные движения и толчки за общим верстакам мешают работе и могут привести к порче механизма, который ремонтируется на одном из соседних рабочих мест.
Рабочее место должно быть удобным и иметь хорошее освещение.
Его по возможности следует располагать в зоне, имеющей хорошее естественное освещение. Каждое рабочее место должно иметь индивидуальный осветительный прибор, желательно лампу холодного света, так как тепло, излучаемое осветительными приборами, утомляет исполнителя.
Пространство под верстаком должно быть свободным.
Расстояние от глаз работающего до поверхности верстака должно быть 20–25 см.
Рабочее место может быть оборудовано откидной площадкой из органического стекла (плексигласа), освещаемой снизу электрической лампой (фиг. 6) или газосветными трубками с боковым надсветом.
Фиг. 6. Подсветка рабочего стола снизу.
Применение такой площадки создает удобства при работе с механизмом и облегчает выполнение некоторых операций (правка спирали и др.).
Стул желательно иметь специальный, с поворотным и регулируемым по высоте сиденьем, а спинка должна быть пружинящей. При отсутствии такого стула обыкновенный стул необходимо подогнать по росту.
Поверхность верстака может быть покрыта плотной бумагой, исключающей выделение пыли и ворса, или светлых тонов пластмассой. Бумага, покрывающая верстак, должна систематически заменяться. Рабочее место должно содержаться в надлежащей чистоте.
§ 4. Инструмент
Каждый часовой мастер, независимо от того, работает он индивидуально или в крупных ремонтных мастерских, должен иметь полный комплект необходимого инструмента.
Часовой мастер должен в совершенстве знать назначение каждого инструмента и умело пользоваться им.
Всякий инструмент, с которым приходится соприкасаться в процессе работы, требует соответствующего навыка обращения с ним и изучения его особенностей. Каждый инструмент имеет свои характерные особенности, которые должны учитываться мастером. Умелое пользование инструментом обеспечивает качественный ремонт и сокращает время, затрачиваемое на него.
Наиболее ходовыми инструментами являются те, которыми пользуются при разборке и сборке механизма, а также частично при устранении некоторых дефектов. К таким инструментам относятся пинцеты, отвертки, лупа, нож и некоторые другие.
Разнообразие работ, выполняемых часовым мастером, требует большого количества инструмента как по номенклатуре, так и по размерам. При разборке одного механизма иногда приходится пользоваться отвертками пяти-шести размеров.
Многие инструменты и приспособления обычно изготовляются мастером самостоятельно за исключением приспособлений для вставки стекол мерительного инструмента, потансов, вибрационных машинок, кусачек, плоскогубцев, напильников, надфилей, сверл, метчиков, фрез, разверток и т. д. Инструмент должен находиться всегда на определенном месте, располагаться на верстаке и в его ящиках так, чтобы им было удобно пользоваться во время работы.
Ремонт мелких деталей часов требует применения оптического инструмента, позволяющего хорошо видеть эти детали. Для этой цели чаще всего применяются лупы с различным увеличением (фиг. 7).
Фиг. 7. Лупы.
На рис. 7, а изображена наиболее ходовая лупа, с которой производятся почти все работы, связанные с ремонтом мелких часов. Эти лупы могут иметь увеличение от 1,5х до 10х. Применять лупы с сильным увеличением для обычных работ не рекомендуется, так как они утомляют зрение. Лупа удерживается в глазнице складкой кожи, а может быть закреплена у глаза с помощью проволочного обруча, надеваемого на голову. На фиг. 7, б изображена комбинированная лупа с отделяемой посадкой. При необходимости в большем увеличении на основную лупу надевается посадка.
Лупа с проволочной оправой (фиг. 7, в) очень удобна для людей, работающих в очках. Она закрепляется непосредственно на оправу очков.
Лупа (фиг. 7, г) применяется при рассматривании отдельных узлов, она снабжена футляром и удобна при переноске.
Часовые отвертки применяются при ремонте всех видов часов. Их необходимо иметь в достаточном количестве.
Наиболее распространенными для мелких работ являются отвертки со вставными лезвиями и вращающимися головками, В набор из 6 шт. входят отвертки диаметром 0,6–2 мм (фиг. 8, а). Мелкие отвертки удобно хранить специальных подставках. Со вставными лезвиями могут быть отвертки и другого вида (фиг. 8, б). Для работ с крупными деталями удобны отвертки, изображенные на фиг. 8, в. Рукоятки отверток изготовляют из дерева твердых пород, эбонита или других пластмасс.
Фиг. 8. Отвертки.
Для удержания деталей при обработке применяют верстачные (фиг. 9, а) и ручные тиски (фиг. 9, б). Губки тисков могут иметь специальные вырезы для лучшего захвата и удержания таких специфических деталей часов, как анкерная вилка, ось баланса, винты и др. Ручные тиски имеют цанговые или конусные зажимы.
Фиг. 9. Тиски.
При работе с механизмами наручных и карманных часов применяются деревянные подставки (фиг. 10, а) или металлические (фиг. 10, б) универсальные подставки как для круглых, так и прямоугольных механизмов.
Фиг. 10. Подставки.
На рабочем месте масло хранится в отдельных масленках для каждого сорта (фиг. 11, а) или их комплектуют по три (фиг. 11, б и в). В крышке последней масленки предусмотрено специальное место для масло дозировок.
Фиг. 11. Масленки.
В заводской практике применяются специальные автоматы для смазки часов, одновременно смазывающие все точки одной стороны механизма необходимым сортом масла с точной дозировкой.
Автоматы для смазки могут быть рекомендованы крупным ремонтным мастерским с потоком на одну марку часов.
Для удаления пыли с механизма в процессе его сборки используют резиновую грушу. Молотки разного размера и веса приобретаются мастерам по необходимости. Для часового мастера также необходим комплект потанса с пуансонами (фиг. 12).
Фиг. 12. Комплект потанса с пуансонами.
Пуансоны применяются при снятии баланса с оси, запрессовке обода на ось и других работах. Потанс удобен при передвижке и запрессовке камней, установке стрелок и т. п.
В процессе ремонта часовой мастер использует самые различные пинцеты. Пинцет общего назначения, или монтажный, (фиг. 13, а) применяют для удержания различных деталей. На фиг. 13, б показам пинцет для самых тонких работ (правка спиралей, установки плоскости спиралей и пр.) На фиг. 13, в изображен пинцет, который удобно применять для определения вертикального зазора и осях.
Пинцет со специальными углублениями на губках (фиг. 13, г) применяют для удержания осей баланса, маленьких винтов и т. п. Пинцет с плоскими массивными губками (фиг. 13, д) используют для выпрямления погнутых цапф. Специальный пинцет со штифтом (фиг. 13, е) удобен для удаления колонки из моста баланса (особенно часов с цилиндровым ходом). На фиг. 13, ж изображен пинцет для изготовления внешней концевой кривой спирали баланса. Пинцет-кусачки (фиг. 13, з) удобен при заштифтовке спирали в колодку и колонку. На фиг. 13, и изображен пинцет для снятия стрелок и других аналогичных работ.
Фиг. 13. Пинцеты.
При чистке механизма часов применяют волосяные и металлические щетки (фиг. 14).
Фиг. 14. Щетки.
Чем грубее детали, тем жестче должен быть волос применяемой щетки. Щетки с металлическим волосом необходимы для чистки напильников и удаления ржавчины со стальных деталей крупных размеров.
Напильники-надфили (фиг. 15) могут иметь самое различное назначение.
Фиг. 15. Напильники и надфили.
Для измерения применяют мерительные инструменты — линейки, штангенциркули (фиг. 16, а), микрометры переносные универсальные с губками различных диаметров (фиг. 16, б), микрометры настольные (фиг. 16, в), а также приборы для измерения внутренних размеров (фиг. 16, г) — нутромеры.
Фиг. 16. Мерительный инструмент.
Описанные инструменты являются преимущественно универсальными. Их применяют для самых различных операций ремонта. Специальные инструменты и приспособления будут описаны при рассмотрении соответствующих работ.
При ремонте часов необходимо часто затачивать различный инструмент. Не всегда имеется возможность иметь заточный станок с моторным приводом. Для заточки мелкого инструмента с успехом может быть применен станок, показанный на фиг. 17. Он легко может быть изготовлен любым часовым мастером.
Фиг. 17. Приспособление для заточки инструмента.
Многосуточные испытания наручных и карманных часов требуют заводки их каждые сутки. Заводка часов при значительном их количестве занимает много времени и является достаточно трудоемкой операцией. Ручная заводка приводит к повреждению пальцев. Поэтому для заводки часов применяют специальные приспособления: плоскую резину или механическое устройство с ручным приводом (фиг. 18).
Фиг. 18. Приспособление для заводки наручных часов.
Заводка на плоской резине сводится к быстрому перемещению головки по плоскости резины. Этот метод имеет тот недостаток, что со временем резина разрушается и мелкие частички ее попадают в часовой механизм, загрязняя его.
Механическое устройства (фиг. 18) сделало так, что при полном заводе ремень приспособления начинает проскальзывать. Такое приспособление легко изготовить в любой мастерской. Приводной ремень рекомендуется делать из резиновой ленты плоского или круглого сечения.
§ 5. Станки; изготовление деталей
Токарный станок. Часовому мастеру не рекомендуется, как правило, заниматься изготовлением деталей при ремонте часов, так как изготовление деталей, даже на первый взгляд самых простых, вызывает значительные затраты времени. Гораздо проще, экономичнее и быстрее использовать готовую деталь, приобретенную в фурнитурном магазине. Однако в отдельных случаях возникает необходимость изготовления отдельных деталей или их подгонки.
В крупных часовых мастерских и на ремонтных заводах такую работу поручают квалифицированному механику, хорошо владеющему приемами работы на станках.
Независимо от того, насколько часто приходится часовому мастеру заниматься изготовлением деталей, он должен уметь работать на токарном станке, сверлить, нарезать резьбу, шлифовать, полировать, а также выполнять ряд других работ.
Современные универсальные токарные станки, предназначенные для часовых мастерских, имеют электрический привод. К таким станкам, как правило, придается значительное количество вспомогательных приспособлений и устройств.
Универсальный станок с электроприводом (фиг. 19) и фрезерным приспособлением может быть применен для выполнения самых различных работ. Скорость вращения шпинделя станка регулируется в широких пределах, что создает большие удобства в работе. На таком станке могут выполняться токарные, фрезерные, шлифовальные, сверлильные и другие работы.
Фиг. 19. Настольный токарный станок с электроприводом.
В часовых мастерских находят применение станки и более простой конструкции с ручным приводом (фиг. 20).
Фиг. 20. Настольный токарный станок, с ручным приводом.
Операции точения и в таком станке производят с применением хомутиков (фиг. 21, а), оправок (фиг. 21, б) или рольков. Оправки могут иметь форму, показанную на фиг, 22, а-в, а рольки — на фиг. 23, а и б.
Фиг. 21. Точение детали с применением хомутика для оправки.
Фиг. 22. Различные формы оправок.
Фиг. 23. Рольки.
Станок, у которого деталь приводится в движение струной на луке, показан на фиг. 24. Такой станок имеет набор центров, предназначенных для выполнения различных операций (фиг. 25).
Фиг. 24. Станок со струйным двигателем.
Фиг. 25. Набор центров:
а - в — для разных работ; г — для заточки и полирования цапф; д — для заточки на конус; е и ж — эксцентричные для разных работ; з — для работы с хомутиком; и — для заточки и полирования крупных цапф; к — для точения с хомутиком для крупных работ; л — для сверления отверстий и полирования цапф.
Задняя бабка токарного станка позволяет закреплять деталь в центрах при выполнении различных работ (обточка, шлифование и др.).
На фиг. 26 показаны приспособления, устанавливаемые на задней бабке. Их используют при полировании (фиг. 26, а) и точении (фиг. 26, б), а также при других работах, требующих поддержания детали.
Фиг. 26. Приспособления к токарному станку.
При точении некоторые резцы устанавливают в специальную державку, закрепляемую на суппорте станка (фиг. 27, a), a особые резцы (штихели) удерживают рукой на подручнике (фиг. 27, б).
Фиг. 27. Державки для резцов.
Точение деталей на часовых станках производят преимущественно штихелями, которые имеют различные сечения, обусловленные их назначением.
Наибольшее распространение получили штихели с квадратным профилем. Формы заточки штихелей показаны на фиг. 28.
Фиг. 28. Формы штихелей:
а - с полукруглой режущей вершиной; б и в — с острой режущей вершиной: г — с прямой вершиной; д — с подрезом для расточки; е — фигуркой.
Обточка поверхности детали большой длины может производиться боковыми гранями штихеля (фиг. 29), однако, как правило, точение ведется вершиной штихеля. Штихель должен резать металл, а не рвать его.
Фиг. 29. Прием работы штихелями.
Получение чистой поверхности детали во многом зависит от заточки резца и штихеля. Плоскость штихеля должна быть не только заточена под соответствующим углом, но и тщательно отполирована.
Вершина и грани штихеля не должны иметь самых малейших выбоин и зазубрин, так как последние оставляют на обрабатываемой поверхности следы и затрудняют резание.
Заточка штихеля может быть выполнена на специальном заточном или токарном станке с закреплением оправки камня в цанге станка. На фиг. 30, а и б показаны приемы заточки. Стрелками указано направление вращения камней.
Фиг. 30. Заточка штихелей.
Доводка и полирование производятся вручную на плоском камне с перемещением резца только в одну сторону, как показано на фиг. 31, a и б.
Фиг. 31. Доводка штихелей.
Доводка отнимает много времени и к тому же для правильного выполнения требует определенного навыка. При невнимательном выполнении грани могут быть скруглены, и штихель не будет резать. Поэтому для получения хорошей доводки применяют приспособления, показанные на фиг. 32, а-в, которые легко могут быть изготовлены в любой мастерской. Такие приспособления целесообразно применять для заправки отверток.
Приемы работы на станке разберем на примерах изготовления отдельных деталей часового механизма.
Фиг. 32. Приспособление для доводки штихелей.
Изготовление деталей. Изготовление винтов. Винты изготовляют из стали-серебрянки. В начале обтачивается хвостовая часть с соблюдением размера, необходимого для данного типа винта. Если будет нарезаться резьба M1 — 1 мм, то и диаметр заготовки 1 мм. Нарезку резьбы производят плашкой или винтовой доской. Ее производят с обильной смазкой заготовки часовым маслом и повторными движениями режущего инструмента вперед и назад.
Обратное движение режущего инструмента освобождает его от стружки. Масло следует применять достаточно вязкое. Хорошие результаты дает подсолнечное масло.
При нарезке целесообразно для упора нарезающего инструмента использовать заднюю бабку станка.
Для лучшего входа заготовки в плашку хвостовая часть обтачивается на конус. После нарезки коническую часть, если она мешает, срезают резцом, а оставшийся конец закругляют, затем обтачивают головку винта. Изготовленный винт отрезают отрезным штихелем или обычным хорошо заточенным квадратным.
Винт следует поддерживать рукой при отделении его от прутка. Шлиц фрезеруют соответствующей фрезой или прорезающим надфилем или пилой. При этом винт зажимают в цангу станка резьбой. Для того чтобы шлиц проходил посередине, надфилем или пилой сначала легко касаются края головки и очень осторожно намечают нужное место.
После изготовления шлица винт подвергают закалке, затем цилиндрическую часть его головки зачищают и производят отпуск до синего цвета побежалости. После термической обработки головки винта ее шлифуют и полируют. Острую кромку головки притупляют арканзасским камнем, когда винт зажат в станке или приспособлении для полирования.
Во избежании срыва шлица отверткой его края слегка заоваливают камнем. Край камня должен захватывать всю длину шлица.
Для полирования винтов с плоской головкой применяют пластинку из оргстекла, на которую наносят крокус, смоченный маслом, или оловянную пластинку с диамантиновой пастой. Для удержания винтов применяют пинцеты, приспособленные таким образом, что в них удобно удерживается винт. Иногда применяют винты со сферической головкой; такая головка имеет красивый вид и легко полируется.
Изготовление заводного вала. В часах заводной вал является весьма уязвимой деталью. Заводная головка, которая навинчивается на него, выступает за корпус, поэтому довольно часто вал бывает погнут или поломан, а иногда головка с валом выпадает из механизма.
Замена заводного вала не вызывает никаких трудностей, если есть новая деталь. Для часов, выпуск которых промышленностью прекращен, или для часов неотечественного производства подобрать новый вал не удается и его приходится изготовлять.
Иногда бывает, что отверстие под вал в платине изнашивается и стандартная деталь не обеспечивает нормальной работы. Появляется необходимость в изготовлении вала с большим посадочным диаметром.
Заводной валик должен иметь чистую точеную поверхность без полирования. Изготовление заводного валика можно выполнять методом подгонки размеров по существующим деталям (платина, заводной триб, кулачковая муфта), определяя длину уступов непосредственно на платине.
Заводной валик изготовляют из стали У7АВ.
Вал (фиг. 33) изготовляют на токарном станке. Заготовку зажимают в цангу или помещают с хомутиком между центрами токарного станка. Практически удобнее производить обработку, не вынимая валика из станка.
Фиг. 33. Последовательность изготовления заводного валика:
а — заготовка до точения; б — точение заплечика, находящегося в мосту; в — точение цапфы; г — точение заплечика для заводного триба; д — точение заплечика для кулачковой муфты; е — опиловка квадрата; ж — точение выточки для крепления вала; з — точение длинной цапфы; и — точение части вала для резьбы; к — нарезка резьбы; о — место крепления вала в тисочках для нарезания резьбы.
Разработанное отверстие заводного вала в платине исправляют разверткой или надфилем, придавая ему правильную форму. Диаметр заготовки валика должен входить в отверстие платины без зазора. Если такого прутка нет, то заготовка протачивается до этого диаметра. Затем обтачивается уступ под посадку заводного триба.
Для получения квадрата правильного размера под посадку кулачковой муфты необходимо вершину валика обточить по диаметру до плотной посадки ее в отверстие кулачковой муфты. До этого диаметра будет фрезероваться или опиливаться квадрат.
Диаметр валика под квадрат целесообразно выполнять несколько меньше размера диагонали квадратного отверстия муфты, так как в противном случае образуются острые углы, которые быстро изнашиваются, и посадка кулачковой муфты будет свободной. Эти округления очень полезны при опиливании квадрата от руки; они должны оставаться одинаковой ширины по всей длине квадрата и для всех четырех углов.
После опиловки иди фрезерования квадрата обтачивается крайний уступ малого диаметра, который входит в соответствующее отверстие в платине. Перед нарезкой резьбы необходимо проточить выемку под штифт переводного рычага. Выемка протачивается отрезным штихелем. Выемка должна иметь прямые углы, иначе валик может выпадать.
После выполнения проточки изготовляют хвостовой уступ под нарезку резьбы. Вал отрезается от заготовки. При отрезке для облегчения операции нарезки концу валика придается небольшая конусность.
Нарезка резьбы производится на валике, крепко зажатом в цангу станка. После нарезки резьбы валик подвергается термической обработке, как это было описано для винтов.
Если при установке заводной головки вал окажется длинным, он несколько укорачивается. Нарезанная часть вала должна быть немного длиннее резьбы головки, иначе привинтить заводную головку до конца не представится возможным. Если вал короток, на дно отверстия заводной головки необходим подложить кусок латунной проволоки.
Величина заводной головки зависит от размеров корпуса. Малая заводная головка плохо захватывается при заводке часов и может служить причиной недозаводки часов. Большая головка или головка, удаленная от корпуса, легко подвергается поломке. Близко расположенная головка также создает затруднения при переводе стрелок. При установке заводной головки нельзя зажимать вал за квадрат, необходимо зажимать за уступ, имеющий наибольший диаметр, непосредственно после нарезной части. При этом необходимо следить, чтобы была зажата только одна эта часть.
Изготовление оси баланса. Изготовление оси баланса часов представляет собой достаточно сложную работу. К изготовлению осей баланса часов малых калибров обычно приступают после освоения технологии изготовления осей более крупных калибров.
При изготовлении оси, кроме обычного штихеля, для облегчения работы рекомендуется применять специальные штихели.
Штихель общего назначения применяют для обработки цилиндрической части и обточки заплечиков, штихель с закругленной режущей кромкой — для обточки конических частей цапф оси.
Режущие грани штихелей должны всегда иметь острую режущую кромку. Вытачивая ось, необходимо помнить, что длина цилиндрической части конической цапфы равна примерно удвоенному ее диаметру, а длина цапфы с заплечиком — утроенному диаметру.
Длину оси определяют по месту. Накладные камни как на мосту баланса, так и на платине снимаются, замер длины оси производится по наружным плоскостям камней подшипников. Место установки двойного ролика на оси определяют измерением расстояния от плоскости анкерной вилки, увеличивая это расстояние на зазор и толщину ролика. Место посадки перекладины баланса определяют от плоскости нижнего камня опоры до верхней плоскости моста анкерной вилки, также принимая во внимание зазор. Размер верхнего конца оси определяют уменьшением общей ее длины на величину, определяющую нижний ее конец.
Для изготовления оси применяют стальную проволоку — серебрянку марки У10А, диаметр которой должен быть несколько больше самого большого диаметра готовой оси.
Материал для заготовок подвергается закалке. Для этого проволоку нагревают на спиртовке или газовой горелке до вишнево-красного цвета, а затем быстро погружается в воду. Нагрев следует производить в затемненном помещении, с тем чтобы свет не мешал различать степень нагрева. Нагрев в хорошо освещенном помещении может привести к перегреву, что вызовет последующую хрупкость металла. Производить обточку заготовки из проволоки, которая подвергалась закалке, нельзя. Поэтому производят ее отпуск до темно-синего цвета побежалости, предварительно отчищая проволоку наждачной бумагой от окалины. Отпуск производят пропусканием проволоки сквозь пламя горелки или спиртовки; лучший результат дает отпуск, производимый на медной пластинке со свободным перекатыванием на ней проволоки. На этом заканчивается предварительная термическая обработка.
Для обработки заготовка зажимается в цангу. Длина, выступающая из цанги, должна соответствовать полной длине оси плюс 2 мм.
Вначале вытачивают верхний конец оси и в первую очередь место посадки перекладины баланса, оставляя припуск на окончательную отделку порядка 0,05 мм. Затем обрабатывают место посадки колодки спирали баланса по размеру ее отверстия. Цилиндрическую часть цапфы обтачивают почти под размер с небольшим припуском. Используя штихель с закругленной вершиной, протачивают конус цилиндрической части цапфы. На этом предварительная обработка верхнего конуса оси баланса заканчивается.
Последовательность изготовления оси и измерение длины уступов шаблонами показаны на (фиг. 34, а-д).
Фиг. 34. Последовательность обработки.
Использование штихелей в зависимости от места обработки показано на фиг. 35, а. При точении в центрах с хомутиком обработку оси и отделку ее цапф удобно вести с применением приспособлений, показанных на фиг. 35, б и в.
Фиг. 35. Применение штихелей при точении оси баланса.
При обработке ось измеряют также микрометром (фиг. 36), но шаблоны применять удобнее.
Фиг. 36. Измерение оси микрометром.
Окончательную доводку цапф оси баланса можно проводить после изготовления оси на специальном приспособлении, а также на токарном станке с помощью притиров, которые изготовляют для шлифования из сырой стали-серебрянки, а для полирования — из бронзы или дерева (бук, пальма). Притиры имеют различную форму сечения рабочей части в зависимости от формы шлифуемого или полируемого уступа. Рабочие грани притиров обрабатываются напильником для придания нужной формы и нанесения рисок, которые необходимы для удержания шлифующей и полирующей пасты.
Пасту для шлифования приготовляют из мелкого наждачного порошка, смешиваемого с часовым маслом. Она должна быть достаточно вязкой. Пасту тонким слоем наносят на рабочие грани притира. Притир при шлифовании вращающейся цапфы перемещается под ней взад и вперед. После окончания шлифования, когда цапфа доведена до требуемого диаметра, с помощью сердцевины бузины удаляется абразив. Перед полированием цапфа должна быть безукоризненно чистой. Полирование цапфы производится бронзовым притиром с диамантиновой пастой или деревянным притиром с крокусом. Верхняя цапфа оси отделывается окончательно сразу после ее изготовления, а нижняя — после отделения оси от заготовки. Ось зажимается в цангу за верхнюю часть, и производится отделка нижней цапфы.
Полирование цапф. Описанным выше способом на токарном станке можно не только полировать цапфы изготовляемых осей, но и ремонтировать оси любых других деталей. Другим способом является полирование цапф осей с помощью надфиля с очень тонкой насечкой и воропила, которое производят на специальном полировальном станке (фиг. 37).
Фиг. 37. Станок для полирования цапф:
1 и 2 — центры с канавками для заточки и полирования цапф; 3 — поводок; 4 — центр для цапф средней толщины; 5 — винт; 6 — центр для цапф секундного колеса.
Вращение обрабатываемой оси осуществляют поводком ролика с помощью смычка. Ось устанавливают одной стороной в обратный центр спицы приспособления (фиг. 38), а обрабатываемую цапфу — в опорную выемку так, чтобы она была доступна воропилу. При полировании движение воропила должно происходить в направлении, противоположном вращению цапфы. Если опорная выемка приспособления будет слишком мелкой, цапфа будет на много выступать из нее. При этом трудно удержать, без перекоса воропило, поэтому обрабатываемая цапфа может получиться конической.
Фиг. 38. Полировка цапф оси баланса.
Опорная выемка приспособления должна быть нисколько мельче, чем диаметр полируемой цапфы. Заплечико оси при полировании не должно касаться торца спицы с упорными выемками.
При полировании цапфы оси вращение должно производиться с достаточно большой скоростью. Пуск станка, т. е. перемещение смычка при выполнении полирования, производят после установки воропила на месте, иначе ось может выскочить из приспособления.
Последовательность работы на приспособлении следующая: измерение цапфы, выбор опорной выемки (она должна быть немного меньше, чем диаметр цапфы), подготовка воропила и смычка, установка оси в приспособление, установка воропила на цапфу, движение смычка книзу и надфиля вперед, движение в обратном направлении и т. д. до тех пор, пока воропило не перестанет брать. Если же необходимо только освежить цапфу, то обработку ведут до получения надлежащего качества полирования.
При полировании конического уступа цапфы оси баланса важно, чтобы закругление цапфы совпадало с закруглением воропила. Совпадение радиуса закругления воропила и радиуса заплечика цапфы проверяют, соединяя обе детали и просматривая их против света; малейшее различие между радиусами хорошо видно по световой полоске между ними. Конический уступ оси баланса не должен закладываться в опорную выемку; поддерживается только цилиндрическая часть цапфы.
Если радиус закругления воропила слишком мал по отношению к радиусу заплечика цапфы, то тогда будет отполирована только цилиндрическая часть цапфы, что допустимо при полировании сторон оси. В новой детали конический уступ также должен быть отполирован. Это можно быстро сделать, если оба радиуса совпадают. Если радиус закругления воропила больше, чем радиус закругления уступа цапфы, то будет обрабатываться только верхняя часть уступа.
Полировать цапфы оси баланса воропилом с острыми краями граней нельзя, так как при этом может быть повреждено заплечико. Заправка воропила, т. е. нанесение рисок, производится на цилиндрической болванке, обтянутой наждачной бумагой. Поверхность воропила определяет чистоту полирования цапфы. Хорошо заправленное воропило дает возможность получить хорошую поверхность и угол между цапфой и заплечиком.
Одну грань воропила заправляют крупнозернистой наждачной бумагой, которую используют для черновой обработки, другую — более мелкой наждачной бумагой, которую применяют для окончательного полирования. Иногда при полировании воропило смазывают часовым маслом.
Для отделки пяточки цапфы оси баланса применяют спицы с отверстиями, куда проходит цапфа; вращение осуществляется из заплечике. Пяточку обрабатывают тонким воропилом.
Замена сломанных цапф. В практике ремонта широко производят замену сломанной цапфы путем высверливания отверстия в оси и вставки новой цапфы. Эту операцию производят с помощью специального приспособления, показанного на фиг. 39, а также на обычном токарном станке с цанговым патроном.
Фиг. 39. Приспособление для сверления отверстий в оси.
При замене цапфы сначала срезают сломанную часть, затем намечают центр острым штихелем или зенковкой. После этого сверлят отверстие на необходимую глубину, в которое запрессовывается новая цапфа. Сверление производят спиральными или перовыми сверлами. Последние чаще всего изготовляются самим мастером.
Закаленные оси перед сверлением необходимо отпустить. Отпуск таких деталей, как ось с трибом, связан с появлением на зубьях цветов побежалости, которые необходимо снять. Снятие цвета побежалости можно произвести протиркой этих мест серной кислотой с последующей тщательной промывкой в воде.
Ось следует отпускать до светло-синего цвета. Целесообразно на отпускаемую часть оси надевать медную трубку, зажимая в тисочки ту ее часть, которая не должна быть отпущена.
Применяемые перовые сверла должны быть хорошо закалены с последующим отпуском. Большие сверла отпускают до желто-соломенного цвета побежалости, малые сверла подвергают закалке в воздухе без отпуска.
Сверло должно быть коротким, чтобы оно не вибрировало во время работы. Как известно, угол заточки режущей части сверла зависит от материала, подвергаемого обработке сверлением.
При сверлении отпущенной стали применяют сверла с тупым углом заточки, а иногда режущую часть закругляют по радиусу (фиг. 40).
Фиг. 40. Сверла:
а — одностороннее перовое сверло; б — двустороннее сверло; в — сверло для сверления особо жестких металлов; г — для коротких точных отверстий; д — для выравнивания мягких металлов; е — для сверления отверстий в металлах; ж — пушечное сверло для отверстий точного диаметра; з — для чистовой проходки; и — спиральное (американское) сверло.
Сверла всегда должно быть хорошо заточено; если оно сверлит плохо, его необходимо заточить. Притупившееся сверло требует увеличения давления, что ведет к его поломке. Если сверло не сломается, то оно заполирует дно отверстия и сделает сверление еще более затруднительным. Сверление лучше начинать на малой скорости без смазки.
Глубина сверления должна быть равна примерно трем-четырем диаметрам сверла, так как в противном случае цапфа не будет держаться прочно. Отверстие должно быть строго цилиндрическим; при коническом отверстии невозможно закрепить новую цапфу. Диаметр отверстия должен быть равен диаметру цапфы.
Новую цапфу изготовляют слегка на конус из стали-серебрянки с последующей закалкой и отпуском. После запрессовки цапфы ее обрабатывают, как было указано выше.
Шлифование и полирование. В процессе производства ремонта часов встречается необходимость выполнения шлифования и полирования поверхности деталей.
Шлифование и полирование вызываются необходимостью уменьшения трения взаимодействующих деталей, придания деталям механизма красивого внешнего вида; кроме того, полирование является мероприятием, предохраняющим деталь от коррозии.
Шлифование является операцией подготовительной к полированию. Шлифованию и полированию подвергаются как стальные, так и латунные детали.
В зависимости от размера и характера детали, а также материала, из которого она изготовлена, операцию шлифования и полирования производят на станке или на соответствующих приспособлениях.
Если поверхность детали после обработки имеет неровности, грубые риски и другие дефекты, их устраняют надфилями или наждачным полотном соответственно с различной насечкой или зернистостью образива. Образивное полотно может быть на хлопчатобумажной или бумажной основе. В зависимости от требуемой поверхности для шлифования применяют пасты из наждачного порошка с маслом, из пемзы, графита и др. Шлифование считается законченным, когда обрабатываемая деталь имеет однородную сероватую поверхность без следов рисок и царапин.
Полирование по существу не отличается от шлифования. При полировании абразивной пастой служат такие материалы, как крокус и диамантин, разведенные на масле или вазелине. Заканчивается полирование применением мягкого кожаного фильца или замши с незначительным количеством крокуса. Иногда при полировании применяют диски и пластины из пальмы и бука.
Выполняя шлифование и полирование, необходимо придерживаться такого правила:
• обрабатываемая деталь должна выниматься из приспособления только после окончания обеих операций;
• поверхности обрабатываемой детали и обрабатывающего инструмента должны быть строго параллельны между собой;
• шлифующие поверхности дисков и пластин не должны иметь выбоин или каких-либо изъянов;
• применяемые инструменты и полировочные пасты должны быть чистыми.
Шлифование латунных деталей производят мягким войлоком, фетром или фланелью, закрепленными на брусках или дисках, с нанесением полировочных паст.
При ремонте часов шлифование и полирование головок винтов иногда производят на специальных приспособлениях, называемых винтоправками. Работа на них не требует каких-либо пояснений.
Пайка. Иногда при ремонте часов применяют соединение деталей пайкой. При пайке деталей часовщику необходимо знать свойства металлов, подвергающихся соединению таким способом. Необходимо знать температуру плавления металла, из которого сделаны детали, и температуру плавления применяемого припоя; в противном случае детали можно сжечь.
Чем ниже температура плавления припоя, тем менее прочно соединение.
Детали перед пайкой подвергают тщательной очистке от грязи, масла, ржавчины. Место пайки должно быть совершенно чистым. Очистку производят напильником, шабером, наждачным полотном и т. д. Соединяемые места деталей должны быть тщательно пригнаны. Поверхность соприкосновения каждой соединяемой детали подвергается предварительному лужению припоем, применяемым для пайки. При лужении и пайке применяют флюсы, которые способствуют этому процессу.
Флюсы могут быть различными в зависимости от припоя и материала соединяемых деталей. Они предохраняют очищенные поверхности деталей от окисления на воздухе в процессе пайки, облегчают распространение припоя на поверхности металла, обезжиривают место пайки. В виде флюсов применяются травленая соляная кислота (травление производят чистым цинком), бура, борная кислота, канифоль, растворенная в спирте, и некоторые другие вещества. Места пайки по окончании должны быть тщательно промыты водой и очищены.
Процесс пайки может выполняться с применением паяльников или паяльных трубок.