Каких видов и размеров бывают напильники по металлу и как используются?

Предназначение напильников

Напильник – ручной инструмент универсального назначения, способный при одном поступательном движении срезать тонкий слой с поверхности обрабатываемого материала. С его помощью решают много разнообразных задач:

1. Очищают детали и заготовки от ржавчины и других видов коррозии.
2. Удаляют слой грязи или краски.
3. Выполняют точение детали до получения требуемого размера.
4. Затачивают другие инструменты, используемые в повседневной работе.
5. Зачищают электрические контакты в системах электрооборудования.
6. Шлифуют и полируют поверхность металла и иного материала.

Тонкости выбора инструмента

В зависимости от задачи, которую предстоит выполнить, выбирается и размер напильника, и особенности насечек, и форма, и длина. Так, например, для опиливания меди, бронзы, латуни, алюминия, других мягких металлов и дерева следует выбирать инструменты с одинарной насечкой. Использовать для таких работ личные или бархатные напильники не рекомендуется – их зубья слишком быстро забиваются стружкой и перестают резать. Выбирая номер насечки, стоит исходить из толщины снимаемого слоя и точности обработки.

READ Стамеска для резьбы по дереву: что за инструмент и как выбрать

Давайте разберемся в этом. Напильники с номером насечки 0 или 1 используют в том случае, когда опилить следует 5-10 мм, а точность обработки колеблется от 0,1 до 0,2 мм. При этом нужно учитывать, что за один ход такой напильник может снять 0,05-0,1 мм. Поверхность материала в результате такой обработки будет достаточно шероховатая, поэтому их чаще всего применяют для черновой обработки. Определиться с длиной инструмента достаточно просто: чем больше размер опиливаемой поверхности, тем больше должен быть напильник. Либо можно воспользоваться такой формулой:

Длина рабочей поверхности напильника = длина опиливаемой поверхности + 15 см. При этом стоит учитывать, что при опиливании желательно использовать всю рабочую поверхность.

Виды напильников

Современные школьники, оказываясь в инструментальных цехах на экскурсии, часто с усмешкой разглядывают инструмент, которым пользуются слесари инструментальщики. Рядом могут стоять сложные станки, способные в течение нескольких секунд срезать толстые слои металла.

А слесари обрабатывают деталь с помощью ручных приспособлений с ручками, водят ими по заготовкам, добиваясь нужного размера или вида детали. Часто для уточнения каких-то особенностей просматривают результаты труда через лупы.

Однако особо тонкую доводку изделия порой нельзя доверить машине. Только с помощью напильника или его младшего брата – надфиля можно добиться требуемых параметров. Эти инструменты используются для снятия слоя металла.

Чаще всего на прочной стальной полосе имеется насечка. Это невысокие зубья, расположенные в определенной последовательности (нанесена специальная насечка). Специальным стандартом (ГОСТ 1465-80) утверждены правила расположения зубьев и их форма.

Для изготовления используются углеродистые стали (У9…У11) или специальные сплавы железа с легирующими элементами. Напильники проходят термообработку, в результате которой поверхностная твердость достигает до 54…60 HRC (твердость по прибору Роквелла).

Для удобства использования на конце имеется треугольный или цилиндрический хвостовик. На хвостовик надевают рукоятку. Ее изготавливают из разных материалов (древесина, оргстекло, металл). Профессионалы предпочитают пользоваться деревянными ручками из березы или ореха.

Важно! Чтобы ручка не раскалывалась при вбивании хвостовика, на конце устанавливается металлическое кольцо.

Техника работы напильником

Есть четыре вида направления движения напильника: поперечным штрихом, продольным штрихом, перекрестным (косым) штрихом и круговым штрихом. Поперечное опиливание

1. Зажмите заготовку в тиски, так чтобы кромка металла была как можно ближе к губкам тисков.
2. Напильник положите на кромку в диагональном направлении и одной рукой толкайте ручку напильника, а второй направляйте инструмент.
3. При легком опиливании держите нос напильника большим и указательным пальцами; для более интенсивной и быстрой работы держите его всей кистью.
4. Нажим делайте только при движении вперед (рабочий ход), затем поднимайте напильник для возвращения к следующему проходу.
5. Работайте плавными равномерными движениями; избегайте качания напильника или ударов по кромке заготовки.

Продольное опиливание

1. Зафиксировав заготовку, как показано на рисунке вверху, возьмите плоский напильник обеими руками на расстоянии нескольких сантиметров. Держите напильник перпендикулярно заготовке и параллельно опиливаемой поверхности.
2. Тяните напильник к себе равномерным плавным движением от дальнего конца заготовки.
3. Между проходами немного перемещайте напильник, так чтобы всегда работать чистым участком полотна. Если насечка засорилась, остановитесь и очистите ее специальной щеткой.

Опиливание внутренних углов

1. Зажмите заготовку в тиски в таком положении, которое позволит удобно работать двумя руками. Одну грань трехгранного напильника поставьте на одну из сторон внутреннего угла.
2. Толкайте напильник вперед, направляя его «из угла». Действуйте плавными движениями вперед, каждый раз возвращая инструмент в исходное положение.
3. Стороны угла обрабатывайте по одной. Не «врезайтесь» в угол, чтобы не исказить его форму. Следите, чтобы грань напильника была перпендикулярна кромке, которую вы опиливаете.

Опиливание криволинейной кромки

1. Зажмите заготовку в тиски, так чтобы изогнутая кромка располагалась вертикально, и опиливайте ее закругленной гранью полукруглого напильника. Нос напильника держите большим и указательным пальцами, большой сверху.
2. Пилите при движениях вперед, поворачивая полотно по часовой стрелке на пол-оборота при движении вперед.
3. Поворачивайте заготовку в тисках с частотой, необходимой для обеспечения равномерных плавных проходов. Важно: для эффективности действия напильники должны быть чистыми. После каждых нескольких рабочих ходов напильника постукивайте его ручкой по верстаку, чтобы избавиться от металлических опилок, и при засорении насечки тщательно очищайте ее щеткой для чистки напильников.

Инструментальные стали для изготовления напильников

Исследуя свойства стали, заметили, что при определенном содержании углерода появляется возможность с помощью специальной термообработки получать высокую твердость. Низкое содержание углерода не позволяет производить закалку, повышающую прочностные свойства металла.

Только при концентрации 0,8% и выше меняются свойства сплава Fe-FeC₃ (свойства изучаются в специальном курсе технологии металлов, получившем название «Материаловедение»). Отожженная сталь довольно пластична, ее можно обрабатывать на металлорежущих станках. Есть состояние, при котором отмечается высокая пластичность. Его называют аустенитом. Достигается при температуре 727 ⁰С и выше.

Только заэвтектоидные стали могут подвергаться закалке и отпуску. Если нет никаких других добавок, то их принято обозначать в виде У8…У13. Буква «У» характеризует углеродистую сталь, а число – указывает на содержание углерода в сотых долях процента.

Внимание! Чтобы проводить закалку, нужно нагревать стальную деталь до температуры аустенита и выше. Ее легко определить с помощью магнита. При достижении нужного значения при нагревании полностью пропадают магнитные свойства.

Некоторые считают, что достаточно нагреть до соответствующей температуры. При нагревании теплопроводность металла резко снижается. В течение одной минуты детали массой около 1 кг прогреваются на глубину 0,10…0,13 мм.

Важно! Чтобы закалить поверхность на глубину 1,5…2,5 мм потребуется выдержка при нужной температуре не менее 15…20 минут. Менее глубокая закалка может сопровождаться тем, что измерительный конус на приборе Роквелла провалится сквозь тонкий слой закаленного металла. Результат окажется неутешительным.

Закалку выполняют в воде, на воздухе и в минеральном масле. Высокая скорость охлаждения способствует более глубокому закаливанию металла. При изготовлении режущих инструментов выполняют закалку в масле. Охлаждение стали происходит со скоростью 400…450 ⁰/сек.

После закалки детали приобретают определенную хрупкость. Поэтому для снятия внутренних напряжений выполняют низкий отпуск. Он происходит при температуре 180…250 ⁰С. Деталь помещают в муфельные печи, разогретые до заданной температуры. Выдерживают в них не менее 30…40 минут. Потом дают возможность медленно остыть.

На практике термообработка металла напильника происходит в следующей последовательности:

• Заготовка нагревается до температуры 900…920 ⁰С (более высокое значение объясняется тем, что требуется меньше времени на внутренний прогрев металла).
• Выдерживается в нагретом состоянии в течение 15…20 минут.
• Закаливается в минеральном масле (допускается использовать отработку из двигателей внутреннего сгорания).
• Выполняется проверка твердости, при правильном нагревании и охлаждении получают тростит закалки (HRC 54…58).
• Заготовка помещается в муфельную печь с температурой 200…210 ⁰С.
• Выдерживается 30…40 минут и вынимается наружу.
• Остывает на воздухе (температура 18…22 ⁰С) самостоятельно.
• Проверяется твердость, у тростита отпуска (состояние закаленного и отпущенного металла) твердость увеличивается на 2…4 единицы.

Чтобы повысить прочность и твердость сталей при их варке добавляют легирующие элементы. Они позволяют улучшить эксплуатационные характеристики и получить металл заданными свойствами.

Способы заточки

Вернуть рабочую форму напильнику можно с помощью химического, механического, пескоструйного и электрохимического метода. Каждый вариант заточки инструмента требует особого подхода и используется для определенных целей.

Химический:

Один из самых простых и эффективных методов заточки напильника. Травление в химических растворах позволяет полностью восстановить рабочую поверхность покрытого ржавчиной старого затупившегося инструмента.

Перед обработкой напильника химической жидкостью проводится подготовка его поверхности:

1. Удаляются все загрязнения с помощью металлической щетки.
2. При наличии ржавчина инструмент обрабатывают специальным раствором.
3. Затем выполняется обезжиривание режущей части инструмента. Для этого можно использовать любое средство для мытья посуды или стиральный порошок.
4. Очищенный от жирового налета напильник промывается под проточной водой. После этого его необходимо окунуть в ацетон, чтобы смыть все оставшиеся масляные отложения.

После таких процедур стержень с зубчиками напильника станет полностью чистым и подготовленным к процессу травления. Для восстановления применяется специальный раствор, компонентный состав которого имеет такое соотношение:

• 86% – вода;
• 8% – кислота азотная;
• 6% – кислота серная.

В такую смесь напильник опускается на десять минут. Химический раствор позволяет без изменения толщины инструмента увеличить высоту зубьев на режущей поверхности.

По истечении указанного времени выполняется проверка на рабочего участка. Недостаточно хорошо заточенный напильник можно протравить повторно. Восстановленный инструмент промывают содовым раствором.

Электрохимический:

Такой метод заточки напильника также требует предварительного очищения его режущей поверхности от грязи и жировых отложений. После этого инструмент погружают в кислотную смесь:

• 80% – воды;
• 11% – кислоты серной;
• 9% – азотной кислоты.

При этом пропускается постоянный ток низкого напряжения. В качестве катодов используются пластины из алюминия, площадь которых должна соответствовать или немного превышать площади поверхности напильника – анода.

READ Как смастерить столярный верстак своими руками

Механический:

Такой вариант восстановления напильника предполагает замену старых насечек на новые зубья. Предварительно производится обжиг рабочей части инструмента.

Термообработка выполняется в специальной печи при температуре 760 – 820 градусов. После этого старую насечку удаляют на фрезерном станке и полностью отшлифовывают поверхность.

Новая насечка зубьев можно выполнять ручным способом с помощью зубила. На заводах для изготовления ребристой поверхности инструмента используются специальное пилонасечное оборудование.

Завершающим этапом механического восстановления напильника является закалка. Для этого используется раствор, состоящий из 50 литров воды, 2 килограмм поваренной соли и 1 литра соляной кислоты. После этого инструмент очищают, промывают в воде с небольшим количеством извести для защиты от коррозии и сушат.

Пескоструйный:

Для такого метода восстановления напильника используется мелкозернистый песок. Его направляют на режущую часть инструмента под небольшим углом. Заточка проводится со сторону хвостовика. Песок пропускается под давлением 5 кгс/см. кв. через сопло размером от 5 до 7 сантиметром.

Пескоструйный метод восстановления

Скорость обработки пескоструйным способом зависит от степени затопления зубьев и марки стали, из которой изготовлен напильник. Песок направляется к инструменту под прямым углом. Изначально затачивается основные насечки, а затем восстанавливается поверхность вспомогательных зубьев.

Формы напильников

Виды напильников по металлу вырабатывались в течение последних двухсот пятидесяти лет. Размеры и параметры определялись в зависимости от тех задач, которые требовалось выполнять. Поэтому корректировалась и форма зубьев.

Первоначально мастерам требовалось обрабатывать чугунное литье, а также изделия из латуни и бронзы. Отливки имели литниковую систему и облой. Их спиливали, а потом поверхность шлифовали. Использовали напильники с разной величиной зуба. Для грубой обработки применяли инструмент, способный одним движением снимать до 0,5…1,0 мм слоя.

В дальнейшем у современных мастеров имеются наборы ручного режущего инструмента, которым пользуются, чтобы довести детали до требуемых параметров. На производственных предприятиях имеется категория рабочих (слесари). Одним из основных инструментов являются напильники.

Применение напильников

Разные формы нужно использовать для определённых деталей. Классическая плоская модель применяется, когда нужно отшлифовать ровные поверхности. Трёхгранным обрабатывают пазы, канавки. Работы выполняются под углом. Квадратным — отверстия разной формы. Полукруглыми стачивают бугры, ровняют выемки.

Напильники по металлу считаются универсальным инструментом, которые используется для обработки деталей разной формы. Разнообразие форм, размеров приспособлений, величины зубьев позволяет расширить их область применения.

Классификация по форме сечения

Форма определила название и назначение напильников, на ней создана основная классификация. В зависимости от профиля обрабатываемой поверхности подбирается сечение инструмента. Производители напильников предлагают использовать специальный ручной инструмент следующих сечений:

1. Плоские – напильники подобной формы подходят для обработки плоских и закругленных (выступающих) поверхностей. Это наиболее распространенное сечение у подобного инструмента.
2. Квадратные напильники применяют для обработки прямоугольных и квадратных отверстий. Ими обтачивают прямоугольные пазы на поверхности.
3. Круглые – с помощью них обрабатывают внутренние полости и отверстия, удаляют наплыв от сварных швов и облоя у отливок. Добиваются нужной конфигурации при доводке эллиптических поверхностей внутри детали.
4. Трехгранные – в сечении представляют правильный треугольник с углом наклона поверхностей 60 ⁰ друг к другу. Чаще всего подобный инструмент используют для заточки зубьев у другого инструмента, например, ножовки для пиления древесины.
5. Специальные – на некоторых предприятиях в инструментальных цехах изготавливают напильники особой формы. Например, при изготовлении двухтактных двигателей внутреннего сгорания с воздушным охлаждением нужно дорабатывать впускные отверстия. Заготовки получают литьем, но доработку выполняют вручную (дешевле, чем использовать специализированный станок).
6. Овальные или полуцилиндрические напильники применяют для обработки цилиндрических или конических впадин.

Ручной инструмент в зависимости от размеров обрабатываемых деталей изготавливают разной длины. Во времена использования паровозов у каждой бригады машинистов имелся напильник длиной 720 мм. Использовали для очистки сажи и иных загрязнений с поверхности труб парового котла.

Современные напильники редко изготавливаются длиннее 500 мм (размер определяется по длине рабочей части, где имеются зубья). Для мелких работ, например, в работе часовщиков используются надфили, с рабочей длиной около 50 мм.

Принята закономерность: чем крупнее зуб, тем длиннее рабочая часть. Объясняется довольно просто. Работа выполняется при поступательном движении вперед. Продвигая рабочую часть дальше, добиваются более глубокого снятия слоя при стачивании.

Крупные зубья оставляют на обрабатываемой поверхности глубокие риски. Чтобы добиться более качественной поверхности оставляют припуск на получение качественной поверхности. Ее получают, обрабатывая с помощью напильников, имеющих менее крупные зубья.

Используя бархатные напильники, получают блестящую поверхность с минимальным количеством рисок. Последующая полировка производится уже другими инструментами. На практике выполняется обработка в несколько этапов (не менее двух). Первый – обработка грубым инструментом, второй – чистовая доводка поверхностей.

Формы

Другая, не менее важная классификация, касается формы рабочей поверхности. Она подбирается в зависимости от особенностей обрабатываемого изделия. Выделяют следующие разновидности.

• Плоские получили самое широкое распространение, так как предназначены для обработки обычных поверхностей, например, плитки.

• Круглые подходят для работы с внутренними отверстиями. Рабочая часть выполнена в виде стержня, который сужается с торцевой поверхности.

• Полукруглые можно назвать самым универсальным предложением.

• Трехгранные применяются для работы с пазами и гранями. Образующаяся кромка имеет зубцы, которые и обрабатывают поверхность.

• Квадратные позволяют прикладывать большее усилие, так как рабочая часть сохраняет требуемую жесткость даже при длительной работе.

• Специальные выпускаются для обработки определенных изделий, могут иметь специфическую рабочую часть.

• Ножовочные могут использоваться для заточки изделий.

• Ромбовидные предназначены для работы со сложными гранями.

Форма определяет то, какую поверхность можно обработать.

Особенности применения инструментов ручного точения

Есть весьма условное деление по назначению. Выделяют основные категории.

• Слесарные – наиболее распространённые напильники. Их используют на любом промышленном предприятии. В домашних мастерских и личных хозяйствах нетрудно встретить подобный инструмент.
• Надфили используются для тонкой работы. Основными пользователями являются ювелиры, слесари-лекальщики. Без мелкого инструмента трудно невозможно обрабатывать труднодоступные места. Например, Михаил Тимофеевич Калашников уже будучи известным конструктором автоматического оружия дорабатывал отдельные детали самостоятельно с помощью набора надфилей.
• Заточные напильники (в основном треугольные и ромбовидные) используются для заточки зубьев на ножовках, пильных цепях и в других местах, где требуется восстановить требуемую остроту режущих кромок.
• Рашпили – особый класс инструментов, используемых для обработки древесины и иных неметаллических материалов. Их отличает наличие зубьев особой точечной формы. Иногда рашпили называют драчевыми напильниками, хотя – это не совсем верно.

Особенности и разновидности инструмента

Инструмент, который послойно стачивает поверхность. Внешне он напоминает брусок, но с рукояткой. На рабочую поверхность нанесены насечки, которые обеспечивают равномерное стачивание основания.

Слесарные

Это универсальный инструмент, который можно использовать для разных видов оснований. Слесарные напильники, в свою очередь, делятся на два типа – общего пользования или узкого назначения. Первые рекомендованы к применению как на производстве, так и в домашних условиях. Инструменты узкого назначения используют для обтачивания пазов, криволинейных оснований, цветных металлов и неметаллических поверхностей.

Надфили

Изделия, которые отличаются небольшими габаритами и имеют мелкие насечки. Они рекомендованы к применению для обработки мелких деталей или поверхностей в труднодоступных местах. Выделяют две разновидности такого инструмента – обычные и с алмазным напылением. Первые применяют для обработки дерева или металла, вторые – стекла, керамики, камня и т.д. Надфили преимущественно используют в ювелирном деле, граверном и т.д.

Заточные

Это узкоспециализированные инструменты. Приспособления рекомендованы к использованию для заточки пильных цепей, ножовок и пр.

Рашпили

Данный вид напильников отличается крупными зубьями. Это обеспечивает высокую производительность, но отрицательно сказывается на качестве работы. Инструмент рекомендован к использованию для работы с неметаллическими материалами, а именно – пластмассой, камнем, дерева.

Виды насечки на поверхности инструмента

По характеру насечек принято говорить об одинарном или двойном исполнении.

Одинарное исполнение чаще встречается у грубого инструмента. Здесь зуб имеет длинную режущую кромку. Ее длина соответствует ширине напильника. Чтобы легче производить заглубление в толщу обрабатываемого металла, насечку выполняют наклонной под углом 25⁰. Получается резание с некоторым смещением. Облегчается внедрение вглубь детали. Несколько снижается усилие.

Двойное исполнение насечки выполняют под углом друг к другу. Вторую насеку выполняют под углом 45 ⁰. Теперь режущие зубья ограничены по длине. Там, где происходит пересечение линий, формируются места, где ломается стружка. Следовательно, подобные напильники при работе требуют меньших физических затрат (не нужно тратить силы на скручивание длинной стружки).

Уход за инструментом

Напильник довольно хрупкий и быстро портится при небрежном обращении, поэтому очень важен надлежащий уход. Во время обработки металлические опилки застревают в углублениях, из-за чего свойства инструмента снижаются, и он начинает скользить по поверхности — «не берет» ее.

Для драчевых напильников продают специальную лопатку из мягкого железа. Остальным же подойдет обычная щетка со стальной щетиной. Чистка должна происходить только по направлению насечки, чтобы предотвратить ее затупление.

Стоит ознакомиться и с другими правила ухода за напильником.

• не ударять инструментом о твердые предметы. Это касается не только работы, но и хранения. Поэтому лучше складывать инструменты изолированно в ящик или чехол с гнездами,
• не класть на металл, чтобы не повредить зубья. Поэтому еще до работы следует позаботиться о подставке под напильник — лучше всего из дерева,
• хранить в сухом месте, чтобы избежать появления ржавчины,
• не снимать напильником окалину — это приведет к быстрой порче инструмента (либо снимать тем, который не жалко),
• «нагружать» напильник постепенно — не стоит сразу после покупки опиливать твердые металлы. Лучше начать с мягких и плавно переходить на твердые — так зубья затупятся меньше,
• если напильник запачкался в масле, поможет древесный уголь — стоит натереть им инструмент, а затем пройтись щеткой со стальной щетиной (все движения выполняются вдоль зубьев).

Умельцы в интернете даже самостоятельно затачивают напильник с помощью хлорного железа, уксуса или лимонной кислоты.

Нумерация насечек на инструментах

Таблица для определения номера насечки, применительно к разным формам сечения

Размер зуба на поверхности зависит от плотности нанесения насечек. Чем их больше, тем меньше зубья.

Принята классификация насечек по цифровым значениям от 0 до 5. Самые крупные зубья могут снимать до 0,8…1,1 мм металла. Принято такому инструменту присваивать нумерацию «0» или «1». Такой инструмент получил наименование «драчевый».

Напильники, срезающие за один проход металл на глубину от 0,02…0,04 до 0,08…0,10 мм, нумеруются под цифрами «2» или «3». Такие напильники называют «личными».

Если же инструмент снимает 0,010…0,015 мм, то ему присваивают номер «4» или «5». Их называют «бархатными». При работе с ними получается самое высокое качество обработки и точность.

Обычно насечку наносят методом накатывания. Разогретая до аустенитного состояния заготовка поступает на формовочный станок. Система роликов производит накатывание каналов на рабочей поверхности инструмента.

Для изготовления личных и бархатных напильников используется метод фрезерования. Обработка выполняется на заготовках перед закалкой.

Классификация напильников

Существуют разные типы напильников. Эти приспособления разделяются по нескольким факторам:

• виду насечек;
• форме приспособления для работы с заготовками;
• предназначению.

О каждой из представленных групп следует поговорить более подробно.

В понимании людей, не связанных с металлообработкой, приспособление, предназначенное для шлифовки металлических заготовок — это инструмент, состоящий из рабочей прямоугольной части, которая соединена с ручкой. На прямоугольнике из металла находятся зазубрины. Они снимают часть металла при передаче усилий. Однако бывают разные формы рабочей части.

Напильник не может изготавливаться из мягких материалов. Сталь, используемая для них, должна быть тверже обрабатываемых поверхностей.

Насечки напильника играют прямую роль при работе с разными материалами. Чтобы нанести их на рабочую поверхность инструмента, применяется несколько технологических операций — точение, фрезерование, насекание, протягивание, нарезание.

Разновидности насечек напильника:

1. Одинарные — предназначены для работы с мягкими материалами: сплавами цветных металлов, деревом пластиком.
2. Двойные — представляют собой дополнительную и основную насечки. Дополнительная прилегает к основной под углом. Такая конструкция позволяет работать с твердыми материалами. Связано это с тем, что две насечки снимают слой материала при этом измельчая появляющуюся стружку.

Инструменты классифицируются по размеру зубьев. Это показатель зависит от того, сколько насечек присутствует на рабочей части. Чем их меньше, тем больше изготавливается зуб. Существует 5 номеров размеров зубьев:

1. Номера 0, 1 — применяются для грубой обработки металлических поверхностей. Зубья самые большие, позволяют быстро снимать много материала за малый промежуток времени. Недостаток таких приспособлений — низкая точность обработки.
2. Размеры 2,3 — используются, когда нужно очистить слой до 0.06 мм.
3. Размеры 4, 5 — применяются для финишной обработки деталей. Снимают малый слой материла, что позволяет проводить точные операции, доводить заготовку до требуемых габаритов.

Желательно иметь все номера, чтобы постепенно обрабатывать рабочую поверхность.

По предназначению выделяются такие виды напильников:

1. Ручной инструмент общего назначения. Используются при проведении слесарных работ. Насечка двойного вида. Размер зубьев выбирается зависимо от требуемого качества обработки.
2. Приспособления специального назначения. Применяются на заводах, занимающихся металлообработкой. С их помощью исправляются дефекты, остающиеся после обработки заготовок станками. Выдерживают длительную активную эксплуатацию.
3. Надфили — самая распространённая группа, которая состоит из 11 подгрупп моделей разной формы. Имеют насечки пятого номера, малый размер. Надфили используются для точной обработки деталей.
4. Рашпили — модели большой длины, с крупными зубьями. Используются при грубой обработке металла.

Выбирать приспособление требуется исходя из его размера, формы, величины зубьев.

Напильники по металлу классифицируются зависимо от формы. Существуют следующие виды инструментов:

1. Плоские — классическая форма приспособлений для обработки металлических поверхностей.
2. Трехгранные — с их помощью растачиваются пазы, канавки, отверстия.
3. Квадратные — используются при работе с отверстиями сложной формы.
4. Полукруглые инструменты — их помощью растачивают отверстия большого диаметра.
5. Круглые — используются для расточки овальных круглых отверстий разного диаметра.
6. Ромбовидные — обрабатывают зубья деталей, шестерни, оснастку.

Размеры зубьев

Размеры зависят от количества насечек. Принято следующая классификация:

1. Напильники номеров 0 и 1 на один сантиметр длины имеют 10…13 зубьев.
2. Номера 2 и 3 характеризуются наличием 14…25 впадин на один сантиметр длины.
3. Бархатные напильники могут иметь от 30 до 80 впадин на 1 см рабочей поверхности.

Высокий зуб забивается реже. Мелкие зубья при обработке мягких металлов могут забиваться довольно быстро. Поэтому для очистки используют металлические щетки, ими и удаляются остатки металла из впадин.

Виды

Классификация напильников может проводиться по большому количеству признаков. Наиболее важный признак – вид насечек. Этот момент определяет, какой вид работы может осуществляться, как будет сниматься слой с поверхности. При изготовлении инструмента напильников ориентируются на ГОСТ 1465-59. Вид насечки позволяет решить определенный спектр задач, выделяют несколько вариантов:

• простая;
• поперечная или с двойной насечкой;
• рашпильная или точечная;
• дуговая.

Визуально отличить вид насечек сложно, однако точно определить тип можно по описанию производителя или нанесенной маркировке. Некоторые разновидности предназначены для специфических задач.

Дополнительная классификация касается размеров. Согласно ГОСТ 1465-59, выделяют 6 номеров.

• Крупные под номером 0 и 1 применяются для грубой обработки поверхности. При правильном использовании за один проход можно снять слой до 0,1 мм. Для точной обработки применяться не может. Неаккуратное обращение с инструментом становится причиной, по которой зубья откалываются от поверхности.
• При использовании инструмента с насечками 2 и 3 можно добиться большей точности. За один проход снимает до 0,06 мм. Высокого класса шероховатости не добиться.
• Чистовой проход осуществляется инструментом с насечками 4 и 5. Подходит этот вариант для финишной подгонки степени шероховатости поверхности, но не для изменения размеров изделия.

READ Что такое струбцина?
Приведенная выше информация указывает на то, что напильником можно проводить самые различные работы. Инструмент неприхотливый, но его нужно правильно выбирать в зависимости от поставленной задачи.

С одинарной насечкой

Самый простой вариант с одинарной насечкой. Особенность процедуры обработки мягких металлов и пластмассы заключается в быстром заполнении пространства между режущими элементами. Очистить бороздки очень сложно.

Именно одинарная насечка позволяет работать на протяжении долгого периода. При этом с чисткой поверхности не возникает серьезных трудностей.

Рабочая часть, как правило, изготавливается из более мягкого недорогого металла.

С перекрестным сечением

Исполнение с двойной насечкой эффективно в работе с твердыми сплавами, к примеру, чугуном или бронзой. Подобное расположение режущей кромки обеспечивает высокую производительность.

Стружка, которая образуется от твердого металла, не забивает борозды. Поэтому спиливание поверхности можно проводить на протяжении долгого периода.

Точечная насечка

Этот вариант всегда большого размера. Крупные насечки позволяют работать с резиной, деревом, кожей и другими подобными материалами.

Стоит учитывать, что при увеличении размеров режущей кромки качество обрабатываемой поверхности существенно снижается.

Этот вариант не подходит для получения гладкой поверхности при финишной обработке.

Ручки для напильников своими руками

Настоящие мастера оснащают имеющийся у них инструмент ручками, изготавливаемыми своими руками. С появлением пластических масс появился более широкий выбор материалов для самодельного изготовления.

Если имеется токарный станок, то ручку можно выточить из древесины твердых пород: орех, береза, ясень. В интернете довольно много чертежей, пользуясь которыми, изготавливается подходящая рукоятка.

Некоторые мастера используют эпоксидную смолу, чтобы изготовить необычную рукоять.

• Сначала подбирают возможные пористые материалы, которые можно пропитать эпоксидной смолой. Чаще всего используют ткани разного цвета. Создается микарта – многослойная ткань, пропитанная эпоксидкой.
• Их укладывают в желаемой последовательности.
• Разводят эпоксидную смолу согласно прилагаемой рецептуре.
• Смачивают каждый слой.
• Укладывают в выбранной последовательности и помещают под пресс.
• После завершения полимеризации образуется новый материал – микарта.
• Из микарты вытачивают ручку для напильника.

Видео: напильники «кубинские».

Что такое напильник и для чего он нужен?

Это один из самых популярных видов слесарных приспособлений для ручной обработки самых разнообразных материалов: металл, дерево, пластмасса, кости, стекло и прочих.

Для каждой сферы применения предназначается свой тип инструмента, имеющий подходящие элементы напильника для поставленной задачи.

В качестве общих функций, он предназначен для выполнения следующих операций:

• заточка режущих кромок; • шлифование и снятие заусенцев; • зачистка поверхности до определенного уровня шероховатости; • послойное опиливание поверхности; • отрезка заготовок; • подгонка размеров; • выполнение канавок, фасок, радиусов, шлицев, пазов и пр; • придание конструктивным элементам нужной формы.

Читать также: Нефрас можно ли обезжиривать

Рифленая поверхность способна обеспечить высокий уровень точности и чистоты обрабатываемых элементов при небольших физических затратах.

Пилочку для ногтей с полным правом можно отнести к одной из разновидностей этого инструмента.

Особенности напильника

Несмотря на то, современные технологии достигли больших высот, для работ по металлу по-прежнему используется напильник. Его предназначение – при помощи послойного стачивания поверхности какой-либо детали придать ей необходимую форму и размер.
Напильник является режущим инструментом. Внешний вид его представляет собой брусок, для изготовления которого применяется сталь особой марки. Поверхность его иссечена по особому шаблону.

На суженном хвостовике конусообразной формы имеется пластмассовая или деревянная ручка. Она предусмотрена только для того, чтобы работающему с инструментом было удобно. Если вдруг она слетит, то ее можно легко заменить на другую.

Но­жов­ки руч­ные по ме­тал­лу

Но­жов­ка руч­ная

— ин­ст­ру­мент по­з­во­ля­ет ре­зать (рас­пи­ли­вать) не толь­ко ме­талл, но и пла­стик, ке­ра­ми­ку и т. д. Со­с­то­ит из стан­ка (рам­ки), с за­кре­п­лен­ными в нем по­лот­ном и руч­кой.
Кре­п­ле­ние по­лот­на
в за­ви­си­мо­сти от кон­ст­рук­ции но­жов­ки мо­жет быть од­но- или двух­сто­рон­ним.

Но­жов­ки с од­но­сто­рон­ним кре­п­ле­ни­ем по­лот­на

пред­на­зна­че­ны для ра­бо­ты в тру­д­но­до­с­туп­ных ме­с­тах и име­ют две раз­но­вид­но­сти: – ста­нок с пря­мой ру­ко­ят­кой; – ста­нок с пи­с­то­лет­ной ру­ко­ят­кой. По­лот­но в та­ких но­жов­ках мож­но ус­та­но­вить: – зубь­я­ми от се­бя — пи­лить удоб­нее, так как при­кла­ды­ва­ет­ся тол­ка­ю­щее уси­лие, но сло­мать по­лот­но лег­че; – зубь­я­ми к се­бе — пи­лить труд­нее, ско­рость ре­за­ния сни­жа­ет­ся, так как руч­ку нуж­но тя­нуть на се­бя, но ве­ро­ят­ность по­лом­ки по­лот­на умень­ша­ет­ся.

Рис

. Ножовки с односторонним креплением полотна: а, б — с прямой ручкой; в — c пистолетной ручкой

Но­жов­ки с дву­хсто­рон­ним кре­п­ле­ни­ем по­лот­на обес­пе­чи­ва­ют не толь­ко его фи­к­са­цию, но и на­тя­же­ние. Это по­з­во­ля­ет ре­зать ма­те­ри­ал эф­фе­к­тив­нее при ус­ло­вии, что по­лот­но ус­та­но­в­ле­но толь­ко зубь­я­ми “от се­бя”. Оши­боч­ное кре­п­ле­ние по­лот­на при­во­дит его в не­год­ность.

Рис

. Ножовки с двухсторонним креплением полотна: а — с горизонтальной ручкой; б — с закрытой ручкой; в — позволяющая хранить запасные полотна

Ос­нов­ные ви­ды но­жо­вок

: – с го­ри­зон­таль­ной руч­кой — ус­та­рев­шая и не­удоб­ная кон­ст­рук­ция. По­лот­но на­тя­ги­ва­ют с по­мо­щью гай­ки “ба­раш­ка” или руч­ки, вра­ща­ю­щей­ся во­к­руг про­доль­ной оси; – с за­кры­той руч­кой из лег­ко­го спла­ва или пла­ст­мас­сы. Та­кие но­жов­ки наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны, так как ими удоб­но ра­бо­тать. Ме­ха­низм на­тя­же­ния по­лот­на ана­ло­ги­чен пре­ды­ду­щим или рас­по­ло­жен на са­мой руч­ке. Ес­ли ра­ма из­го­то­в­ле­на из пря­мо­уголь­ного по­лого профиля, то ее мож­но ис­поль­зо­вать для хра­не­ния за­пас­ных по­ло­тен. Боль­шая часть но­жо­вок по­з­во­ля­ет ус­та­на­в­ли­вать по­лот­но в од­ном из нескольких по­ло­же­ний: – стро­го вер­ти­каль­но; – под уг­лом 90, 45 или 55°.

По­лот­на для но­жо­вок
По­лот­но
— тон­кая ме­тал­ли­че­ская по­ло­са с ре­жу­щи­ми зубь­я­ми на од­ной 1 сто­ро­не и от­вер­сти­я­ми на кон­цах для фи­к­са­ции в рам­ке.
Раз­ме­ры по­ло­тен
для но­жо­вок с двух­сто­рон­ним кре­п­ле­ни­ем:

• длина 250 мм (10″) и 300 мм (12″);
• ши­ри­на око­ло 12,5 мм (1/2″) или 16 мм (у оте­че­ст­вен­ных);
• тол­щи­на 0,65 мм.

Читать также: Поперечная подача токарного станка 16к20

Фор­ма зу­ба

по­з­во­ля­ет пи­лить ма­те­ри­а­лы раз­ной твер­до­сти, но хо­ро­шо по­лот­но ра­бо­та­ет толь­ко в од­ном на­пра­в­ле­нии — “зу­бьями от себя”.
Шаг зубь­ев
за ру­бе­жом при­ня­то из­ме­рять по чис­лу зубь­ев на 1 дюйм дли­ны по­лот­на — 18, 24 или 32. В Рос­сии это­му при­мер­но со­от­вет­ст­ву­ют 7, 10 и 13 зубь­ев на 1 см.
Раз­вод­ка зубь­ев
не­об­хо­ди­ма для то­го, что­бы про­пил был не­сколь­ко ши­ре тол­щи­ны но­жо­воч­но­го по­лот­на, это ис­клю­ча­ет его за­кли­ни­ва­ние и об­лег­ча­ет ра­бо­ту. Для по­ло­тен по ме­тал­лу ис­поль­зу­ют вол­ни­стую раз­вод­ку “по по­лот­ну” 2 — край по­лот­на вме­сте с зубь­я­ми ото­гнут по­пе­ре­мен­но в обе сто­ро­ны на 0,25 — 0,6 мм.
Твер­дость зубь­ев
— один из ос­нов­ных па­ра­ме­т­ров, оп­ре­де­ля­ю­щих ра­бо­то­спо­соб­ность но­жо­воч­но­го по­лот­на. Для пи­ле­ния ста­ли она долж­на быть не ме­нее 61—64 HRc. По­лот­на из­го­та­в­ли­ва­ют из раз­ных ма­рок ста­ли:

• уг­ле­ро­ди­стая — наи­ме­нее стой­кая. В боль­шин­ст­ве слу­ча­ев та­кие по­лот­на ис­поль­зу­ют толь­ко для мяг­ких и цвет­ных ме­тал­лов;
• ле­ги­ро­ван­ная — уве­ли­чен­ный срок служ­бы по­ло­тен по срав­не­нию с уг­ле­ро­ди­сты­ми;
• бы­ст­ро­ре­жу­щая — зу­бья об­ла­дают са­мой вы­со­кой ре­жу­щей спо­соб­но­стью и стой­ко­стью, но их су­ще­ст­вен­ный не­до­с­та­ток — хруп­кость.

Би­ме­тал­ли­че­ские по­лот­на имеют уг­ле­ро­ди­стую ос­но­ву, на ко­то­рую на­ва­ре­на по­ло­са из бы­ст­ро­ре­жу­щей ста­ли с сфор­ми­ро­ван­ны­ми на ней зубь­я­ми. Та­кие по­лот­на прочнее бы­ст­ро­ре­жу­щих и пре­во­с­хо­дят их по стой­ко­сти.

По­лот­на с по­кры­ти­ем из кар­би­да вольф­ра­ма при­ме­ня­ют для ре­за­ния сте­к­ла, ке­ра­ми­ки, фар­фо­ра и дру­гих твер­дых ма­те­ри­а­лов, вклю­чая за­ка­лен­ную уг­ле­ро­ди­стую и ле­ги­ро­ван­ную стали. Вы­пу­с­ка­ют­ся двух ти­пов: пло­ские — вме­сто зубь­ев на ме­тал­ли­че­скую ос­но­ву на­но­сят (в ви­де по­ло­с­ки) по­кры­тие из кар­би­да вольф­ра­ма; в ви­де “ка­на­ти­ков” — на сталь­ной тро­сик с уш­ка­ми для кре­п­ле­ния на­но­сят та­кое же по­кры­тие, как на пло­ские по­лот­на. Для про­из­вод­ст­ва оте­че­ст­вен­ных по­ло­тен при­ме­ня­ют уг­ле­ро­ди­стую сталь У10А и ле­ги­ро­ван­ную Х6ВФ. Мар­ка ста­ли ука­зы­ва­ет­ся на по­лот­не.

Рис.

Полотно в форме “канатика” с покрытием из карбида вольфрама

Как выбрать напильник

Инструмент подбирается для конкретной работы. Он должен удовлетворять ряду требований:

1. Необходимо соответствие геометрии инструмента и предстоящего дела. Его форма является определяющим признаком. Работа с плоскостями выбирает подобную по очертаниям рабочую часть. При разделке отверстий круглых очертаний действует тот же принцип выбора, для прямоугольных пазов применяют квадратный напильник, пилы затачивают треугольным. Если предстоит создание сложной конфигурации с острыми внутренними углами, то лучше всего подойдёт ромбовидная форма. Эти устройства применяются при обработке зубьев различных шестерней. Обработка поверхности цилиндров большого радиуса изнутри выполняется полукруглыми или овальными инструментами.
2. Длина и ширина рабочей части должны соответствовать характеру задачи и учитывать размеры детали. Большие зубья повышают производительность, мелкие зубья обеспечивают повышенную точность обработки.
3. Требования к качеству поверхности определяют решение о номере насечки. Для первичной обработки пригодятся драчёвые напильники класса 1 с номерами 0 и 1. Личневые кл. 2 с маркировкой 2 и 3 используются на заключительных этапах. Бархатные 3, 4, 5 и 6 и с нумерованными насечками 4 и 5 выбираются при необходимости получить ювелирное качество изделия.
4. Согласованно с материалом, намеченным к обработке, выбирается состав стали, из которой сделан инструмент. Чем выше твёрдость материала детали, тем более углеродистой должна быть сталь. Марка У13 имеет в своём составе 1,3% углерода. Значения показателей твёрдости у напильников для слесарных работ в диапазоне от 64 до 66 HRc, для заточных работ нужны значения от 65 до 67 HRc, у рашпилей для работы с мягким материалом твёрдость от 53 до 56 HRc. Термообработка напильника проводится в режиме, обеспечивающем создание работоспособной поверхности и более мягкой сердцевины. Тем самым обеспечивается прочность устройства на излом. Для работы с высоколегированными сталями и керамикой употребляют напильники с алмазным покрытием рабочей части.

Профессионалы советуют покупать инструмент, произведенный в России. Такая покупка обойдётся значительно дешевле импорта без ухудшения технических свойств. Отличные эксплуатационные показатели регламентируются нормами, прописанными в государственном стандарте ГОСТ 23726-79 «Инструмент металлорежущий и дереворежущий».

ГОСТ 23726-79 Инструмент металлорежущий. Правила приемки

1 файл 1,022.93 KB

В арсенале настоящего мастера должна присутствовать вся номенклатура типоразмеров напильников.