Главная · Ремонт, обслуживание и т.п · Каких размеров бывают круглые напильники. Чем отличаются напильник, надфиль и рашпиль

Каких размеров бывают круглые напильники. Чем отличаются напильник, надфиль и рашпиль

Напильникэто ручной инструмент, предназначенный для обработки металла. Он может применяться и для других твердых материалов, таких как пластик, текстолит и пр. Использование напильника позволяет провести шлифовку неровностей или подогнать изделие под требуемые параметры, расширив его диаметр или укоротив. Он изготовляется из твердой инструментальной стали, что делает его более жестким, чем большинство металлов, которые им обрабатываются.

Особенности конструкции и виды

Инструмент представляет собой стальную полоску с насечкой, которая крепится в деревянной или пластиковой рукояти. Насечка напильника бывает различных размеров, которым соответствует определенный номер от 0 до 5. Самая крупная насечка №0, а самая мелкая – №5. По номерной классификации напильники бывают:

  • Драчевые (№0-1 до 12 насечек на 1 см поверхности) – имеют крупные зубцы, которые позволяют сцарапывать слой толстой ржавчины, откалывая ее от чистого металла.
  • Личные и полуличные (№2-3 от 13 до 44 насечек на 1 см поверхности) – используются для обработки любого металла, убирают лишнюю толщину.
  • Бархатные (№4-5 от 45 до 80 насечек на 1 см поверхности) – применяются при чистовой обработки, для достижения максимальной гладкости заготовки.

Чем крупнее зубья, тем больше металла можно снять. При обработке высокой и редкой насечкой поверхность заготовки покрывается глубокими бороздами, поэтому для комфортной обработки нужно начинать с меньшего номера напильника и постепенно переходить на совсем мелкую насечку, что нужно для достижения максимальной гладкости поверхности, если это необходимо.

Стоит учитывать, что напильник с очень мелкой насечкой быстро забивается снятой стружкой, поэтому нуждается в периодической очистке, поскольку в противном случае съем слоя металла прекратится. Кроме этого, нужно отметить, что скорость работы инструментом бархатного типа в десятки раз ниже, чем у драчевого.

Типы насечек

Напильник имеет не только отличие по размеру зубьев насечки, но и по особенности ее нанесения:

  • Одинарная.
  • Крестовая.
  • Дуговая.
  • Рашпильная.
  • Штампованная.

Простая или одинарная насечка может применяться для обработки цветных металлов. Она быстро снимает слой заготовки и хорошо очищается от стружки. При работе такой инструмент сильно дребезжит, что приводит к быстрому уставанию рук. Нужно отметить, что особенность угла наклона зубьев не позволяет обрабатывать твердые металлы. Сами насечки нанесены под углом 25-30 градусов.

Крестовая насечка подходит для обработки стали, чугуна и бронзы. Ее зазубрины пересекаются, образовывая ромбы. Угол наклона основной насечки составляет 25, а вспомогательной 45 градусов. Такой напильник довольно быстро забивается стружкой, поэтому для мягкого металла не подходит. Чтобы обеспечить продуктивную и комфортную работу важно позаботится о наличие щетки по металлу, которой нужно периодически смахивать стружку между зубьями на полотне инструмента.

Дуговой тип насечки подходит для работы с цветными металлами, а также твердой древесины, такой как бук, дуб и пр. После такого напильника на заготовке оставляются довольно аккуратные царапины, которые легко зашлифовываются.

Рашпильная или точечная насечка используется в основном для быстрого снятия окалины или наслоения ржавчины на черном металле. Особенно она эффективна для грубой обработки древесины.

Штампованная насечка используется по такому же предназначению что и рашпильная. Ее особенности заключается в наклоненных под углом зубьях, которые цепляют заготовку как крюки, сдирая ее толщину. При работе образовываются грубые борозды. Зубцы стираются довольно быстро, поэтому такой инструмент лучше не использовать на твердых металлах. Он превосходно работает с древесиной. При обработке алюминия полотно быстро забивается стружкой, которая плохо извлекается.

Разновидности форм

Что касается форм напильников, то они бывают:

  • Плоские.
  • Квадратные.
  • Круглые.
  • Полукруглые.
  • Трехгранные.

Плоские напильники подходят для обработки крупных заготовок, с большой площади снятия. Они выпускаются разных размеров и как правило имеют насечку с обеих сторон, что позволяет перевернуть инструмент и продолжить работу при забивании одной из них.

Квадратный напильник имеет насечку на всех четырех сторонах. Это позволяет вести обработку прямых углов в двух плоскостях. С их помощью можно убрать лишний слой. Такой инструмент выпускается с различной жесткостью зубьев. Встречаются квадратные напильники длиной до 50 см, которые позволяют проводить ускоренную обдирку металла.

Круглые напильники являются отличным решением для подготовки скругленного или идеально круглого отверстия. С его помощью можно увеличить внутренний диаметр, подогнав его под требуемые параметры.

Полукруглый тип применяется в тех случаях, когда нужно обработать скругленную поверхность. Ширина такого напильника больше чем у идеально круглого, что исключает вероятность избыточного углубления поверхности в одной точке, нарушив требуемую геометрию.

Трехгранный напильник применяется для опиливания внутренних не прямых углов. Все грани инструмента имеют насечку, часто она отличается высотой или углом нанесения, что делает такой инструмент универсальным. Трехгранный тип подходит и для плоских поверхностей. При этом работать с ним менее удобно, чем с прямым напильником, в связи с небольшой рабочей площадью насечек.

Как сохранить напильник в рабочем состоянии

Для того чтобы напильник как можно дольше оставался в рабочем состоянии его нужно очищать после каждого применения. Для этого применяется щетка по металлу. Если оставить стружку в углублениях полотна, то со временем она под влиянием коррозии или окисления плотно прикипит, поэтому избавится от нее будет гораздо труднее.

Не стоит обрабатывать грязные или мокрые поверхности. Напильники делают из твердой инструментальной стали, которая подвержена ржавлению. При появлении следов коррозии полотно начинает гораздо менее эффективно цеплять металл заготовок, что усложняет работу. Также желательно избегать поверхностей со смазкой или машинным маслом. Попавший в насечку жир вызовет налипание пыли, что тоже снизит продуктивность зашлифовки.

Заточка напильника лимонной кислотой

Со временем даже самый качественный инструмент из твердой стали постепенно теряет остроту, в результате чего приходит в негодность. Напильники нельзя заточить как ножи, стамески или долота, поэтому многие просто выбрасывают их на мусор или перетачивают в зубило. На самом деле даже напильники можно заточить, не прикладывая для этого никаких усилий. Все что требуется – это лимонная кислота.

Сначала инструмент нужно очистить от забившейся стружки с помощью щетки по металлу. После этого полотно следует промыть моющим средством для посуды или чистки плиты. Это нужно для удаления остатков грязи и жира. Для максимального эффекта можно воспользоваться зубной щеткой, чтобы обработать каждый миллиметр инструмента. После этого нужно подготовить раствор лимонной кислоты, для этого требуется взять вертикальную емкость с водой. Это может быть пластиковая бутылка или стеклянная банка, подходящая по высоте. В нее следует засыпать и растворить лимонную кислоту. Чем крепче раствор, тем быстрее эффект, но не стоит использовать сразу всю пачку – это будет чрезмерно!

Рабочая часть напильника должна полностью погрузиться в кислый раствор, таким образом, чтобы все полотно с насечками было закрыто. Рукоять должна остаться снаружи. Длительность настаивания инструмента в растворе зависит от концентрации и стали, из которой изготовлено полотно. Раз в несколько часов нужно извлечь напильник и оценить его остроту. Для этого можно воспользоваться любой нежирной заготовкой. После каждого испытания инструмент нужно очистить щеткой, чтобы смахнуть опилки. При этом важно стараться не касаться полотна руками, поскольку оставив на нем жирные пятна от пальцев можно изолировать участок металла от химической реакции с кислотой.

Продолжительность травления полотна для заточки может занимать от нескольких часов до суток, если раствор совсем слабый, а сталь очень качественная. Также возможно применение и других кислот, вступающих в химическую реакцию с черным металлом. При этом нужно учитывать, что более сильные растворы выделяют опасные пары, которые лучше не вдыхать.

Основное назначение напильников - ручная обработка материалов. Напильники применяются также и для работы на различных опиловочных станках, например для отделки стружечных отверстий в круглых плашках, опиловки шариков для подшипников, обработки штампов, шаблонов и т. п.

Назначение

Напильник предназначается для съема слоя металла, толщина которого (0,01-1,0 мм) возрастает с увеличением размера зубьев.

Типы напильников

Согласно ГОСТу 1465-59 слесарные напильники общего назначения разделяются на следующие типы:

  1. плоские тупоносые;
  2. плоские остроносые;
  3. квадратные;
  4. трехгранные;
  5. круглые;
  6. полукруглые;
  7. ромбические;
  8. ножовочные.

Кроме слесарных напильников, в практике применяется большое количество специальных.

Для ручной заточки пил по дереву согласно ГОСТу 6476-53 применяются специальные напильники: а) трехгранные остроносые; б) трехгранные тупоносые; в) ромбические; г) круглые; д) плоские. В противоположность слесарным, напильники для заточки пил (трехгранные, ромбические, плоские) снабжены закруглениями в сечении.

Для определения твердости металлов применяют тарированные напильники.

Специальные напильники

Большую группу специальных напильников представляют рихтовочные, предназначенные для опиливания кузовов легковых автомобилей перед шпаклевкой и окраской. Рихтовочные напильники изготовляются различной формы как плоские, так и изогнутые.

Специальные напильники применяются для разного рода тонких и отделочных работ, например гравировальных и др. Несколько обособленную группу ручных напильников представляют рашпили и надфили. Гашпили, отличающиеся своеобразной формой насечки, применяются для обработки мягких материалов (дерева, кожи и т. п.). Отличительными особенностями надфилей являются мелкая насечка и малые их габаритные размеры (см. ГОСТ 1513-53).

Из машинных напильников следует отметить брусковые, применяемые на опиловочных станках. Опиловка происходит при прямолинейном возвратно-поступательном перемещении напильника, закрепленного своими концами в рамке станка.

Для опиловочных станков с вращающимся инструментом применяются вращающиеся (ротативные) напильники, отличающиеся большим разнообразием формы. Они изготовляются как с насеченными, так и с фрезерованными зубьями.

Габаритные размеры

Номинальная длина напильников определяется длиной рабочей части, т. е. без учета длины хвостовика. Напильники изготовляются длиной от 100 до 400 мм.

Формы сечений стандартизованы и по ним установлены названия типов напильников. Кроме стандартных форм сечений, применяются также и специальные в зависимости от назначения напильника. Они отличаются большим разнообразием.

Размеры сечений (ширина, толщина, диаметр и др.) установлены в зависимости от формы сечения и длины напильника.

Большинство типов стандартных напильников изготовляется с утонением к концу как по ширине, так и по толщине. Такая форма способствует получению слегка выпуклой поверхности на длине оттянутого носка напильника. Носок можно рассматривать как заборную часть, зубья которой постепенно входят в обрабатываемый материал. Это уменьшает количество зубьев, находящихся одно-временно в работе, а также усилие, требуемое для снятия металла. При выпуклой поверхности облегчаются условия получения правильной плоскости, так как опиловка осуществляется только в средней ее части, тогда как края остаются нетронутыми.

Напиловочным заводам разрешено в небольшом проценте выпускать напильники с одинаковым сечением по всей длине. Они предназначаются для таких работ, как грубая опиловка, снятие заусенцев, фасок и т. п. В практике находят применение только плоские тупоносые напильники.

Напильники насаживаются на деревянную державку своим хвостовиком, выполненным в виде постепенно суживающегося стержня. Длина его, зависящая от длины рабочей части и установленная в пределах 40-100 мм, принята одинаковой для всех типов напильников. Хвостовик должен быть расположен симметрично относительно оси напильника. Иногда применяют специальные державки, на которые напильник накладывается и привертывается двумя винтами. Такие напильники вместо хвостовика снабжаются двумя отверстиями.

Конструктивные элементы напильников

Зубья напильника работают в стесненных условиях из-за заполнения впадин между зубьями стружкой. Окончательное освобождение впадин от стружки возможно только после выхода напильника из соприкосновения с обрабатываемым материалом и то при условии, если стружка не запрессовалась во впадине. Размеры впадины должны соответствовать определенной величине стружки, так как иначе работа напильника будет затруднена. В процессе эксплуатации часто происходит забивание впадин спрессованной стружкой, которую приходится удалять специальной очисткой.

Зубья напильника мелкие и тонкие. Вершины их рваного вида и с заусенцами. Такая форма способствует затуплению зубьев, в результате чего пространство для помещения стружки уменьшается и тем самым ухудшаются условия отвода стружки .

Технология процесса насекания зубьев напильника не может обеспечить получения оптимального переднего угла. Это также оказывает влияние на работоспособность напильника.

Режущие свойства напильника зависят от комплексного влияния его основных конструктивных элементов, из которых заслуживают внимания следующие:

  1. тип насечек;
  2. число и шаг насечек;
  3. углы резания;
  4. форма и высота зуба.

Рисунок 38 - Типы насечек напильников

Типы насечек

В практике встречаются напильники с одинарной (рис, а) или двойной (перекрестной) (рис, б) насечкой. При одинарной насечке зубья расположены наклонно по отношению к оси напильника. Это обеспечивает постепенное вхождение зубьев в соприкосновение с обрабатываемой поверхностью и более легкое резание. Одинарная насечка применяется только для обработки мягких материалов (в основном неметаллов), а также для точки пил по дереву. В последнем случае приходится снимать весьма незначительный слой металла во избежание сильного дрожания затачиваемого зуба пилы. Слесарные напильники снабжаются одинарной насечкой на одной из узких сторон. Другая узкая сторона обычно остается без насечки, что дает определенные удобства при опиливании плоскостей, расположенных под прямым углом друг к другу.

Для обработки черных и цветных металлов применяют напильники с двойной насечкой. Сопротивление резанию этих материалов более значительно, поэтому снимать широкую стружку напильником с одинарной насечкой весьма затруднительно. Двойная насечка обеспечивает разделение широкой стружки на ряд мелких, благодаря чему работа значительно облегчается. При изготовлении напильника сначала насекается нижняя или вспомогательная насечка, а затем верхняя пли основная. Нижняя насечка частично закрывается металлом и служит как бы канвой или основной сеткой для верхней насечки, которая всегда остается свободной и образует режущие элементы зубьев. Напильники с двойной насечкой лучше забирают материал, так как острые зубья, образованные при насекании верхней насечки, сильнее проникают в обрабатываемую поверхность по сравнению с более длинными зубьями при одинарной насечке. Кроме того, благодаря разделению широкой стружки на мелкие она не застревает во впадинах между зубьями и легко оттуда вываливается.

Нижняя и верхняя насечка

Нижняя насечка (рис. 38, а) всегда имеет направление слева вниз, а верхняя (рис. 38, б) - слева вверх. Направление насечек оказывает большое влияние на режущую способность напильников.

При одинарной насечке зубья располагаются под углом 20° перпендикулярно оси напильника. Напильники для заточки пил по дереву снабжаются одинарной насечкой под углом 30° перпенди-кулярно оси напильника. По ГОСТу 6476-53 допускается изготовление этих напильников и с двойной насечкой. В этом случае обе насечки направлены под углом 30°.

Согласно ГОСТу 1465-59 для слесарных напильников универсального назначения установлены следующие углы наклона насечек по отношению к оси напильника: для нижней ω = 45° и для верхней λ = 25°, с отклонениями плюс - минус 2°.

Напильник - режущий инструмент для обработки материалов методом послойного срезания (опиливания). Представляет собой полосу (полотно) закаленной высокоуглеродистой (углерода 1,1-1,25%) стали различного поперечного сечения, на рабочих поверхностях которой создана “насечка” - режущие элементы (острые зубья). На конусообразном хвостовике напильника закреплена ручка.

От напильников требуется большая твёрдость, поэтому после закалки они не подвергаются отпуску.

Напильники бывают различной формы и различных размеров, и, кроме того, они различаются родом насечки.

По размерам напильники могут сильно отличаться друг от друга, начиная с самых мелких, длиной в 50 мм, и кончая крупными, длиной в 450-500 мм. При определении длины напильника измеряется только насечённая его часть.

Длина напильника - его рабочая часть без учета хвостовика. Размерный ряд в (мм): 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350,400.

Категории напильников

Ручные напильники делятся на четыре основные категории:

  • Cлесарные напильники ;
  • Надфили ;
  • Заточные напильники ;
  • Грубые напильники (рашпили) .

Надфили – это небольшие напильники, применяются для лекальных, граверных, ювелирных работ, а также для зачистки в труднодоступных местах (отверстий, углов, коротких участков профиля и др.).

Рашпили предназначены для обработки мягких металлов (свинец, олово, медь и др.) и неметаллических материалов (кожа, резина, древесина, пластические массы), когда обычные напильники непригодны.

Формы напильников

  • Плоские напильники (остроносые и тупоносые; с овальными ребрами) - опиливание легко доступных плоских и выпуклых поверхностей, а также для пропиливания шлицев и канавок; опиливание галтелей и различных других закруглений и плоских шлицев с овальными переходами;
  • Квадратные напильники - распиливание квадратных и прямоугольных отверстий, узких плоских поверхностей, не доступных для работы широким плоским напильником;
  • Круглые напильники - круглый напильник служит для распиливания круглых или овальных отверстий и вогнутых поверхностей, не доступных для полукруглого напильника;
  • Треугольные (трехгранные) напильники - опиливание внутренних углов и трехгранных отверстий, плоскостей в труднодоступных для плоского напильника местах;
  • Полукруглые напильники (остроносые и тупоносые) - плоской стороной опиливание плоскости, полукруглой стороной - опиливание вогнутых поверхностей (полукруглые выемки);
  • Ромбовидные напильники ;
  • Напильники специальной формы ;

На рисунке ниже проиллюстрированы способы применения напильников различной формы.


Насечка напильников

Виды насечек:

  • Одинарная насечка - наносится под углом 70° к продольной оси напильника, иногда - под 45°. Она снимает широкую стружку с обрабатываемого материала и предназначена для получения поверхности с небольшой шероховатостью;
  • Двойная (перекрестная) насечка - представляет собой комбинацию одинарной насечки и менее глубокой вспомогательной, сделанной под углом к одинарной. Точки пересечений этих насечек разламывают образующуюся стружку в процессе опиливания. Такая насечка основная для слесарных напильников;
  • Двойная ("oberg") - с более редкой (в 2-3 раза) вспомогательной насечкой. Занимает промежуточное положение между одинарной и двойной насечками по эффективности и чистоте обработки поверхности;
  • Рашпильная (точечная) насечка - применяют для обработки очень мягких металлов и неметаллических материалов – кожи, резины и др. Рашпильная (точечная) насечка получается вдавливанием металла специальными зубилами;
  • Дуговая насечка - напильники с дуговой насечкой применяют при обработке мягких металлов. Дуговую насечку получают фрезерованием; она имеет большие впадины между зубьями и дугообразную форму, обеспечивающую высокую производительность и повышенное качество обрабатываемых поверхностей.

В зависимости от обрабатываемого материала пользуются той или другой формой насечки напильника. При обработке мягких металлов, которые имеют сравнительно небольшое сопротивление резанию, применяют напильники с крупной однорядной насечкой. Для обработки алюминия или меди применяют напильники специального назначения для обработки цветных сплавов, которые, в отличие от слесарных напильников общего назначения имеют другие, более рациональные для данного конкретного сплава углы наклона насечек и более глубокую и острую насечку, что обеспечивает высокую производительность и стойкость напильников. Для обработки же более или менее твёрдых металлов (сталь и чугун), с большим сопротивлением резанию, применяют напильники с двойной, перекрёстной насечкой. Пилить их широкими зубьями было бы очень трудно.

Размер насечки - это количество зубьев на 1 см длины полотна напильника.

По числу насечек (зубьев), приходящихся на 1 cм длины, напильники подразделяются на шесть классов, а насечки имеют номера 0, 1, 2, 3, 4, и 5.

  • Драчевые напильники (насечка 0 и 1) - самая грубая насечка, имеет малое число зубьев на 1 см;
  • Личные напильники (насечка 2 и 3) - средняя насечка, число зубьев на 1 см больше предыдущей;
  • Бархатные напильники (насечка 4 и 5) - мелкая насечка, самое большое число зубьев на 1 см.

В основном, чем грубее насечка, тем выше скорость удаления материала.

Длинные напильники имеют более крупную насечку, чем короткие. Во всех случаях, когда надо снять большой слой материала, пользуются напильниками с крупной насечкой. При этом поверхность получается грубая, покрытая царапинами и неточная. Если же требуется получить гладкую и более точную поверхность, то применяют напильники с более мелкой насечкой. Поэтому, когда надо снять большой слой металла и получить гладкую поверхность, то сначала опиливают напильником с крупной насечкой, а затем отделывают напильником с мелкой насечкой.

Одно и то же количество зубьев на 1 см, но на напильниках разной длины будет относиться к разным размерам насечки. Например: 20 зубьев на 1 см при длине напильника 200 мм - личная насечка, столько же зубьев на 1 см на напильнике 300 мм - бархатная.

Как выбрать напильник?

  • Напильник должен иметь правильную форму, хорошую насечку, быть хорошо закалённым и не иметь трещин.
  • Напильники осматривают снаружи и проверяют на звук. При ударе о наковальню или о другой металлический предмет хороший напильник должен издавать чистый звук. Дребезжащий звук указывает на наличие в напильнике трещин.
  • Напильник не должен быть погнут, что может случиться при закалке. Зубья его должны быть острыми, с уклоном в сторону носа напильника, а насечка ровной, без пропусков. Поверхность напильника должна быть чистой, без ржавых пятен.
  • Напильник должен иметь равномерный серый цвет всей поверхности, без разводов (свидетельствующих о нарушении режимов термообработки), следов ржавчины, масла и прочих загрязнений.
  • Напильник должен иметь плотно насаженную на хвостовик (без видимых дефектов) ручку, если напильник ею укомплектован.

В любой современной мастерской обязательно присутствуют напильники по металлу. Иногда, даже странно видеть эти простейшие инструменты. За последние сто лет они практически не изменились. Изобилие электроинструмента приучило современных домашних мастеров пользоваться благами механизации труда при обработке металлов и других конструкционных материалов. У некоторых пользователей имеется инструмент, которым далекий прадедушка пользовался в начале двадцатого столетия. Отличия чаще только в том, что старый инструмент сильно изношен.

Посетитель торговых точек, реализующих товары для дома, может увидеть определенное разнообразие предлагаемого ручного инструмента для обработки стали и сплавов. Если же в поисковике указать слово «Напильник», то появится несколько десятков предложений. В них можно найти самые разные виды и типы предлагаемого товара.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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”.

Заключение

  1. Напильник – это универсальный инструмент, который можно использовать для самостоятельного выполнения точной и качественной работы своими руками.
  2. В зависимости от поставленной цели и требованиям к готовой детали подбирается необходимый тип инструмента, а также подбирается номер зуба для обработки поверхности.

Напильник это инструмент, предназначенные для постепенной обработки материала, иначе - опиливания. Выглядит как стальная полоса с насечками и с ручкой на конусообразном хвостовике. Напильники различаются на слесарные и заточные. С помощью первых возможно точное спиливание, вторые предназначены только для заточки цепей для электропил и пил с бензогенераторами.

Различия по сечениям:

Плоские (прямоугольные в сечении) используются в опиливании широких поверхностей;

Квадратными, трехгранными и круглыми напильниками обрабатывают различные отверстия и пазы;

В полукруглых сочетаются возможности плоских и круглых напильников

Виды насечек:

Одинарная, с помощью которой получается слегка шероховатая поверхность;

Двойная, характерная для слесарных напильников, здесь одинарная насечка комбинируется с менее глубокой вспомогательной. С ее помощью получается более чистая обработка поверхности;

Двойная, с более редкой вспомогательной насечкой. Промежуточный вариант между одинарной и двойной.

По числу зубьев различают три вида насечек. Самая грубая - драчевая, потом идет личная, и, самая мелкая - бархатная. Грубая насечка дает большую скорость спиливания, но при этом же оставляет поверхность более шероховатой.

Не последнюю важность в работе имеют ручки напильников. Они должны быть удобны и прочны, надежно закреплены и быть устойчивыми к растворителям, маслам и краскам. От них во многом зависит безопасность работы. Ручки изготавливают из твердых пород дерева в этом случае их усиливают металлическим кольцом) или из пластмассы.

Назначение напильников.

От того, какую поверхность какой формы предстоит обрабатывать, зависит и вид напильника:

Круглые напильники предназначены для обработки отверстий и вогнутых поверхностей;

Полукруглые напильники в чем-то универсальны, ими можно обработать как вогнутые поверхности, так и плоские;

Трехгранные и квадратные напильники предназначены для опиливания внутренних углов и трехгранных и квадратных отверстий, там, где обработка плоским напильником невозможна;

Плоские напильники с овальными ребрами - ими опиливаются галтели и различные закругления, плоские шлицы с овальными переходами;

Плоскими тупоносыми и остроносыми напильниками обрабатываются легкодоступные плоские и выпуклые поверхности, пропиливаются шлицы и канавки;

Ножовочными напильниками обрабатываются внутренние углы, клиновидные канавки, узкие пазы;

Овальные напильники предназначены для опиливания вогнутых поверхностей;

Мечевидными напильниками опиливаются зубчатые поверхности и снимаются заусенцы с них;

Надфилями (проволочными или игольчатыми) выполняются точные, «ювелирные», работы.

Выбор напильника.

Выбирая напильники, нужно сконцентрировать внимание на ряде деталей. А именно:

У напильника должна быть четко выражена насечка;

Рабочая поверхность должна быть равномерного цвета;

Ручка плотно насажена на хвостовик;

Должен быть хорошо читаем товарный знак предприятия-изготовителя.

Обращение с напильниками и уход за ними.

Любой напильник имеет определенный ресурс, изнашиваясь со временем. Он может износиться быстрее, потеряв свои режущие способности, при неправильной эксплуатации. Например, если им обрабатывать неочищенную от ржавчины или окалины поверхность. Помимо этого, срок службы напильника зависит от твердости обрабатываемого металла. Если следовать ряду несложных правил, ресурс инструмента можно продлить.

Не стоит обрабатывать новым напильником сразу твердые металлы, поверхности с литейной коркой или окалиной. Лучше начать с мягких металлов. Это связано с тем, что на зубьях имеются заусеницы, которые быстро обламываются при работе по твердым металлам, и напильник тупится. При обработке мягких материалов заусеницы не ломаются, а срабатываются.

Личной напильник напротив - используется в обработке только твердых металлов и не используется в обработке мягких, чтобы стружка не забивала впадины между его зубьями. Если это все же произошло, нужно очистить зубья напильника, проводя вдоль них стальной щеткой.

Работают обычно только одной стороной напильника, оставляя вторую на случай, когда гарантированно требуется обработать металл острыми зубьями.

Хранить напильники нужно отдельно друг от друга и прочих инструментов. Следить, чтобы на них не попадала влага или наждачная пыль.