Опиливание металла. Инструменты, применяемые при опиливании

Опиливанием называется операция по обработке металлов и других материалов снятием небольшого слоя металла напильниками вручную или на станках.

С помощью напильника деталям придают нужную форму и размеры, производят пригонку деталей друг к другу, подготавливают кромки деталей под сварку и выполняют другие работы.

Напильниками обрабатывают плоскости, криволинейные поверхности, пазы, канавки, отверстия любой формы, поверхности, расположенные под разными углами, и т.п.

Припуски на опиливание оставляют небольшими – от 0,5 до 0,025 мм. Точность обработки от 0,2 до 0,05 мм. При художественной обработке металла ручному опиливанию, как одному из приемов, придается важное значение.

Напильник представляет собой стальной брусок определенного профиля и длины, на поверхности которого имеются насечки, образующие остро заточенные зубцы (зубья), имеющие в сечении форму клина.

Изготовляют напильники из стали У10А или У13А и после насекания подвергаются термической обработке. Допускается легированная хромистая сталь ШХ15 или 13Х. Подразделяют напильники по крупности насечки, по форме насечки, по длине и форме бруска, по назначению.

Насечки на поверхности напильника образуют зубья, которые снимают стружку с обрабатываемого материала. Зубья напильников получают на пилонасекательных станках с помощью специального зубила, на фрезерных станках – фрезами, на шлифовальных – специальными шлифовальными кругами, а также путем накатывания, протягивания на протяжных станках – протяжками и на зубонарезных станках.

При каждом способе воздействия нарезается свой профиль зуба. Однако независимо от способа получения насечки каждый зуб имеет задний угол, угол заострения и угол резания.

Чем меньше насечек на 1 см длины напильника, тем крупнее зуб. Различают напильники с одинарной, т.е. простой насечкой, с двойной, или перекрестной, точечной, т.е. с рашпильной и дуговой.

Напильники с одинарной насечкой могут снимать широкую стружку, равную длине всей насечки. Их применяют при опиливании мягких металлов – латуни, цинка, баббита, свинца, алюминия, бронзы, меди и др.

Напильники с одинарной насечкой применяют при опиливании материалов с незначительным сопротивлением резанию, а также неметаллических материалов. Используют их для заточки пил, ножей, для обработки пробки, дерева.

Напильники с двойной, т.е. перекрестной насечкой применяют для опиливания стали, чугуна и других твердых материалов с большим сопротивлением резанию.

В напильниках с двойной насечкой сначала насекается нижняя глубокая насечка, основная, а поверх нее – верхняя, неглубокая насечка, вспомогательная. Она разрубает основную насечку на множество отдельных зубьев. Перекрестная насечка облегчает работу, так как больше размельчает стружку.

Расстояние между соседними зубьями насечки называются шагом. Шаг основной насечки больше шага вспомогательной. В результате зубья располагаются друг за другом по прямой, составляющей с осью напильника угол 5 градусов, и при его движении следы зубьев частично перекрывают друг друга, поэтому на обработанной поверхности уменьшается шероховатость, поверхность получается более чистой и гладкой.

Рашпильная (точечная) насечка получается вдавливанием металла специальными трехгранными зубилами, оставляющими, расположенными в шахматном порядке вместительные выемки, способствующие лучшему размещению стружки. Рашпилями обрабатывают очень мягкие металлы и неметаллические материалы – резину, кожу и др.

Дуговую насечку получают фрезерованием. Насечка имеет большие впадины между зубьями и дугообразную форму, обеспечивающую высокую производительность и повышенное качество обрабатываемых поверхностей.

Применяют напильники с дуговой насечкой при обработке мягких металлов – дюралюминия, меди и др.

Напильники могут быть общего назначения, специального назначения, надфили, рашпили, машинные.

Напильники общего назначения предназначены для общеслесарных работ. По числу насечек (нарезок) на 1 см длины делятся на шесть номеров – 0, 1, 2, 3, 4, 5.

Напильники с насечкой 0 и 1 (драчевые) имеют наиболее крупные зубья и служат для грубого опиливания, когда требуется удалить большой слой металла – 0,5 – 10 мм. Точность обработки не превышает 0,1 – 0,2 мм.

Напильники с насечкой 2 и 3 (личные) применяют для чистового опиливания изделий с точностью до 0,02 – 0,05 мм. Снимаемые слой металла не превышает 0,02 – 0,06 мм.

Напильники с насечкой 4 и 5 (бархатные) служат для окончательной отделки изделий. Они снимают слой не более 0,01 – 0,03 мм при точности обработки от 0,01 до 0,005 мм.

Типы напильников.

Напильники делятся на следующие типы:

А – плоские,

Б – плоские остроносые применяются для опиливания наружных или внутренних плоских поверхностей, а также для пропиливания шлицев и канавок;

В – квадратные напильники используют для распиливания квадратных, прямоугольных и многоугольных отверстий, а также для опиливания узких плоских поверхностей;

Г – трехгранные напильники служат для опиливания острых уголов как с внешней стороны детали, так и в пазах, отверстиях, канавках, для заточки пил по дереву;

Д – круглые напильники используют для распиливания круглых или овальных отверстий и вогнутых поверхностей небольшого радиуса;

Е – полукруглые напильники применяют для обработки вогнутых криволинейных поверхностей значительного радиуса и больших отверстий (выпуклой стороной); плоскостей, выпуклых криволинейных поверхностей и углов более 30 градусов (плоской стороной);

Ж – ромбические напильники применяют для опиливания зубьев зубчатых колес, дисков, звездочек, для снятия заусенцев с этих деталей после обработки их на станках, а также для опиливания углов свыше 15 градусов и пазов;

З – ножовочные напильники служат для опиливания внутренних углов клиновидных канавок, узких пазов, плоскостей в трехгранных, квадратных и прямоугольных отверстиях, а также при изготовлении режущих инструментов и штампов.

Плоские, квадратные, трехгранные, полукруглые, ромбические и ножовочные напильники изготовляют с насеченным и нарезанным зубом. Ножовочные напильники изготовляют по специальному заказу.

Напильники специального назначения служат для обработки цветных металлов, сплавов, изделий из легких сплавов и др.

Напильники для обработки цветных сплавов 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.

Напильники выпускаются только плоскими и остроносыми с насечкой N 1 и предназначаются для обработки бронзы, латуни и дюралюминия. Такие напильники маркируют буквами ЦМ на хвостовике.

Напильники общего назначения, применяемые для обработки изделий из легких сплавов и неметаллических материалов имеют мелкую насечку, при работе быстро забиваются стружкой и выходят из строя.

Применяют напильники со специальной державкой, позволяющие устранить эти недостатки. Эти напильники имеют размеры 4х40х360 мм и насечку в виде дуговых канавок для выхода стружки при значительно увеличенном шаге по сравнению с драчевыми напильниками общего назначения. Производительность работы такими напильниками повышается в три раза.

Алмазные напильники применяют для обработки и доводки твердосплавных деталей.

Алмазный напильник представляет собой стержень с рабочей поверхностью и сечением нужного профиля, на которую нанесен тонкий алмазный слой. Алмазное покрытие на рабочей части изготовляют различной зернистости для предварительной и окончательной доводки.

Надфили – это небольшие напильники, которые применяют для лекальных, граверных, ювелирных работ и иных художественных работ по металлу, для зачистки в труднодоступных местах – отверстий, углов и др. Надфили имеют такую же форму как и слесарные напильники.

Изготовляют их из стали У12 или У12А.

Длина надфилей может быть 80, 120 и 160 мм.

В зависимости от количества насечек, приходящиеся на каждые 10 мм длины, надфили разделяют на шесть типов: 1 – драчевые, 2 – личные; 3 – 6 – бархатные.

По форме сечения надфили могут быть круглые, полукруглые, плоские, остроносые, овальные, ножовочные, квадратные, трехгранные, трехгранные односторонние, пазовые и ромбовидные.

Алмазные надфили применяют для обработки твердосплавных материалов, различных видов керамики, стекла и др.

При обработке надфилями получают поверхности 9 – 10 классов шероховатости.

Рашпили предназначены для обработки мягких металлов (свинец, олово, медь и др.) и неметаллических материалов (кожа, резина, древесина, пластические массы), когда обычные напильники непригодны из-за того, что насечка их быстро забивается стружкой и они перестают резать.

В зависимости от профиля рашпили общего назначения подразделяются на плоские (тупоносые и остроносые), круглые и полукруглые с насечкой N 1 и N 2 и длиной от 250 до 350 мм. Зубья рашпиля имеют большие размеры и вместительные канавки, расположенные впереди каждого зуба.

Опиливание можно производить на станках при помощи машинных (стержневые для опиловочных станков с возвратно-поступательным движением) и вращающихся (борнапильники – фасонные головки, дисковые и пластинчатые) напильников.

Насадка рукояток напильников.

Для удобства работы напильником на его хвостовик насаживают деревянную ручку (рукоятку), изготовленную из липы, ясеня, березы, клена или прессованной бумаги.

Поверхность рукоятки должна быть гладкой. Длина рукоятки должна соответствовать величине напильника и удобно помещаться в ладони.

Диаметр отверстия рукоятки не должен быть больше ширины средней части хвостовика напильника, а глубина отверстия должна соответствовать длине хвостовика.

Отверстие для напильника просверливают или выжигают, а чтобы ручка не раскалывалась, на ее конец насаживают стальное кольцо. Чтобы насадить напильник, его хвостовик вставляют в отверстие рукоятки и, взяв напильник за насеченную часть правой рукой, не очень сильно ударяют головкой ручки о верстак или молотком по рукоятке.

Чтобы снять рукоятку с напильника, левой рукой обхватывают рукоятку, а правой рукой молотком наносят два-три несильных удара по верхнему краю кольца, после чего напильник легко выходит из отверстия.

На рабочем месте все напильники должны быть с насаженными рукоятками. После долгого пользования в разработанное отверстие можно вставить деревянную шпильку.

Правила и приемы опиливания

Для определенной работы выбирают тип напильника, его длину и номер насечки.

Тип напильника определяется формой обрабатываемой поверхности, длина – ее размерами. Напильник берут длиной на 150 мм больше размера обрабатываемой поверхности.

Для опиливания тонких пластин, пригоночных и доводочных работ берут короткие напильники с мелкой насечкой.

Когда требуется снять большой припуск, работают напильником длиной 300 – 400 мм с крупной насечкой. Номер насечки выбирают в зависимости от вида обработки и размера припуска.

Для черновой обработки применяют напильники с насечкой N0 и N1. Они снимают припуск до 1 мм.

Чистовую обработку делают напильником N2.

На обработку личными напильниками оставляют припуск до 0,3 мм.

Для окончательного опиливания и доводки поверхности берут напильники NN 3, 4, 5. Они снимают слой металла до 0,01 – 0,02 мм.

Заготовки из стали повышенной твердости лучше всего опиливать напильником с насечкой N 2.

Цветные металлы обрабатывают специальными напильниками, а в отсутствие напильниками общего назначения N 1. Личные и бархатные напильники для опиливания цветных металлов непригодны.

Перед опиливанием необходимо подготовить поверхность, очистив ее от масла, формовочной смеси, окалины, литейной корки и т.д. Затем деталь зажимают в тисках опиливаемой плоскостью горизонтально примерно на 10 мм выше губок тисков.

Заготовку с обработанными поверхностями закрепляют, надев на губки тисков нагубники из мягкого материала – меди, латуни, алюминия.

При опиливании тонкой детали, ее закрепляют на деревянном бруске деревянными пластинками, которые обеспечивают неподвижность детали.

При опиливании нужно следить за правильной координацией движений рук и усилия, передаваемого на напильник. Движение напильника должно быть горизонтальным, поэтому нажимы на ручку и носок напильника должны изменяться в зависимости от положения точки опоры напильника на обрабатываемую поверхность.

При движении напильника нажим левой рукой постепенно уменьшается. Регулируя нажимы на напильник, добиваются получения ровной опиливаемой поверхности без завалов по краям.

В случае ослабления нажима правой руки и усиления левой может произойти завал поверхности вперед.

При усилении нажима правой руки и ослабления левой получится завал назад. Прижимать напильник к обрабатываемой поверхности необходимо при рабочем ходе, т.е., когда напильник движется от себя.

При обратном ходе напильник идет свободно без нажима, однако его не нужно отрывать от детали, чтобы не потерять опоры и не изменить положения напильника.

Чем мельче насечка, тем меньше должна быть сила нажатия.

Важное значение имеет положение работающего в момент опиливания по отношению к обрабатываемой детали.

Он должен располагаться сбоку от тисков на расстоянии около 200 мм от верстака так, чтобы корпус был прямым и повернутым под углом 45 градусов к продольной оси тисков.

При движении напильника от себя основная нагрузка приходится на слегка вынесенную вперед левую ногу, а при обратном – холостом ходе – на правую. При слабом нажиме на напильник при доводке или отделке поверхности, стопы ног располагаются почти рядом. Такие работы, как точные, чаще выполняют сидя.

Важное значение имеет и положение рук (хватка напильника). Необходимо взять в правую руку напильник за ручку так, чтобы она упиралась в ладонь руки, при этом четыре пальца захватывают ручку снизу, а большой палец помещают сверху.

Ладонь левой руки накладывают несколько поперек напильника на расстоянии 20 – 30 мм от его носка.

Пальцы должны быть слегка согнуты, но не свисать; они не поддерживают, а только прижимают напильник. Локоть левой руки должен быть немного приподнят. Правая рука от локтя до кисти должна составлять с напильником прямую линию.

При обработке мелких деталей напильником, а также при работе надфилем большим пальцем левой руки нажимают на конец надфиля, остальными пальцами поддерживают его снизу.

Указательный палец правой руки кладут на надфиль или напильник. При таком положении рук давление получается минимальным, стружка снимается очень тонкая, и поверхность доводится до нужного размера без опасности зайти за разметочную линию.

Опиливание поверхности является сложным трудоемким процессом. Чаще всего дефектом при опиливании поверхности является неплоскостность.

Работая напильником в одном направлении, трудно получить правильную и чистую поверхность.

Поэтому движение напильника, положение его штрихов, следов на обрабатываемой поверхности должны меняться, т.е. попеременно с угла на угол.

Сначала опиливание выполняют слева направо под углом 30 – 40 градусов к оси тисков, затем, не прерывая работы, прямым штрихом и заканчивают опиливание косым штрихом под тем же углом, но справа налево. Такое изменение направление направления движения напильника дает возможность получать необходимую плоскостность и шероховатость поверхности.

Процесс опиливания нужно постоянно контролировать.

Деталь нужно проверять довольно часто, особенно в конце опиливания.

Для контроля пользуются поверочными линейками, штангельциркулями, угольниками, поверочными плитами.

Поверочную линейку выбирают в зависимости от длины проверяемой поверхности, т.е. поверочная линейка по длине должна перекрывать проверяемую поверхность.

Проверку качества опиливания поверхности поверочной линейкой производят на просвет. Для этого деталь достают из тисков и поднимают на уровень глаз. Поверочную линейку берут правой рукой за середину и прикладывают ребро поверочной линейки перпендикулярно проверяемой поверхности.

Для того чтобы проверить поверхность во всех направлениях сначала линейку ставят по длинной стороне в двух-трех местах, затем по короткой – также в двух-трех местах и, наконец, по одной и другой диагоналям. Если просвет между линейкой и проверяемой поверхностью узкий и равномерный, значит плоскость обработана удовлетворительно.

При контроле линейку не передвигают по поверхности, а каждый раз отнимают от проверяемой поверхности и переставляют в нужное положение.

Если поверхность должна быть опилена особенно тщательно, проверку точности производят с помощью поверочной плиты на краску. В этом случае на рабочую поверхность поверочной плиты тампоном наносится тонкий равномерный слой краски (синька, сурик или сажа, разведенные в масле).

Затем поверочную плиту накладывают на поверяемую поверхность, делают несколько круговых движений, затем плиту снимают.

На недостаточно точно обработанных (выступающих) местах остается краска. Эти места опиливают дополнительно до тех пор, пока не будет получена поверхность с равномерным слоем краски по всей поверхности.

Штагенциркулем можно проверить параллельность двух поверхностей путем замера толщины детали в нескольких местах.

При опиливании плоскостей под углом 90 градусов, их взаимно перпендикулярность проверяют слесарным угольником.

Контроль наружных углов детали осуществляют внутренним углом напильника, смотря на просвет.

Правильность внутренних углов в изделии проверяют наружным углом.

Опиливание вогнутых поверхностей. Сначала на заготовке размечают необходимый контур детали.

Большую часть металла в данном случае можно удалить вырезанием ножовкой, придав впадине в заготовке форму треугольника, или высверливанием. Затем напильником опиливают грани и спиливают выступы полукруглым или круглым драчевым напильником до нанесенной риски.

Профиль сечения полукруглого или круглого напильника выбирают таким образом, чтобы его радиус был меньше, чем радиус опиливаемой поверхности.

Не доходя примерно 0,5 мм от риски, драчевый напильник заменяют личным. Правильность формы распиливания проверяют по шаблону "на просвет", а перпендикулярность опиленной поверхности торцу заготовки – угольником.

Опиливание выпуклых поверхностей

Опиливание выпуклых поверхностей производится следующим образом. После разметки ножовкой срезают углы заготовки, после чего она принимает пирамидообразную форму. Затем с помощью драчевого напильника снимают слой металла, не доходя до риски примерно на 1 мм, после чего личным напильником осторожно снимают слой металла по риске.

Опиливание цилиндрических заготовок.

Цилиндрический стержень сначала опиливают на квадрат, сторона которого равна диаметру плюс припуск на последующую обработку. Затем у квадрата опиливают углы и получают восьмигранник, из которого опиливанием получают шестандцатигранник, далее опиливанием углов граней добиваются круглой формы.

Равномерное округление поверхности в процессе опиливания достигается непрерывным поворачиванием заготовки.

Слой металла при получении четырех и восьми граней снимают драчевым напильником, а восьмигранник и шестнадцатигранник опиливают личным напильником.

Контроль обработки производят штангенциркулем в нескольких местах.

Опиливание мелких деталей

Мелкие детали зажимают в ручные тиски и, оперев их о верстак, поворачивают левой рукой на себя при рабочем ходе, т.е. при движении напильника вперед, и от себя при холостом ходе.

При этом напильник или надфиль держат правой рукой с вытянутым вперед указательным пальцем и им осуществляют нажим.

Опиливание тонких пластинок обычными приемами невозможно, так как они изгибаются, мнутся и на них получаются завалы.

Не следует зажимать пластинку между двумя деревянными планками, так как при этом насечка напильника быстро забивается деревянными опилками.

Лучше всего применять специальные раздвижные стальные закаленные рамки. Они состоят из двух планок, между которыми зажимается обрабатываемая деталь, соединенных неподвижно на цилиндрических штифтах, и зажимаются в тисках.

Обработка ведется до касания напильника верхней плоскости рамки, что позволяет обходиться без контроля правильности опиливания специальной линейкой.

Опиливание по копиру (кондуктору) является наиболее производительным для заготовок, имеющих криволинейный профиль.

Копир (кондуктор) представляет собой приспособление, рабочие поверхности которого обработаны соответственно контуру обрабатываемой детали с точностью от 0,5 до 0,1 мм, закалены и отшлифованы.

Подлежащую опиливанию заготовку вставляют в копир и вместе с ним зажимают в тисках. После этого опиливают выступающую часть заготовки до уровня рабочей поверхности копира. При изготовлении большого количества одинаковых детатей из тонкого листового материала в копире можно закреплять несколько заготовок.

Отделка поверхностей. Выбор способа отделки и последовательность переходов зависят от обрабатываемого материала и требований к качеству поверхности, ее состояния, конструкции, размеров детали и припуска, который может достигать 0,05 – 0,3 мм.

Ручная зачистка шлифовальной шкуркой. В тех случаях, когда требуется высокая точность обработки, поверхности после опиливания подвергаются окончательной отделке бархатными напильниками, полотняной или бумажной шлифовальной шкуркой и абразивными брусками.

При отделке поверхностей пользуются деревянными брусками с наклеенной на них шлифовальной шкуркой. В некоторых случаях полоску шкурки накладывают на плоский напильник, придерживая при работе концы рукой.

Для отделки криволинейных поверхностей шкурку навертывают на оправку в несколько слоев. Зачистку ведут сначала грубыми шкурками, затем более тонкими. Ручная зачистка является малопроизводительной операцией, так требует больших временных затрат.

Распиливание – это обработка отверстий с целью придания им нужной формы.

Обработка круглых отверстий производится круглыми и полукруглыми напильниками, трехгранных отверстий – трехгранными, ножовочными и ромбическими напильниками; квадратных – квадратными напильниками.

Подготовка к распиливанию начинается с разметки и накернивания разметочных рисок, затем сверлят отверстия по заметочным рискам и вырубают проймы, образованные сверлением.

Наилучшей получается разметка отшлифованной шлифовальной шкуркой металлической поверхности. При распиливании сверлят одно отверстие, когда пройма небольшая; а в больших проймах сверлят два или более отверстий в целях оставления наименьшего припуска на распиливание.

Большие перемычки трудно удалить из просверленной проймы, однако нельзя располагать отверстия и слишком близко друг к другу, чтобы избежать сдавливания, которое может привести к поломке сверла.

При распиливании в заготовке квадратного отверстия вначале размечают квадрат, а в нем – отверстие, затем просверливают отверстие сверлом, диаметром на 0,5 мм меньше стороны квадрата.

В просверленном отверстии пропиливают четыре угла квадратным напильником, не доходя 0,5 мм до разметочных рисок, после чего распиливают отверстие до разметочных рисок в следующей последовательности: вначале две противоположные стороны, затем остальные, после чего подгоняют отверстие под требуемый размер.

При распиливании в заготовке трехгранного отверстия размечают контур треугольника и сверлят в нем отверстие сверлом, не касаясь разметочных рисок треугольника. Затем в круглом отверстии пропиливают три угла и последовательно распиливают стороны, не доходя 0,5 мм до разметочной риски, после чего подгоняют стороны треугольника. Работать трехгранным напильником нужно строго прямолинейно, чтобы избежать поднутрения сторон.

Точность обработки проверяют вкладышем.

При подгонке следует следить за тем, чтобы вкладыш входил в распиливаемое отверстие свободно, без перекоса и плотно.

Уход за напильниками

Увеличение срока службы напильника обеспечивается правильным уходом.

Напильники сохраняются в антикоррозионной смазке, которую перед работой надо удалить, промыв инструмент щеткой в чистом бензине или, натерев насечку мелом, который впитает жир, а затем жесткой щеткой по направлению рядов насечек мел удаляют.

При работе с напильником необходимо соблюдать некоторые правила: нельзя ударять по напильникам – из-за хрупкости они могут дать трещины и сломаться.

Не следует класть напильники на металлические или каменные, бетонные поверхности и предметы, так как это может привести к выкрашиванию зубьев.

Хранят напильники на деревянных подставках в положении, которое не дает им возможности соприкасаться между собой.

Чтобы предохранить от коррозии, нужно не допускать на напильниках влаги, кислот, испарений. Темный цвет говорит о том, что напильник окислился или плохо закален. Новый напильник имеет светло-серый цвет.

Напильники нужно оберегать от попадания масла и наждачной пыли; замасленные напильники не режут, а скользят, поэтому не следует протирать напильник рукой, так на руке всегда имеется жировая пленка; наждачная пыль забивает впадины зубьев, повреждает их, напильник после воздействия абразивов плохо режет.

Чтобы предохранить от забивания стружкой мягких и вязких металлов напильники перед работой следует натереть мелом.

Во избежание преждевременного износа напильников перед опиливанием заготовок, поверхности которых покрыты ржавчиной, необходимо удалить с них ржавчину металлической щеткой.

Нельзя обрабатывать напильником материалы, твердость которых равна или превышает его твердость. Это может привести к затуплению или выкрашиванию зубьев, поэтому при обработке поверхностей остатки плавленой буры, литейной корки, окалины, наклепа снимают наждаком или насеченным ребром старого напильника и только после этого начинают опиливание.

Напильники нужно применять только по назначению; новым напильником лучше обрабатывать сначала мягкие металлы, а после некоторого затупления – твердые металлы.

Все это позволяет увеличить срок годности напильника.

Время от времени напильник очищают от стружки и опилок, постукивая носком напильника о верстак.

Очищают напильник кордовой щеткой со стальным ворсом. Перемещают щетку вдоль насечки, у напильников с двойной насечкой – вдоль основной насечки. В ручку щетки вставлен металлический стержень с расплющенным концом, который служит для удаления тех частиц, которые застряли после чистки проволочной щеткой.

При отсутствии щеток зубья напильника очищают скребками из алюминия, латуни или другого мягкого металла.

Твердая стальная или медная проволока для этой цели не годиться, так как стальная портит насечку, а медная омедняет зубья.

Замасленные напильники чистят сначала древесным углем, натирая вдоль рядов насечек, а затем щеткой или промывают в растворе каустической соды и чистят щеткой.

Промасленные напильники моют в керосине или бензине.

Для очистки напильников от древесины, костяных, эбонитовых и пластмассовых стружек их опускают на 15 минут в горячую воду, затем очищают стальной щеткой и просушивают.

Старые напильники можно обновить, если опустить их на 10 минут в 10 процентный раствор серной кислоты, промыть в проточной воде, очистить стальной щеткой, еще раз промыть в растворе каустической соды, промыть в горячей воде, протереть и просушить.

В стеклянной посуде растворить в 750 г дистиллированной воды 90 г буры, к этому раствору, осторожно помешивая, добавить 400 г мелко намолотого сульфита меди и 350 г 30 процентной серой кислоты. В приготовленный таким образом жидкость опустить хорошо вымытый напильник и продержать 20 минут. Затем промыть теплой водой и просушить.

Очистить напильник можно следующим способом: сначала очистить его металлической щеткой, вымыть водой с мылом, затем слабым раствором каустической соды (10 г соды на 200 мл воды) и выдержать 10 минут в растворе, состоящем из 10 частей 20 процентной азотной кислоты, 30 частей 20 процентной серной кислоты и 70 частей воды. После химической обработки напильник вымыть горячей водой и погрузить в гашеную известь.

К атегория:

Опиливание металла

Общие приемы и правила опиливания

Опиливаемое изделие зажимают в тисках так, чтобы обрабатываемая поверхность выступала над губками тисков на высоту от 5 до 10 мм. Зажим производят между нагубниками. Тиски должны быть установлены по росту работающего и хорошо закреплены.

При опиливании надо стоять перед тисками слева или справа, смотря по надобности, повернувшись на 45° к оси тисков. Левую ногу выдвигают вперед по направлению движения напильника, правую ногу отставляют от левой на 200-300 мм так, чтобы середина ее ступни находилась против пятки левой ноги.

Рис. 1. Опиливание: а – нормальное положение корпуса работающего, б - схема расположения ног, в - положение корпуса работающего при тяжелом опиливании

Напильник берут в правую руку за ручку (рис. 2), упирая ее головкой в ладонь; большой палец кладут на ручку вдоль, остальными пальцами поддерживают ручку снизу. Положив напильник на обрабатываемый предмет, накладывают левую руку ладонью поперек напильника на расстоянии 20-30 мм от его конца. При этом пальцы должны быть полусогнуты, а не поджаты, так как иначе их легко поранить об острые края обрабатываемого изделия. Локоть левой руки приподнимают. Правая рука-от локтя до кисти - должна составлять с напильником прямую линию.

Рис. 2. Приемы работы напильником: а -положение ручки напильника в правой руке, б - выполнение опиливания, в - положение левой руки на напильнике

Действия рук при опиливании. Напильник двигают обеими руками вперед (от себя) и назад (на себя) плавно, на всю его длину. При движении напильника вперед на него нажимают руками, но не одинаково. По мере его продвижения вперед усиливают нажим правой руки и ослабляют нажим левой (рис. 3). При движении напильника назад на него не нажимают.

При опиливании плоскостей напильник нужно двигать не только вперед, но одновременно и перемещать его в стороны вправо или влево, чтобы спиливать равномерный слой металла со всей плоскости. Качество опиливания зависит от умения регулировать силу нажима на напильник; это умение достигается только в процессе практических работ по опиливанию.

Если нажимать на напильник с постоянной силой, то в начале рабочего хода он будет отклоняться рукояткой вниз, а в конце рабочего хода - передним концом вниз. При такой работе будут «заваливаться» края обрабатываемой поверхности.

Способы опиливания. Самое сложное в опиливании-получить ровно обработанную поверхность. Трудность заключается в том, что производящему опиливание не видно, действительно ли он снимает в данный момент тот слой металла и в том месте, где это необходимо.

Правильно опилить плоскость можно только в том случае, если выбран напильник с прямолинейной или выпуклой, но не вогнутой поверхностью и если опиливание выполняется движением напильника вперекрестку (косым штрихом), т. е. попеременно с угла на угол. Для этого сначала ведут опиливание, предположим, слева направо под углом 30-40° к боковым сторонам тисков. После того как в этом направлении пройдена вся плоскость, надо, не прерывая работы (чтобы не сбиться с темпа), перейти к опиливанию прямым штрихом и затем продолжать опиливание снова косым штрихом, но уже справа налево. Угол сохраняется прежним. В результате на плоскости получается сеть перекрестных штрихов.

По расположению штрихов можно проверить правильность обработанной плоскости. Допустим, что на плоскости, опиленной слева направо, наложением проверочной линейки обнаружилась в середине выпуклость, а по краям завал. Очевидно, что плоскость опилена неправильно. Если теперь продолжать опиливание движением напильника справа налево так, чтобы штрихи ложились только на выпуклость, то такое опиливание будет правильным. Если же штрихи будут обозначаться как на выпуклости, так и на краях плоскости, то это будет означать, что опиливание снова ведется неправильно.

Отделка обработанной поверхности. Опиливание поверхности обычно заканчивается ее отделкой, которая производится различными способами. В слесарном деле поверхности отделывают личным и бархатным напильниками, бумажной или полотняной абразивной шкуркой, абразивными брусками. Отделка напильниками производится поперечным, продольным и круговым штрихами.

Чтобы получить в результате отделки гладкую и чистую поверхность, очень важно не допускать на ней глубоких царапин при доотделочном опиливании. Так как царапины получаются от опилок, застрявших в насечке напильника, необходимо во время работы насечку чаще прочищать и натирать мелом или минеральным маслом. Еще более тщательно надо прочищать и натирать мелом или маслом (а при опиливании алюминия - стеарином) насечку отделочных напильников, особенно при работе по вязким металлам.

После отделки напильником поверхность обрабатывают абразивными брусками или абразивной шкуркой (мелкими номерами) всухую или с маслом. В первом случае получают блестя-дую поверхность металла, во втором - полуматовую. При отделке меди и алюминия шкурку следует натирать стеарином.

Рис. 3. Распределение вертикальной силы зажима правой и левой рук на напильник (разная сила нажима показана соответственно стрелками разной величины);: а - в начале движения, б - в середине движения, в - в конце движения

Рис. 4. Проверка напильника на прямолинейность

Обработка плоской поверхности шкуркой требует умения; неправильная работа шкуркой может привести к порче изделия., Для отделки поверхностей пользуются также деревянными брусками с наклеенной на них абразивной шкуркой. Иногда шкурку навертывают на плоский напильник (в один слой) или же натягивают на напильник полоску шкурки, придерживая ее при работе, как показано на рис. 7, е.

Рис. 5. Опиливание; а, б и в - последовательные положения работающего, г - движение напильника при опиливании

При отделке криволинейной поверхности, а также в тех случаях отделки прямолинейной поверхности, когда возможный небольшой завал краев не будет считаться браком, шкурку навертывают на напильник в несколько слоев.

Рис. 6. Отделка поверхности напильником: а -поперечным штрииом, б и в - продольным штрихом, г -круговым штрихом

Измерение и контроль при опиливании. Чтобы убедиться в правильном опиливании плоскости, необходимо время от времени проверять ее проверочной линейкой на просвет. Если линейка ложится на плоскость плотно, без просвета, это значит, что плоскость опилена чисто и правильно. Если обозначается ровный по всей длине линейки просвет,- плоскость опилена правильно, но грубо. Такой просвет образуется оттого, что насечка напильника оставляет на поверхности металла тонкие бороздки и линейка опирается на их вершинки.

Рис. 7. Отделка опиленных поверхностей. а - деревянные бруски с наклеенной наждачной бумагой, б - отделка поверхности детали деревянным бруском, в - абразивной бумажной шкуркой, натянутой на напильнике, г - отделка вогнутой поверхности абразивной шкуркой

На неправильно опиленной плоскости при наложении линейки обнаружатся неровные просветы.

Проверка на просвет производится по всем направлениям контролируемой плоскости: вдоль и поперек и с угла на угол, т. е. по диагонали. Линейку надо держать тремя пальцами правой руки-большим, указательным и средним. Нельзя передвигать линейку по проверяемой плоскости: она от этого изнашивается и теряет прямолинейность. Чтобы переместить линейку, ее надо приподнять и осторожно наложить на новое место.

При проверке угольником его осторожно и плотно прикладывают длинной стороной к широкой плоскости детали; короткую сторону подводят к проверяемой боковой стороне и смотрят на свет Если деталь с этой стороны опилена правильно, короткая сторона угольника плотно ляжет поперек боковой стороны детали В случае неправильного опиливания угольник коснется либо только середины боковой стороны (если эта сторона выпуклая), либо какого-нибудь края (если боковая сторона косая).

Для проверки параллельности двух плоскостей пользуются кронциркулем. Расстояние между параллельными плоскостями в любом месте должно быть одинаковым. Кронциркуль держат правой рукой за шайбу шарнирного соединения. Установка раствора ножек кронциркуля на определенный размер производится легким постукиванием одной из ножек по какому-нибудь твердому предмету.

Ножки кронциркуля надо устанавливать на детали так, чтобы их концы находились друг против друга. При косо установленных ножках, смещениях и наклонах при проверке будут получены неверные результаты.

Для проверки устанавливают раствор ножек кронциркуля точно по расстоянию между плоскостями в каком-либо одном месте и перемещают кронциркуль по всей поверхности. Если при перемещении кронциркуля между его ножками ощущается качка, это значит, что в данном месте расстояние между плоскостями меньше; если же кронциркуль перемещается туго (без качки), это значит, что расстояние между плоскостями в данном месте больше, чем в другом.

Приемы опиливания. Положение корпуса считается правильным, если между плечевой и локтевой частями согнутой в локте правой руки с напильником, установленным на губках тисков (исходное положение), образуется угол 90° (Рис. 1.7.4). При этом корпус работающего должен быть прямым и развернутым под углом 45° к линии оси тисков.

Положение ног. В начале рабочего хода напильника масса тела приходится на правую ногу, при нажиме центр тяжести переходит на левую ногу. Этому соответствует такая расстановка ног: левую выносят (отводят) вперед по направлению движения напильника, правую ногу отставляют от левой на 200--300 мм так, чтобы середина ее ступни находилась против пятки левой ноги.

При рабочем ходе напильника (от себя) основная нагрузка приходится на левую ногу, а при обратном (холостом) ходу -- на правую, поэтому мышцы ног попеременно отдыхают.

При снятии напильником толстых слоев металла на напильник нажимают с большей силой, поэтому правую ногу отставляют от левой назад на полшага и она в этом случае является основной опорой. При слабом нажиме на напильник, например при доводке или отделке поверхности, стопы ног располагают почти рядом. Эти работы как точные чаще выполняют сидя.

Рис. 1.7.4

Положение рук (хватка напильника) имеет чрезвычайно важное значение. Слесарь берет в правую руку напильник за рукоятку так, чтобы она упиралась в ладонь руки, четыре пальца обхватывали рукоятку снизу, а большой палец был сверху. Ладонь левой руки накладывают несколько поперек напильника на расстоянии 20--30 мм от его носка. При этом пальцы должны быть немного согнуты, но не свисать; они не поддерживают, а только прижимают напильник. Локоть левой руки должен быть немного приподнят; правая рука от локтя до кисти -- составлять с напильником прямую линию.

Координация усилий . При опиливании необходимо соблюдать координацию усилий нажима (балансировки). Заключается это в правильном увеличении нажима правой рукой на напильник во время рабочего хода при одновременном уменьшении нажима левой рукой. Движение напильника должно быть горизонтальным, поэтому нажим на его рукоятку и носок необходимо изменять в зависимости от положения точки опоры напильника на обрабатываемой поверхности. При рабочем движении напильника нажим левой рукой постепенно уменьшают. Регулируя нажим на напильник, добиваются получения ровной опиленной поверхности без завалов по краям.

При ослаблении нажима правой рукой и усилении левой может произойти завал поверхности вперед; при усилении нажима правой рукой и ослаблении левой -- завал назад.

Прижимать напильник к обрабатываемой поверхности нужно при рабочем ходе (от себя). При обратном ходе не следует отрывать напильник от обрабатываемой поверхности: он должен лишь скользить. Чем грубее обработка, тем больше должно быть усилие при рабочем ходе.

При чистовом опиливании нажимать на напильник следует значительно меньше, чем при черновом. При этом левой рукой нажимают на носок напильника не ладонью, а лишь большим пальцем.

Опиливание плоских поверхностей -- сложный трудоемкий процесс. Чаще всего дефектом при опиливании таких поверхностей является отклонение от плоскостности. Работая напильником в одном направлении, трудно получить плоскую и чистую поверхность.

Поэтому направление движения напильника, а следовательно, положение штрихов (следов напильника) на обрабатываемой поверхности должно меняться попеременно с угла на угол.

Сначала опиливание выполняют слева направо под углом 30--40° к оси тисков, затем, не прерывая работы, прямым штрихом; заканчивают опиливание косым штрихом под тем же углом, только справа налево (Рис. 1.7.5, а ). Такое изменение направления движения напильника обеспечивает необходимые плоскостность и шероховатость поверхности.

Потребность в обработке металлических изделий и конструкций возникает в самых разных областях. Слесари использует для решения подобных задач широкий спектр инструментального обеспечения, среди которого - всевозможные резчики, сверла, ножовки и абразивное оборудование. Начальный же уровень представляет напильник, которым пользуются и в бытовых целях, и в специализированных мастерских. Операции деликатной, мягкой обработки позволяют максимально приближать характеристики заготовки к нужным показателям. Однако чтобы реализовать качественное опиливание металла, необходимо ответственно подойти к выбору рабочего инструмента.

Цели опиливания

В процессе выполнения обработки такого рода происходит снятие верхнего слоя металлической поверхности. В зависимости от характеристик используемого инструмента данный пласт может составлять от одного до нескольких миллиметров. Как правило, слесарное дело в этом направлении помогает сформировать оптимальные качества заготовки для последующего ее применения в конструкциях или в качестве самостоятельного объекта. Рабочий процесс позволяет придать изделию определенную форму, размеры, а также обеспечить криволинейную или прямолинейную поверхность с целью последующей подгонки под деталь или конструкцию.

Масштабы работы могут быть разными в зависимости от применения конечного объекта. Например, для небольших элементов применяются тиски и абразивный инструмент с минимальным механическим воздействием. И наоборот, крупные металлические заготовки могут обслуживаться прямо на месте их сборки и даже эксплуатации.

Устройство напильника

Напильник по внешнему виду представляет собой небольшой брусок, обеспеченный мелкими зубьями. Насечки выполняются по разным схемам и отличаются размерами. Так, одинарные располагаются под углом порядка 80° относительно ребра инструмента. Также используется и двойная насечка. В этом случае предусматривается угол в 55° в нижней части и 70° - в верхней. Зубья определяют эффективность абразивного воздействия, которое обеспечивает конкретный напильник. ГОСТ под номером 1465-80 также предусматривает, что основа должна изготавливаться из инструментальных сталей марки У13. Кроме рабочей части напильник имеет хвостовик, который может выступать ручкой. Но встречаются и модели, у которых вся металлическая поверхность представлена зубчатыми насечками.

Разновидности напильников

Напильники разделяют по многим параметрам, среди которых - длина, форма, количество насечек на 1 см и т. д. Так, существуют драчевые модели, у которых на поверхности устроены крупные зубья. Соответственно, такой инструмент подходит для выполнения грубой обработки деталей. Противоположностью драчевых моделей являются бархатные напильники, отличающиеся мелкой насечкой. Если требуется аккуратная подводка заготовок для точечного введения элемента в механизм, то используют мелкие зубья. Различают инструмент и по видам поверхностей. В частности, напильник плоский можно назвать базовой моделью, хотя спектр решаемых им задач существенно ограничен. Технология изготовления таких моделей является самой простой, чем и обусловлена их низкая цена и широкое распространение. Однако более технологичным и универсальным в применении считается сферический напильник, также представленный в разных вариациях. К примеру, выделяют круглые, полукруглые, ромбовидные и прямоугольные версии.

Требования к изготовлению напильников

Независимо от устройства и конфигурации расположения граней, существуют общие требования к напильникам. Качественный инструмент должен обладать достаточной твердостью и остротой насечек для обеспечения оптимальной сцепляемости с базовой пластиной. Есть и нормативы, регулирующие схему расположения самих насечек. Особые требования распространяются на узкий напильник. ГОСТ 1465-80 предписывает изготавливать его таким образом, чтобы одинарная насечка имела угол в 65°. При этом число зубьев на узких сторонах должно соответствовать количеству базовых насечек, расположенных на широких сторонах.

Крупная узкая сторона напильников ножовочного типа обеспечивается насечками только на параллельно идущих участках. Отдельные требования касаются округлого инструмента. Полукруглые модели должны изготавливаться с нарезанными зубьями, хотя бывают и исключения, когда и для этого типа применяют традиционную насечку.

Рабочий процесс

В первую очередь подготавливаются условия для технического осуществления мероприятия. Основным требованием к его организации является надежная фиксация заготовки. Чаще всего для этой цели используют тиски, позволяющие придать элементу устойчивое положение. Начинается работа с предварительной зачистки. При наличии на поверхности материала следов ржавчины или окалины их ликвидируют драчевым напильником. То есть в этой части используется грубое опиливание металла, при котором желательно применять старый инструмент, поскольку работа с проблемными поверхностями быстро изнашивает напильники.

Далее можно приступать к черновой обработке. В зависимости от состояния заготовки на этот момент подбирается более эффективный и точный в обработке инструмент. При этом стоит позаботиться и о тисках, которые могут пострадать в процессе опиливания. Защитить губки можно при помощи специальных накладок из латуни, меди или алюминия. Выбор материала также зависит от характера обработки - чем она интенсивнее и грубее, тем жестче должна быть накладка.

Тиски устанавливаются так, чтобы их губки находились на уровне локтя. В ходе опиливания следует стоять вполоборота к оборудованию - на расстоянии примерно 20 см от края стола. Корпус держится прямым, но с поворотом на 45° относительно продольной оси тисков. Оптимальное расположение ног - на ширине плеч, при этом левую ногу можно вывернуть в направлении движения инструмента вперед. Такая позиция обеспечивает максимально стабильное положение тела, что позволяет выполнять свободное опиливание металла даже при небольшом наклоне корпуса вперед для контроля качества работы. В процессе выполнения операции напильник удерживается правой рукой так, чтобы головка ручки упиралась в ладонь.

Механизация опиливания

За последнее время многие представители традиционного ручного инструмента успешно перешли в форму электрических устройств, обладающих более высокими технико-эксплуатационными показателями. Подверглось модернизации и слесарное дело, в результате чего мастера обзавелись пневматическими аппаратами для опиливания металла. В целом концепция ручной обработки была сохранена, однако силовое воздействие обеспечивает электродвигатель. В качестве рабочих элементов также выступают насадки с абразивными поверхностями.

Кроме пневматического инструмента широкое распространение получили и аккумуляторные, а также сетевые приборы. К примеру, ленточный напильник оснащается режущими полотнами, эффективно выполняющими аккуратную и точечную доводку различных металлических поверхностей. К преимуществам механизированных устройств можно отнести качество обработки, высокую скорость и безопасность процесса. Впрочем, высокая точность при обслуживании сложных по форме заготовок по-прежнему достигается только при условии использования традиционных напильников.

Проверка качества работы

Правильность выполненной обработки оценивается с помощью линейки или угольника. Таким образом, контролирующий мастер проверяет наличие просветов. Этот вариант контроля применяется в случае, если ставилась цель получить ровную и чистую поверхность. Если же опиливание металла производилось для последующей интеграции элемента в конструкцию с пазами, то оценить качество работы можно путем натурального сопоставления параметров.

Заключение

В широком ассортименте режущего инструмента напильник является одним из самых безопасных. Тем не менее и в работе с ним не стоит забывать о некоторых правилах, которые позволят предотвратить неприятные последствия. Так, должна выполняться только при условии стабильного положения заготовки. Отсутствие раскачиваний благоприятно скажется и на безопасности, и на качестве работы. Также в ходе обработки не стоит удалять стружку руками. Для этого применяют специальные щетки или промышленные пылесосы. К слову, электрический ленточный и пневматический инструмент в зависимости от модификации может предусматривать возможность дополнительного оснащения системами пылеудаления.

Опиливанием называется слесарная операция, при которой снимают тонкие слои материала с поверхности заготовки с помощью напильника.

Напильник - это многолезвийный режущий инструмент, обеспечивающий сравнительно высокую точность и малую шероховатость обрабатываемой поверхности заготовки (детали).Материалом для напильников всех видов является углеродистая инструментальная сталь, начиная с марок У7 или У7А и кончая марками У13 или У13А.

Опиливанием придают детали требуемую форму и размеры, пригоняют детали друг к другу при сборке и выполняют другие работы. С помощью напильников обрабатывают плоскости, криволинейные поверхности, пазы, канавки, отверстия различной формы, поверхности, расположенные под разными углами,и т. д.

Для того чтобы удобнее держать напильники при работе, на его хвостовик насаживают деревянную ручку (рукоятку), изготовленную из клена, ясеня, березы, липы или прессованной бумаги; последние лучше, так как не раскалываются.

Припуски на опиливание оставляют небольшие - от 0,5 до 0,025 мм. Погрешность при обработке может быть от 0,2 до 0,05 мм и в отдельных случаях - до 0,005 мм.

Напильник представляет собой стальной брусок определенного профиля и длины, на поверхности которого имеется насечка (нарезка). Насечка образует мелкие и остро-заточенные зубья, имеющие в сечении форму клина. Для напильников с насеченным зубом угол заострения обычно равен 70°, передний угол (у) - до 16°, задний угол (а) - от 32 до 40°.

В зависимости от величины насечек и шага между ними, все напильники делятся на шесть номеров:

Для точных специальных работ применяются напильники с очень мелкой насечкой – надфили. С их помощью выполняют лекальные, граверные, ювелирные работы, зачистку в труднодоступных местах матриц, мелких отверстий, профильных участков изделия и т. п.

Качество опиливания контролируют самыми различными инструментами. Правильность опиливаемой плоскости проверяют поверочной линейкой «на просвет». Если плоская поверхность должна быть опилена особенно точно, ее проверяют с помощью поверочной плиты «на краску». В том случае, если плоскость должна быть опилена под определенным углом к другой смежной плоскости, контроль осуществляется с помощью угольника или угломера. Для проверки параллельности двух плоскостей пользуются штангенциркулем или кронциркулем.

Слесарные угольники

Расстояние между параллельными плоскостями в любом месте должно быть одинаковым.

Контроль криволинейных обрабатываемых поверхностей производят по линиям разметки или с помощью специальных шаблонов.

Напильник - очень хрупкий инструмент и быстро портится, если с ним небрежно обращаются. Одним из основных условий при работе напильником является надлежащий уход за ним. Мельчайшие стружки (опилки), срезаемые зубьями напильника, застревают в углублениях, вследствие чего напильник начинает скользить по обрабатываемой поверхности и перестает снимать стружку, как говорят «не берет». Чтобы восстановить его работоспособность, необходимо удалить все застрявшие частицы металла, т. е. очистить зубья напильника.
Для очистки драчевых напильников с крупной насечкой применяют специально заостренную лопатку из мягкого железа, а для очистки личных и бархатных напильников - жесткие щетки из стальной проволоки. Очистку ведут только в направлении верхней насечки, так как в противном случае происходит затупление зубьев напильника в результате воздействия на них твердой проволочной щетки.

Техника безопасности при опиливании металла:

1.Проверить исправность ручек, насаженных на напильниках; не допускается пользование напильником без ручек, с плохо насаженными или треснувшими и расколотыми ручками. 2. Необходимо правильно насаживать ручку, чтобы избежать ранения ладони хвостовиком напильника.

3. Занимать правильное рабочее положение за тисками при опиливании.

4. Следить за правильной хваткой напильника. Пальцы левой руки должны быть полусогнуты, а не поджаты, иначе при обратном ходе напильника их можно легко поранить об острые края1 опиливаемых изделий.

5. Металлическую стружку и опилки с поверхности изделия или тисков нельзя удалять руками или сдувать ртом. При выдувании опилок ртом можно легко засорить глаза, загрязнить волосы. Опилки и стружки следует сметать волосяной щеткой.

6. При опиливании изделий, особенно из чугуна, рекомендуется прикрывать голову от металлической пыли и опилок; удобно работать, например, в беретах. Девочкам обязательно надевать косынки, так как в длинные волосы легче забивается стружка.

Улучшение условий и повышение производительности труда при опиливании металла достигается путем применения механизированных (электрических и пневматических) напильников.