Рукоятки напильников. Уход за напильниками и их выбор
Опиливание металла
Общие сведения. Напильники
Опиливанием называется операция по обработке металлов и других материалов путем снятия незначительного слоя напильниками вручную или на опиловочных станках.
Напильниками слесарь придает деталям нужную форму и размеры, припасовывает детали одну к другой, подготавливает кромки деталей для сварки и выполняет другие работы.
С помощью напильников обрабатывают плоскости, криволинейные поверхности, пазы, канавки, отверстия любой формы, поверхности, расположенные под разными углами, и др. Припуски на опиливание оставляются небольшими — от 0,5 до 0,25 мм. Точность обработки опиливания составляет 0,2—0,05 мм (в отдельных случаях — до 0,001 мм).
Ручная обработка напильником в настоящее время в значительной мере заменена опиливанием на специальных станках, но полностью вытеснить ручное опиливание эти станки не могут, поскольку пригоночные работы при сборке и монтаже оборудования часто приходится выполнять вручную.
Напильники. Напильник (рис. 1.7.1) — это стальной брусок определенного профиля и длины, на поверхности которого имеются насечки (нарезки), образующие впадины и острозаточенные зубцы, имеющие в сечении форму клина. Напильники изготавливают из стали У10А или У13А (допускается легированная хромистая сталь ШХ15 или 13Х), после насечки подвергают термической обработке.
Рис. 1.7.1. Слесарный напильник общего назначения:
1 — носок; 2 — рабочая часть; 3 — ненасеченный участок; 4 — заплечик; 5 — хвостовик; 6, 8 — широкая и узкая стороны; 7 — ребра
|
|
|
Напильники различают по размерам насечки, ее форме, длине и форме бруска.
Виды и основные элементы насечек. Насечка на поверхности напильника образует зубья, которые снимают стружку с обрабатываемого материала. Зубья напильников изготавливают на пилонасекательных станках при помощи специального зубила, на фрезерных станках — фрезами, на шлифовальных станках — специальными шлифовальными кругами, а также путем накатывания, протягивания на протяжных станках (протяжками) и на зубонарезных станках. Каждым из указанных способов насекается свой профиль зуба. Однако независимо от способа изготовления каждый зуб имеет заданный угол α, угол заострения β и передний угол γ (рис. 1.7.2).
Рис. 1.7.2. Зубья напильника:
а — насеченные; б — полученные фрезерованием или шлифованием; в — полученные протягиванием
В напильниках с насеченными зубьями (рис. 1.7.2, а) с отрицательным передним углом (γ = –12—–15°) и сравнительно большим задним углом (α = 35—40°) обеспечивается достаточное пространство для размещения стружки. Угол заострения, образующийся при этом (β = 62—70°), обеспечивает прочность зуба.
|
|
|
Напильники с зубьями, образованными фрезерованием или шлифованием (рис. 1.7.2, б), имеют положительный передний угол (γ = 2—10°). У них угол заострения небольшой и соответственно меньшее усилие резания. Большая стоимость фрезерования и шлифования ограничивает применение этих напильников.
Для напильников с зубьями, полученными протягиванием (рис. 1.7.2, в), углы составляют γ = –5°, β = 55°, α = 40°.
Протянутый зуб имеет впадину с плоским дном. Эти зубья лучше врезаются в обрабатываемый металл, что значительно повышает производительность труда. Кроме того, напильники с такими зубьями более стойкие, так как зубья не забиваются стружкой.
Чем меньше насечек на 1 см длины напильника, тем крупнее зуб. Различают напильники с одинарной, или простой (рис. 1.7.3, а), с двойной, или перекрестной (рис. 1.7.3, б), точечной, или рашпильной (рис. 1.7.3, в), и дуговой (рис. 1.7.3, г) насечками.
Рис. 1.7.3. Виды насечек напильников:
а — одинарная (простая); б — двойная (перекрестная); в — точечная (рашпильная);
г — дуговая
Напильники с одинарной насечкой могут снимать широкую стружку, равную длине всей насечки. Их применяют при опиливании мягких металлов, сплавов (латуни, цинка, баббита, свинца, алюминия, бронзы, меди и т. п.) с незначительным сопротивлением резанию, а также неметаллических материалов. Кроме того, эти напильники используют для заточки пил, ножей, а также для обработки дерева и пробки. Одинарную насечку наносят под углом λ = 25° к оси напильника.
|
|
|
Напильники с двойной (перекрестной) насечкой применяют для опиливания стали, чугуна и других твердых материалов с большим сопротивлением резанию. В напильниках с двойной насечкой сначала под углом λ = 25° насекают нижнюю глубокую насечку (основную), а поверх нее под углом ω = 45° — верхнюю неглубокую (вспомогательную), которая разрубает основную насечку на большое количество отдельных зубьев. Перекрестная насечка сильнее размельчает стружку, что облегчает работу.
Расстояние между соседними зубьями насечки называется шагом S. Шаг основной насечки больше шага вспомогательной. В результате зубья располагаются друг за другом по прямой, составляющей с осью напильника угол 5°, и при движении напильника следы зубьев частично перекрывают друг друга, поэтому на обработанной поверхности уменьшается шероховатость, поверхность получается более чистой и гладкой.
|
|
|
Напильники с рашпильной (точечной) насечкой (рашпили) применяют для обработки очень мягких металлов и неметаллических материалов — кожи, резины и т. п.
Рашпильная (точечная) насечка образуется вдавливанием металла специальными трехгранными зубилами, оставляющими в шахматном порядке вместительные выемки, способствующие лучшему размещению стружки.
Напильники с дуговой насечкой применяют для обработки мягких металлов (меди, дюралюминия и т. п.). Дуговую насечку получают фрезерованием; она имеет большие впадины между зубьями и дугообразную форму, обеспечивающую высокую производительность и повышенное качество обрабатываемых поверхностей.
Классификация напильников
По назначению напильники подразделяют на следующие группы: общего назначения; специального назначения; надфили; рашпили; машинные.
Напильники общего назначения предназначаются для общеслесарных работ. По числу n насечек (зубьев) на 10 мм длины напильники подразделяются на шесть классов, а насечки имеют номера 0, 1, 2, 3, 4 и 5.
К первому классу относятся напильники с насечками № 0 и 1 (n = 4—12). Их называют драчевыми. Они имеют наиболее крупные зубья и служат для грубого опиливания.
Ко второму классу относятся напильники с насечками № 2 и 3 (n = 13—24). Их называют личными и применяют для чистого опиливания.
К третьему, четвертому, пятому и шестому классам относятся напильники с насечками № 4 и 5 (n ≥ 28). Их называют бархатными и применяют для окончательной обработки и доводки поверхностей.
По форме поперечного сечения напильники делятся на следующие типы:
· плоские (рис. 1.7.4, а), плоские остроносые (рис. 1.7.4, б) — применяют для опиливания наружных или внутренних плоских поверхностей, а также для пропиливания шлицев или канавок;
· квадратные (рис. 1.7.4, в) — применяют для распиливания квадратных, прямоугольных и многоугольных отверстий, а также для опиливания узких плоских поверхностей;
· трехгранные (рис. 1.7.4, г) — служат для опиливания острых углов, составляющих 60° и более, как с внешней стороны детали, так и в пазах, отверстиях и канавках, а также для заострения полок по дереву;
· круглые (рис. 1.7.4, д) — используют для распиливания круглых или овальных отверстий и вогнутых поверхностей малого радиуса;
· полукруглые (рис. 1.7.4, е) с сегментным сечением — применяют для обработки вогнутых криволинейных поверхностей большого радиуса и больших отверстий (выпуклой стороны); плоскостей, выпуклых криволинейных поверхностей и углов более 30° (плоской стороной);
· ромбические (рис. 1.7.4, ж) — применяют для опиливания зубьев зубчатых колес, дисков и звездочек, для снятия заусенцев с этих деталей после обработки их на станках, а также для опиливания углов более 15° и пазов;
· ножовочные (рис. 1.7.4, и) — служат для опиливания внутренних углов, клиновидных канавок, узких пазов, плоскостей в трехгранных, квадратных и прямоугольных отверстиях, а также для изготовления режущих инструментов и штампов.
Рис. 1.7.4. Типы напильников:
а — плоский; б — плоский остроносый; в — квадратный; г — трехгранный;
д — круглый; е — полукруглый; ж — ромбический; и — ножовочный
Плоские, квадратные, трехгранные, полукруглые, ромбические и ножовочные напильники изготавливают с насеченными и нарезанными зубьями.
Ножовочные напильники изготавливают только по специальному заказу. Ромбические и ножовочные напильники изготавливают только с насечками № 2, 3, 4 и 5 длиной соответственно 100—250 мм и 100—315 мм.
Напильники специального назначения изготавливают для обработки цветных сплавов, изделий из легких сплавов и неметаллических материалов, а также тарированные и алмазные.
Напильники для обработки цветных сплавов в отличие от слесарных 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 № 1 и предназначаются для обработки бронзы, латуни, дюралюминия. Напильники для обработки бронзы, латуни и дюралюминия имеют двойную насечку — верхняя выполнена под углами 45, 30 и 50°, а нижняя — соответственно под углами 60, 85 и 60°. Маркируют напильники буквами ЦМ на хвостовике.
Напильники для обработки изделий из легких сплавов и неметаллических материалов. Напильники общего назначения, применяемые при обработке изделий из легких и мягких сплавов (алюминия, дюралюминия, меди, баббита, свинца) и неметаллических материалов (пластмассы, гетинакса, текстолита, органического стекла, дерева, резины и т. п.), имеют мелкую насечку, поэтому при работе быстро забиваются стружкой и выходят из строя. Применяют также напильники со специальной державкой, что позволяет устранить указанные недостатки. Напильники имеют размеры 4 × 40 × 360 мм и насечку в виде дуговых канавок для вихода стружки при значительно увеличенном шаге по сравнению с драчевыми напильниками общего назначения. Производительность работы такими напильниками повышается в 2—3 раза.
Тарированные напильники применяют во всех случаях, когда требуется проверять твердость в малодоступных для алмазного наконечника приспособления частях изделия (боковой профиль зуба зубчатого колеса, режущее лезвие фрезы и др.) и непосредственно у рабочего места термиста. Напильники тарируются на определенную твердость в зависимости от твердости изделия. Они отличаются от соответствующих нормализованных напильников повышенным и стабильным качеством.
Алмазные напильники применяют для обработки и доводки твердосплавных частей инструментов и штампов. Алмазный напильник — это металлический стержень с сечением нужного профиля и рабочей поверхностью, на которую нанесен тонкий алмазный слой. Алмазное покрытие на рабочей части изготавливают разной зернистости для предварительной и окончательной доводки.
Надфили. Небольшие напильники, которые называются надфилями, применяют для лекальных, граверных работ, а также для зачистки в труднодоступных местах (отверстиях, углах, коротких участках профилей и др.).
Рис. 1.7.5. Надфили:
а — прямоугольный тупоносый; б — прямоугольный остроносый; в — квадратный тупоносый; г — трехгранный тупоносый; д — трехгранный остроносый; е — круглый тупоносый; ж — полукруглый тупоносый; и — овальный тупоносый; к — ромбический тупоносый; л — ножовочный; м — пазовый; н — элементы надфиля (L — рабочая часть, l — длина рукоятки, d — диаметр рукоятки, b — ширина профиля, h — толщина надфиля)
Надфили имеют такую же форму, как и слесарные напильники (рис. 1.7.5, а—м). Изготавливают надфили из стали У13 или У13А (допускается У12 или У12А). Длина надфилей составляет 80, 120 и 160 мм. На рабочей части надфиля на длине 50, 60 и 80 мм наносят насечку зубьев. Надфили имеют перекрестную (двойную) насечку (рис. 1.7.1): основную — под углом λ = 25° и вспомогательную — под углом ω = 45°; узкая сторона надфиля имеет одинарную насечку (основную).
По количеству насечек на каждые 10 мм длины инструмента надфили разделяют на пять типов: № 1 (20—40 насечек), № 2 (28—56 насечек), № 3, 4 и 5 (40—112 насечек). Тип инструмента обычно написан на его рукоятке.
Элементы надфиля показаны на рис. 1.7.5, н.
Алмазные надфили применяют для обработки твердосплавных материалов, различных видов керамики, стекла, а также для доводки режущего твердосплавного инструмента. Надфили изготавливают из природных и синтетических алмазных порошков различной зернистости с прямоугольной, квадратной, круглой, полукруглой, овальной, трехгранной, ромбической и иной формой поперечного сечения. При обработке надфилями поверхности имеют шероховатость Rа = 0,32—0,16.
Рашпили предназначены для обработки мягких металлов (свинца, олова, меди и т. п.) и неметаллических материалов (кожи, резины, дерева, пластмассы), когда обычные напильники не справляются, потому что их насечка быстро забивается стружкой и они перестают резать. В зависимости от профиля рашпили общего назначения (рис. 1.7.6) подразделяются на плоские (тупоносые и остроносые), круглые и полукруглые с насечкой № 1 и 2 и длиной 250—350 мм. Зубья рашпиля имеют большие размеры и вместительные канавки перед каждым зубом.
Рис. 1.7.6. Рашпили
Машинные напильники (стержневые — для опиловочных станков с возвратно-поступательным движением) малых размеров закрепляют в специальных патронах, а напильники средних размеров имеют с обеих сторон хвостовики таких же профилей для их закрепления, что и слесарные напильники, и такую же насечку, как и напильники общего назначения.
Вращающиеся напильники (борнапильники, дисковые и пластинчатые) применяются для опиливания и зачистки поверхностей на специальных опиловочных станках.
Борнапильники (рис. 1.7.7) — это фасонные головки с насечками или фрезерованными зубьями. Изготавливают их цельными (с хвостовиками) и насадными (накручиваются на оправку).
Рис. 1.7.7. Вращающиеся борнапильники
Борнапильники имеют угловую, шаровидную, цилиндрическую, фасонную и другую форму. Ими обрабатывают фасонные поверхности.
Дисковые напильники применяют для зачистки отливок, поковок, снятия заусенцев на заточном станке. Диски изготавливают диаметром 150—200 мм и толщиной 10—20 мм. Зубья — фрезерованные или насеченные.
Диски крепятся при помощи приспособления.
Рукоятки напильников. Уход за напильниками и их выбор
Рукоятки напильников. Чтобы было удобнее держать напильник во время работы, на его хвостовик насаживают рукоятку, изготовленную из клена, ясеня, березы, липы или прессованной бумаги (последняя лучше, поскольку не раскалывается).
Поверхность рукоятки должна быть гладкой, отполированной, а длина — соответствовать размерам напильника. Размеры рукояток приводятся в справочниках.
Диаметр отверстия рукоятки не должен быть больше, чем ширина средней части хвостовика напильника, а глубина отверстия должна соответствовать длине хвостовика. Отверстие для напильника просверливают или выжигают.
Чтобы рукоятка не раскалывалась, на ее конец насаживают стальное кольцо.
Для насадки напильника его хвостовик вставляют в отверстие рукоятки и, удерживая напильник за насеченную часть правой рукой, не очень сильно ударяют головкой рукоятки о верстак (рис. 1.7.8, а) или молотком по рукоятке (рис. 1.7.8, б). Чтобы снять рукоятку с напильника, ее крепко обхватывают левой рукой, а правой молотком наносят два-три несильных удара по верхнему краю кольца, после чего напильник легко выходит из отверстия. Снять рукоятку с напильника можно также при помощи тисков (рис. 1.7.8, в).
Рис. 1.7.8. Насадка (а, б) и снятие (в) рукоятки напильника
Как известно, деревянные рукоятки для напильников имеют ряд недостатков: при насадке, несмотря на наличие металлического кольца, часто раскалываются, не всегда обеспечивают плотность насадки, в результате чего рукоятка во время работы может соскользнуть, нанести травму. Кроме того, если рукоятка насажена на напильник определенного размера, то насадить на напильник меньшего размера ее уже нельзя, поскольку из-за разницы размеров хвостовиков трудно обеспечить плотность насадки. Поэтому на рабочом месте слесаря необходимо иметь все напильники с насаженными рукоятками, что не всегда удобно.
Заслуживает внимания универсальная быстросъемная рукоятка для напильников с коническим хвостовиком. Размер хвостовика напильника, а следовательно, и размер самого напильника существенной роли не играют. Поэтому на рабочем месте слесаря может быть пять-шесть рукояток для насадки их на напильники, необходимые для выполнения данной работы.
Рукоятка устроена следующим образом. Внутрь пластмассового корпуса (собственно рукоятки) запрессован металлический стакан, донышком которого являются гайки с термообработанной резьбой. В стакан помещена пружина и втулка с пазом. От поворачивания и выпадения из рукоятки втулку удерживает штифт, завинченный в стакан. Относительно стакана втулка может иметь только поступательное движение. Чтобы насадить рукоятку на напильник, ее надевают на хвостовик и вращают, при этом гайки навинчиваются на хвостовик. Второй точкой опоры хвостовика является втулка, поджимаемая пружиной; причем положение втулки в стакане зависит от размеров хвостовика напильника.
На производстве используют также долговечную деревянную рукоятку для напильника, в которой комбинированным сверлом с кольцевой фрезой одновременно сверлят отверстие для хвостовика напильника и втулки. В отверстие, сделанное кольцевой фрезой, вставляют втулку, выполненную из трубки. Втулка предотвращает раскалывание рукоятки даже при сильных ударах в момент закрепления напильника. После долгого пользования рукояткой в разработанное отверстие можно вставить деревянную пробку. Снаружи на рукоятку надевают штампованный колпачок с отверстием.
Другая конструкция долговечной сменной рукоятки предложена новатором Ю. Козловским. Рукоятка состоит из двух пластмассовых частей. Корпус — пустотелый. Многочисленные отверстия в стенке корпуса уменьшают массу рукоятки и создают необходимую вентиляцию, исключающую проскальзывание корпуса в руке. В передней части корпуса имеется внутренний конус и резьба, в которую ввинчивается капроновая цанга. Хвостовая часть цанги выполнена в форме пирамиды, разрезанной на четыре части, что дает возможность лепесткам деформироваться в соответствии с профилем хвостовика напильника, обеспечивая тем самым надежный зажим. После вывинчивания рукоятки капроновые лепести восстанавливают первоначальную форму.
Рукоятку используют для закрепления напильников с различными хвостовиками. Чтобы закрепить рукоятку на напильнике, достаточно хвостовик напильника ввести до упора в отверстие несколько выкрученной цанги и, держа напильник в одной руке, второй поворачивать корпус рукоятки, осуществляя тем самым зажим.
Безопасны в работе напильники с рукояткой, навинченной на хвостовик (рис. 1.7.9). Конструкция такого напильника дает возможность использовать сменные полотна, имеющие на двух сторонах различные насечки, и быстро заменять их.
Рис. 1.7.9. Безопасная рукоятка напильников
Уход за напильниками. При работе с напильниками необходимо соблюдать следующие правила:
· предохранять напильники даже от незначительных ударов, которые могут повредить зубья; хранить напильники на деревянных подставках в положении, исключающем соприкосновение их между собой;
· для предохранения их от коррозии не допускать попадания на них влаги; темный их цвет свидетельствует о том, что напильник окислился или плохо закален (новые напильники имеют светло-серый цвет);
· оберегать напильники от загрязнения маслом и наждачной пылью; замасленные напильники не режут, а скользят, поэтому не следует протирать их рукой, поскольку на руке всегда имеется жировая пленка; наждачная пыль забивает впадины зубьев, поэтому напильник плохо режет;
· для защиты от забивания стружкой мягких и вязких металлов напильники перед работой натирают мелом;
· во избежание преждевременного износа напильников перед опиливанием заготовок, поверхности которых покрыты ржавчиной, необходимо удалить с них ржавчину механическим способом — при помощи металлических щеток или специальной шлифовальной машинки;
· не обрабатывать напильником материалы, твердость которых такая же, как и у напильника, или превышает ее, поскольку это приведет к выкрашиванию зубьев; при обработке поверхностей с литейной коркой или с наклепом необходимо сначала срубить корку или наклеп зубилом и только после этого начинать опиливание;
· применять напильники только по назначению;
· новым напильником лучше обрабатывать сначала мягкие металлы, а после некоторого затупления — твердые; это увеличивает срок эксплуатации напильника;
· периодически очищать напильник от стружки; время от времени постукивать носком напильника о верстак для очистки его от опилок.
Напильник очищают кордовой щеткой (рис. 1.7.10, а), одна сторона которой (проволочная) служит для удаления частичек металла, застрявших во впадинах насечки, вторая (щетинная) — для завершения чистки. Перемещают щетки вдоль насечки.
Рис. 1.7.10. Чистка напильника:
а — кордовой щеткой; б — скребком из мягкого металла
В ручку щетки вставлен металлический стержень с расплющенным концом (называется прочисткой); он служит для удаления тех частичек, которые остались после чистки проволочной щеткой. Если щеток нет, то зубья напильника очищают специальными скребками из алюминия, латуни или другого мягкого металла (рис. 1.7.10, б). Твердая стальная или медная проволока для этого не используется, поскольку стальная портит насечку, а медная омедняет зубья.
Замасленные напильники чистят сначала куском березового угля (вдоль рядов насечки), а затем щеткой. Сильно замасленные напильники моют в керосине или бензине.
Flash-анимация. Нажмите на поле для запуска
Выбор напильника. Для определенной работы выбирают тип напильника, его длину и номер насечки.
Тип напильника определяется формой обрабатываемой поверхности, длина — ее размерами. Длина напильника должна быть на 150 мм больше размера обрабатываемой поверхности. Для опиливания тонких пластин, припасовочных и доводочных работ берут короткие напильники с мелкой насечкой. Если нужно снять большой припуск, работают напильниками длиной 300—400 мм с крупной насечкой.
Номер насечки напильника выбирают в зависимости от вида обработки и размера припуска. Для черновой обработки применяют драчевые напильники с насечкой № 0 и 1. Ими снимают припуск до 1 мм. Точность обработки такими напильниками незначительная — 0,1—0,2 мм. Чистовую обработку выполняют личными напильниками с насечками № 2 и 3. На обработку личными напильниками оставляют припуск до 0,3 мм. Они обеспечивают точность обработки 0,02—0,05 мм. Для окончательного опиливания и доводки поверхности до точности 0,01—0,005 мм берут бархатные напильники с насечками № 4 и 5. Ими снимают слой металла до 0,01—0,03 мм. Тонкие заготовки из стали повышенной твердости рекомендуется опиливать напильниками с насечкой № 2. Если нет специальных напильников, цветные металлы обрабатывают напильниками общего назначения с насечкой № 1. Личные и бархатные напильники для опиливания цветных металлов не предназначены.
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 101; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!