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.

Опиливание – это слесарная металлообработка , во время которой происходит снятие материала с поверхности детали с помощью напильника.
Напильник – это инструмент, который служит для обработки металлов , состоит из многолезвийных режущих элементов, он обеспечивает высокую точность проделываемых работ, а также не значительную шероховатость обрабатываемой поверхности детали. Сама резка металла , проводится качественно и с малой погрешностью.

С помощью опиливание, детали придается нужный размер и форма, подгоняют деталь друг под друга и проводят множество других работ. Напильниками обрабатывают металлы различной формы: криволинейные поверхности, плоскости, пазы, отверстия различных форм, канавки, различного рода поверхности и т.д. Припуски во время опиливания оставляют небольшого размера - от 0.55 до 0.015 мм. А погрешность после проведенной работы может составляет от 0.1 до 0.05, а в определенных случаях еще меньше – до 0.005 мм., что обеспечивает качественную металлообработку /

Инструмент напильник – это брусок из стали определенной длины и профиля, у которого на поверхности стоит нарезка. Нарезка (насечка) формирует маленькие и острые зубья, которые определяют в сечении форму клина. Угол сечения напильника с сеченым зубом обычно равен 65-70 градусов, задний угол от 35 до 50 градусов, передний угол – 16 градусов.
Инструменты с одинарной нарезкой убирают с металла широкую стружку, по всей насечке. Они применяются при металлообработке мягких металлов.
Напильник с двойной нарезкой используются при опиливании чугуна, стали и других твердых металлов, из-за того, что перекрестная нарезка измельчает стружку, в связи с чем – облегчает работу.

Насечку рашпилем получают с помощью вдавливания металла специальными зубцами состоящими из трехгранника. Обработка металлов рашпилем производится только на мягких металлах и неметаллических материалах.
Также можно получить другую насечку с помощью фрезерования. У нее дугообразная форма и большие выемки между зубьями – это обеспечивает хорошее качество поверхностей и высокую производительность при металлообработке
Напильники производятся из стали У13А и У13, а еще из хромистой стали ШХ 15. Когда заканчивается насечка зубьев напильники термически обрабатываются. Ручки напильников изготавливаются из древесины (клен, береза и другие).

По своему назначению резки металла напильники делятся на следующие группы:

1. Общего назначения.
2. Надфили.
3. Специального назначения.
4. Машинные напильники.
5. Рашпили.

Для общих слесарных работы, чаще всего применяются напильники общего назначения.

По количеству насечек на 1 см. напильники разделяют на 6 разных номеров:

1. Напильники с нарезкой от номер 0 до 1 (драчевые), применяются для более грубого опиливания, так как состоят из крупных зубьев. При обработке металлов погрешность составляет от 0.6- 0.3 мм.
2. Напильники с нарезкой № 2-3, применяются для чистого опиливания деталей. Погрешность при металлообработке составляет 0.2-0.005 мм.
3. Напильники с нарезкой номером 4-5, служат окончательным обрабатываемым процессом. Погрешности при этом процессе составляет 0.1- 0.004 мм.

По своей длине напильники изготавливаются от 150 до 400 мм. По форме сечения их делят на квадратные, плоские, круглые, трехгранные, ромбические, ножничные и полукруглые.
Для обработки металлов небольших форм используются малогабаритные напильники - надфили. Обработка твердых и закаленных сталей производится специальными надфилями, а на стальных стержнях закрепляются зерна алмаза.
Улучшение производительности и условий труда при металлообработке опиливанием достигается путем использования механизированных (пневматических и электрических) напильников. Сменяемые угловые и прямые головки при помощи круглых фасонных инструментов способствуют опиливанию под разными углами и в труднодоступных местах.

Качество работы контролируется различного рода инструментами. Качество опиливаемой плоскости проверяется проверочной линейкой. Если плоскость должны быть опилена достаточно точно, ее подвергают проверке на проверочной плите. Если нужно опилить плоскость под определенным углом, ее проверяют с помощью угломера или угольника. Для контроля параллельности двух плоскостей используют штангенциркуль, где расстояние между плоскостями должно быть одинаковым.
Если контроль нужно провести по криволинейным поверхностям, его производят с помощью линий разметки и специальных шаблонов.
Опиливание служит для разрезания и обработки поверхности и значительно отличается от процесса плазменной резки металла , которая в свою очередь используется для полного разрезания изделия, а также для обработки его.

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.

Опиливание металла

Цель работы: Ознакомиться с основными способами опиливания мета. Основными инструментами применяемыми для опиливания. Приобрести практические навыки по опиливанию металлов.

Оборудование, инструменты, приспособления. Тиски слесар­ные, напильники различных ви­дов, контрольно-измерительные инструменты для проверки каче­ства опиливания, наметки-рамки и копиры.

Теоретическая часть

Опиливанием называется способ резания, при котором осуще­ствляется снятие слоя материала с поверхности заготовки с по­мощью напильника.

Напильник - это многолезвийный режущий инструмент, обес­печивающий сравнительно высокую точность и малую шерохова­тость обрабатываемой поверхности заготовки (детали).

Опиливанием придают детали требуемую форму и размеры, про­изводят пригонку деталей 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.

Припуски на опиливание оставляют небольшие - от 0,5 до 0,025 мм. Достигаемая точность обработки может быть от 0,2 до 0,05 мм, и в отдельных случаях - до 0,005 мм.

Напильник (рис. 1, а) представляет собой стальной брусок определенного профиля и длины, на поверхности которого имеется насечка (нарезка).

Рис. 76. Напильники:

а - основные части (1- ручка; 2 - хвостовик; 3 - кольцо; 4 - пятка; 5 - грань;

6 - насечка; 7 - ребро; 8 - нос); б - одинарная насечка; в - двойная насечка;

г - рашпильная насечка; д - дуговая насечка; е - насадка ручки; ж - снятие ручки напильника.

Насечка образует мелкие и острозаточенные зубья, имеющие в сечении форму клина. Для напильников с насе­ченным зубом угол заострения β обычно 70°, передний угол γ до 16°, задний угол α от 32 до 40°.

Насечка может быть одинарной (простой), двойной (перекрест­ной), рашпильной (точечной) или дуговой (рис. 1, б - д ).

Напильники с одинарной насечкой снимают широкую стружку, равную длине всей насечки. Их применяют при опиливании мягких металлов.

Напильники с двойной насечкой применяют при опиливании ста­ли, чугуна и других твердых материалов, так как перекрестная насечка размельчает стружку, чем облегчает работу.

Напильниками с рашпильной насечкой, имеющей между зубьями вместительные выемки, что способствует лучшему размещению стружки, обрабатывают очень мягкие металлы и неметаллические материалы.

Напильники с дуговой насечкой имеют большие впадины между зубьями, что обеспечивает высокую производительность и хорошее качество обрабатываемых поверхностей.

Изготовляются напильники из стали У13 или У13 А. После на­сечки зубьев напильники подвергают термической обработке,

Ручки напильников изготовляют обычно из древесины (березы, клена, ясеня и других пород). Приемы насадки ручек показаны на рисунке 1, е и ж.

По назначению напильники делят на следующие группы: общего назначения, специального назначения, надфили, рашпили, машин­ные напильники.

Для общеслесарных работ применяют напильники общего назначения. По числу насечек на 1 см длины их подразделяют на 6 номе­ров.

Напильники с насечкой №0 и 1 (драчевые) имеют наиболее крупные зубья и служат для грубого (чернового) опиливания с точностью 0,5-0,2 мм.

Напильники с насечкой №2 и 3 (личные) слу­жат для чистового опиливания деталей с точностью 0,15-0,02 мм.

Напильники с насечкой №4 и 5 (бархатные) применяются для окончательной точной отделки изделий. Дости­гаемая точность обработки - 0,01-0,005 мм.

По длине напильники могут изготовляться от 100 до 400 мм.

По форме поперечного сечения они подразделяются на плоские, квадратные, трехгранные, круглые, полукруглые, ромбические и ножовочные (рис. 2).

Для обработки мелких деталей служат малогабаритные напиль­ники-надфили. Они изготовляются пяти номеров с числом насечек на 1 см длины до 112.

Обработку закаленной стали и твердых сплавов производят специальными надфилями, у которых на стальном стержне закреп­лены зерна искусственного алмаза.

Рис. 2. Формы сечений напильников:

а и б - плоские; в - квадратный; г - трехгранные; д - круглые; е - полукруглый;

ж - ромбический; з - ножовочные.

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

В условиях учебных мастерских возможно применение механи­зированных ручных опиловочных машинок, которые широко ис­пользуются на производстве.

Универсальная шлифовальная машина (см. рис. 4, г ), работаю­щая от асинхронного электродвигателя 1, имеет шпиндель, к кото­рому крепится гибкий вал 2 с державкой 3 для закрепления рабо­чего инструмента, и сменные прямые и угловые головки, позволяю­щие с помощью круглых фасонных напильников производить опиливание в труднодоступных местах и под разными углами.

Опиливание металла

При опиливании заготовку закрепляют в тисках, при этом опиливаемая поверхность долж­на выступать над уровнем гу­бок тисков на 8-10 мм. Чтобы предохранить заготовку от вмя­тин при зажиме, на губки тисков надевают нагубники из мягкого материала. Рабочая поза при опи­ливании металла аналогична ра­бочей позе при разрезании ме­талла ножовкой.

Правой рукой берут за ручку напильника так, чтобы она упи­ралась в ладонь руки, четыре пальца охватывали ручку снизу, а большой палец помещался сверху (рис. 3, а).

Ладонь левой руки накладывают несколько поперек напильни­ка на расстоянии 20-30 мм от его носка (рис. 3, б).

Перемещают напильник равномерно и плавно на всю длину. Движение напильника вперед является рабочим ходом. Обратный ход - холостой, его выполняют без нажима. При обратном ходе не рекомендуется отрывать напильник от изделия, так как можно потерять опору и нарушить правильное положение инструмента.

Рис. 3. Хватка напильника и балан­сировка им в процессе опиливания:

а - хватка правой рукой; б - хватка ле­вой рукой; в - силы нажима в начале движения;

г - силы нажима в конце движения.

В процессе опиливания необходимо соблюдать координацию усилий нажима на напильник (балансировку). Она заключается в постепенном увеличении во время рабочего хода небольшого вна­чале нажима правой рукой на ручку с одновременным уменьше­нием более сильного вначале нажима левой рукой на носок на­пильника (рис. 3, в, г).

Длина напильника должна превышать размер обрабатываемой поверхности заготовки на 150-200 мм.

Наиболее рациональным темпом опиливания считают 40-60 двойных ходов в минуту.

Опиливание начинают, как правило, с проверки припуска на обработку, который мог бы обеспечить изготовление детали по размерам, указанным на чертеже. Проверив размеры заготовки, определяют базу, т. е. поверхность, от которой следует выдержи­вать размеры детали и взаимное расположение ее поверхностей.

Если степень шероховатости поверхностей на чертеже не ука­зана, то опиливание производят только драчевым напильником. При необходимости получить более ровную поверхность опилива­ние заканчивают личным напильником.

В практике ручной обработки металлов встречаются следую­щие виды опиливания: опиливание плоскостей сопряженных, парал­лельных и перпендикулярных поверхностей деталей; опиливание криволинейных (выпуклых или вогнутых) поверхностей; распиливание и припасовка поверхностей.

Опиливание широких плоских поверхно­стей является одним из самых сложных видов опиливания. Для получения правильно опиленной прямолинейной поверхности глав­ное внимание должно быть сосредоточено на обеспечении прямо­линейности движения напильника. Опиливание ведут перекрест­ным штрихом (с угла на угол) под углом 35-40° к боковым сторо­нам тисков. При опиливании по диагонали не следует выходить напильником на углы заготовки, так как при этом уменьшается площадь опоры напильника и снимается большой слой металла. Образуется так называемый «завал» края обрабатываемой поверх­ности.

Проверку правильности плоскости производят линейкой «на просвет», для чего накладывают ее вдоль, поперек и по диагонали обработанной поверхности. Поверочная линейка по длине должна перекрывать проверяемую поверхность.

В случае опиливания параллельных плоских поверхностей про­верку параллельности производят измерением расстояния между этими поверхностями в нескольких местах, которое должно быть везде одинаковым.

При обработке узких плоскостей на тонких деталях применяют продольное и поперечное опиливание. При опиливании поперек заготовки напильник соприкасается с меньшей поверхностью, по ней проходит больше зубьев, что позволяет снять большой слой металла. Однако при поперечном опиливании поло­жение напильника неустойчивое и легко «завалить» края поверх­ности. Кроме этого, образованию «завалов» может способствовать изгиб тонкой пластинки во время рабочего хода напильника. Про­дольное опиливание создает лучшую опору для напильника и исключает вибрацию плоскости, но снижает производительность обработки.

Для создания лучших условий и повышения производительно­сти труда при опиливании узких плоских поверхностей применяют специальные приспособления: опиловочные призмы, универсаль­ные наметки, наметки-рамки, специальные кондукторы и другие.

Простейшим из них является наметка-рамка (рис. 4, а). Ее применение исключает образование «завалов» обрабатываемой по­верхности. Лицевая сторона наметки-рамки тщательно обработана и закалена до высокой твердости.

Размеченную заготовку вставляют в рамку, слегка прижимая ее винтами к внутренней стенке рамки. Уточняют установку, добиваясь совпадения риски на заготовке с внутренним ребром рам­ки, после чего окончательно закрепляют винты.

Рис. 4. Опиливание поверхностей:

а - опиливание с помощью наметки-рамки; б - прием опиливания выпуклых поверхностей; в - прием опиливания вогнутых поверхностей; г - опиливание с помощью уни­версальной шлифовальной машины (1 - электродвигатель; 2 - гибкий вал; 3 - державка с инструментом).

Затем рамку зажимают в тисках и опиливают узкую поверхность заготовки. Обработку ведут до тех пор, пока напильник не коснет­ся верхней плоскости рамки. Поскольку эта плоскость рамки об­работана с высокой точностью, то и опиливаемая плоскость будет точной и не потребует дополнительной проверки при помощи ли­нейки.

При обработке плоскостей, расположен­ных под углом 90°, сначала опиливают плоскость, прини­маемую за базовую, добиваясь ее плоскостности, затем плоскость, перпендикулярную к базовой. Наружные углы обрабатывают пло­ским напильником. Контроль осуществляют внутренним углом угольника. Угольник прикладывают к базовой плоскости и, при­жимая к ней, перемещают до соприкосновения с проверяемой по­верхностью. Отсутствие просвета указывает, что перпендикуляр­ность поверхностей обеспечена. Если световая щель сужается или расширяется, то угол между поверхностями больше или меньше 90°.

Внутренние углы обрабатывают следующим образом. Размечают заготовку, используя в качестве баз наружные поверхности. Они же будут базами и при контроле. Затем ножовкой вырезают лишний металл, оставляя припуск на опиливание около 0,5 мм. Если сто­роны внутреннего угла должны сходиться без закругления, в нем просверливается отверстие диаметром 2-3 мм или делается неглу­бокий пропил под углом 45° (обработать внутренний угол без за­кругления внутри практически невозможно). Опиливая стороны угла, в первую очередь добиваются их плоскостности, а затем пер­пендикулярности. Опиливание поверхностей по внутреннему углу ведут так, чтобы ко второй поверхности было обращено ребро на­пильника, на котором нет насечки. Контроль правильности внут­реннего угла производится также угольником.

Поверхности, расположенные под углом больше или меньше 90°, обрабатываются аналогичным образом. Наружные углы обрабатываются плоскими напильника­ми, внутренние - ромбическими, трехгранными и другими. Конт­роль обработки ведется угломерами или специальными шабло­нами.

При обработке криволинейных поверх­ностей, кроме обычных приемов опиливания, применяются и специальные.

Выпуклые криволинейные поверхности можно обрабатывать, ис­пользуя прием раскачивания напильника (рис. 4, б ). При пере­мещении напильника сначала его носок касается заготовки, ручка опущена. По мере продвижения напильника носок опускается, а ручка приподнимается. Во время обратного хода движения напиль­ника противоположные.

Вогнутые криволинейные поверхности в зависимости от радиу­са их кривизны обрабатываются круглыми или полукруглыми напильниками. Напильник совершает сложное движение - вперед и в сторону с поворотом вокруг своей оси (рис. 4, в). В процессе обработки криволинейных поверхностей заготовку обычно перио­дически перезажимают с тем, чтобы обрабатываемый участок рас­полагался под напильником.

При изготовлении партии деталей целесообразно изготовить специальный копир, подобный наметке-рамке, лицевая часть ко­торого имеет форму криволинейной поверхности. В этом случае копир с закрепленной в нем заготовкой зажимают в тисках и ведут опиливание до касания напильником закаленной поверхности ко­пира.

Распиливанием называется обработка отверстий (пройм) различ­ной формы и размеров при помощи напильников. По применяе­мому инструменту и приемам работы распиливание аналогично опиливанию и является его разновидностью.

Для распиливания применяются напильники различных типов и размеров. Выбор напильников определяется формой и размерами проймы. Проймы с плоскими поверхностями и пазы обрабатывают­ся плоскими напильниками, а при малых размерах - квадратными. Углы в проймах распиливаются трехгранными, ромбическими, но­жовочными и другими напильниками. Проймы криволинейной фор­мы обрабатывают круглыми и полукруглыми напильниками.

Распиливание обычно выполняют в тисках. В крупных дета­лях проймы распиливают на месте установки этих деталей.

Подготовка к распиливанию начинается с разметки проймы. За­тем удаляется излишний металл из ее внутренней полости.

При больших размерах проймы и наибольшей толщине заго­товки металл вырезается ножовкой. Для этого сверлят по углам проймы отверстия, заводят в одно из отверстий ножовочное полот­но, собирают ножовку и, отступя от разметочной линии на величину припуска на распиливание, вырезают внутреннюю полость.

Пройму средних размеров обсверливают по контуру свер­лом диаметром

3-5 мм вблизи разметочных линий, затем крейцмейселем или зубилом прорубают оставшиеся перемычки.

Для подготовки к распиливанию небольших пройм часто бывает достаточно просверлить одно отверстие диаметром на-0,3-0,5 мм меньше диаметра окружности, вписанной в пройму.

Непосредственно распиливание производится, как уже отме­чалось, приемами, аналогичными опиливанию.

Контроль осуществляется штангенциркулем и специальными шаблонами.

Припасовкой называется взаимная пригонка двух деталей, соп­рягающихся без зазора. Припасовывают как замкнутые, так и по­лузамкнутые контуры. Припасовка характеризуется большой точ­ностью обработки. Из двух припасовываемых деталей отверстие принято называть, как и при распиливании, проймой, а деталь, входящую в пройму, - вкладышем.

Припасовка применяется как окончательная операция при об­работке деталей шарнирных соединений и чаще всего при изготов­лении различных шаблонов. Выполняется припасовка напильни­ками с мелкой или очень мелкой насечкой.

Сначала обрабатывают заготовки для вкладыша и проймы. Раз­мечают их, распиливают пройму и опиливают вкладыш, оставляя припуск (0,1-0,4 мм) на припасовку.

Первой обычно подготовляют к припасовке и припасовывают ту из сопряженных деталей, которую легче обработать и проконт­ролировать, с тем чтобы затем использовать ее для контроля при изготовлении сопряженной детали.

Точность припасовки считается достаточной, если вкладыш входит в пройму без перекоса, качки и просветов.

Возможные виды брака при опиливании металла и их причины:

Неточность размеров опиленной заготовки (снятие очень большого или малого слоя металла) вследствие неточности разметки, непра­вильности измерения или неточности измерительного инструмента;

Неплоскостность поверхности и «завалы» краев заготовки как результат неумения правильно выполнять приемы опиливания;

Вмятины и другие повреждения поверхности заготовки в ре­зультате неправильного ее зажима в тисках.

При опиливании металла ручными и механизированными ин­струментами следует соблюдать правила техники безопасности . Поль­зоваться только исправным инструментом. Ручки напильников должны быть прочно насажены. Запрещается работать напильни­ками без ручек или с треснутыми, расколотыми ручками. Обра­зовавшуюся в процессе опиливания стружку следует сметать спе­циальной щеткой. Запрещается сдувать ее или смахивать голыми руками, чтобы избежать ранения рук или засорения глаз. При рабо­те электроинструментами соблюдать правила электробезопаснос­ти. Следить за исправностью токопроводящих частей инструмента.

Общие правила обращения и ухода за напильниками:

Применять напильники только по их назначению;

Нельзя обрабатывать напильником материалы, твердость ко­торых равна или превышает его твердость;

Предохранять напильники даже от незначительных ударов, которые могут повредить зубья;

Оберегать от попадания на напильники влаги, что вызывает их коррозию;

Периодически очищать напильники от стружки кордовой щет­кой;

Хранить напильники на деревянных подставках в положении, исключающем соприкосновение их между собой.

Задание

По заданию преподавателя опилить заготовки с уз­кими и широкими поверхностями с самостоятельным подбором необходимых напильников и контрольно-измерительного инстру­мента. Опилить криволинейные поверхности на предложенных заготовках, предварительно подобрать напильники необходимого профиля и инструменты для контроля работы.

Вопросы:

1. Какой способ обработки металла называется опиливанием?

2. В каких случаях применяют опиливание металла?

3. Какие бывают виды насечек для образования зубьев напиль­ников?

4. Из какого материала изготовляют напильники?

5. На какие группы делят напильники по их назначению?

6. Что такое надфили и для чего они служат?

7. Каковы общие правила обращения и ухода за напильниками?

8. Какова техника выполнения приемов опиливания?

9. Какие механизированные инструменты применяются при опиливании металла?

10. Какие возможны виды брака при опиливании и в чем их причины?

11. Какие правила техники безопасности надо соблюдать при опиливании металлов?

Опиливание наружных плоских поверхностей . Опиливание обычно начинается с проверки припуска на обработку, который мог бы обеспечить изготовление детали в соответствии с чертежом.

Следует отметить, что выполнение этого вида работы является наиболее трудным. Если слесарь научится правильно опиливать прямолинейные поверхности, то он точно сумеет опилить и другие поверхности.

При опиливании плоских поверхностей используют плоский напильник - драчевый и личной. Сначала опиливают одну широкую плоскость (она является базой, т. е. исходной плоскостью для дальнейшей обработки), затем вторую параллельно первой и т. д. Следует стремиться к тому, чтобы опиливаемая плоскость всегда находилась в горизонтальном положении. Опиливание нужно вести перекрестными штрихами. Параллельность сторон проверяют кронциркулем или штангенциркулем.

Качество опиливания по верхности проверяют поверочной линейкой в различных положениях (вдоль, поперек, по диагонали).

Рассмотрим последовательность опиливания поверхностей у стальной плитки (рис. 137, а) с точностью 0,5 мм.

Рис. 137. Виды опиливания:
а - плоской плитки, б - угольника 90°, в - крепление угольника в тисках

Сначала опиливают широкие поверхности плитки, для чего необходимо:

• зажать плитку в тиски поверхностью А вверх и так, чтобы обрабатываемая поверхность выступала над губками тисков не более чем на 4-6 мм;
• опилить поверхность А плоским драчевым напильником;
• опилить поверхность А плоским личным напильником и проверить прямолинейность поверхности линейкой;
• установить плитку поверхностью Б вверх;
• опилить поверхность Б плоским драчевым напильником;
• опилить поверхность Б плоским личным напильником и проверить прямолинейность поверхности линейкой, а параллельность поверхностей Л и Б кронциркулем.

Закончив обработку широких поверхностей, переходят к опиливанию узких поверхностей плитки, для чего необходимо:

• надеть на губки тисков нагубники и зажать в тиски плитку поверхностью 2 вверх;
• опилить поверхность 2 плоским драчевым напильником;
• опилить поверхность 2 плоским личным напильником, проверить прямолинейность поверхности линейкой, а перпендикулярность опиленной поверхности к поверхности А проверить угольником;
• зажать в тисках плитку поверхностью 4 вверх;
• опилить поверхность 4 плоским драчевым и затем личным напильником и проверить прямолинейность обрабатываемой поверхности линейкой, перпендикулярность к поверхности А угольником и параллельность с поверхностью 2 кронциркулем или штангенциркулем;
• зажать в тисках плитку поверхностью 1 вверх;
• опилить поверхность 1 плоским драчевым напильником по угольнику;
• опилить поверхность 1 плоским личным напильником и проверить ее перпендикулярность к поверхности А и поверхности 2 по угольнику;
• зажать в тисках плитку поверхностью 3 вверх;
• опилить поверхность 3 плоским драчевым напильником и проверить угольником ее перпендикулярность сначала к поверхности А, а затем к поверхности 2;
• опилить поверхность 3 плоским личным напильником и проверить угольником ее перпендикулярность к другим поверхностям;
• снять заусенцы со всех ребер плитки;
• окончательно проверить все размеры и качество обработки плитки по линейке, угольнику, кронциркулю или штангенциркулю.

Опиливание поверхностей, расположенных под прямым углом . Опиливание сопряженных поверхностей, связанное с пригонкой внутреннего угла, сопряжено с некоторыми трудностями.

Выбрав одну из поверхностей в качестве базовой (обычно принимают большую), опиливают ее начисто, а затем обрабатывают вторую поверхность под прямым углом к базовой.

Правильность опиливания второй поверхности проверяют поверочным угольником, одну полку которого прикладывают к базовой поверхности.

Опиливание поверхностей по внутреннему прямому углу ведут так, чтобы ко второй поверхности было обращено ребро напильника, на котором нет насечки.

В качестве примера обработки плоскостей, сопряженных под углом 90°, рассмотрим последовательность изготовления угольника 90° (рис. 137, б), для этого необходимо:

• закрепить заготовку угольника в тисках в деревянном бруске (рис. 137, в);
• опилить последовательно широкие плоскости 1 и 2 сначала плоским драчевым, а затем плоским личным напильниками;
• проверить качество опиливания поверочной линейкой, параллельность поверхностей - кронциркулем, а толщину - штангенциркулем;
• заменить деревянный брусок нагубниками, зажать угольник опиленными поверхностями и опилить последовательно ребра угольника под углом 90°. Для обеспечения точности обработки сначала следует обработать наружное ребро S до получения прямого угла между этим ребром и широкими поверхностями 1 и 2 угольника. Затем в такой же последовательности обработать ребро 8, проверяя его угольником относительно ребра 3;
• в вершине внутреннего угла просверлить отверстие диаметром 3 мм, а затем ножовкой сделать прорезь к нему шириной 1 мм;
• опилить последовательно внутренние ребра 5 и 6 под углом 90°, выдерживая при этом параллельность ребра 5 с ребром 3 и ребра 6 с ребром 8, добиваясь, чтобы внутренний угол между ребрами 5 и б и наружный между ребрами 3 и 8 были прямыми;
• опилить последовательно торцы 4 и 7, выдерживая размеры по чертежу (125 и 80 мм); снять заусенцы с ребер;
• отшлифовать наждачной бумагой все ребра и поверхности угольника, на отшлифованных поверхностях и ребрах не должно быть царапин и рисок.

Приведенный порядок обработки угольника обеспечивает плоскостность каждой поверхности и перпендикулярность ребер между собой и по отношению к поверхностям.

Опиливание квадрата на конце стержня . Эту работу начинают с опиливания первой грани, размер которой контролируют штангенциркулем. Затем параллельно ей опиливают вторую грань, при этом контролируют размер головки квадрата. Третью грань опиливают под углом 90° к опиленным граням и проверяют угольником. Четвертую грань опиливают по размеру и параллельно третьей грани.

Опиливание цилиндрических заготовок . Опиливание цилиндрического стержня на меньший диаметр выполняют в такой последовательности. Цилиндрический стержень (рис. 138) сначала опиливают на квадрат, в размер его сторон должен входить припуск на последующую обработку. Затем у квадрата опиливают углы и получают восьмигранник, из которого опиливанием получают шестнадцатигранник; в процессе дальнейшей обработки получают цилиндрический стержень требуемого диаметра. Слой металла до получения четырех и восьми граней необходимо снимать драчевым напильником, а восьмигранник и шестнадцатигранник опиливают уже личным напильником. Проверку правильности опиливания производят штангенциркулем в нескольких местах.

Рис. 138. Опиливание цилиндрических деталей:
I - цилиндр, II - квадрат, III - восьмигранник. IV - многогранник

Опиливание вогнутых и выпуклых криволинейных поверхностей . Многие детали машин имеют выпуклую и вогнутую форму.

При опиливании и распиливании криволинейных поверхностей необходимо выбрать наиболее рациональный способ удаления лишнего металла.

В одном случае требуется предварительное выпиливание ножовкой, в другом - высверливание, в третьем - вырубка и т. д. Слишком большой припуск на опиливание ведет к большому расходу времени на выполнение задания, а оставление слишком малого припуска часто ведет к порче детали.

Опиливание вогнутых поверхностей . Вначале на заготовке размечают необходимый контур детали. Большую часть металла в данном случае можно удалить ножовкой, впадине в заготовке нужно придать форму треугольника (рис. 139,а). Затем квадратным или трехгранным напильником опиливают грани и спиливают выступы полукруглым или круглым драчевым напильником до нанесенной риски. Профиль сечения круглого или полукруглого напильника выбирают таким, чтобы его радиус был меньше, чем радиус опиливаемой поверхности.

Рис. 139. Опиливание поверхностей:
а - вогнутой, б - выпуклой

Не доходя примерно 0,3-0,5 мм до риски, драчевый напильник заменяют личным. Правильность формы распиливания проверяют по шаблону на просвет, а перпендикулярность опиленной поверхности к торцу заготовки проверяют угольником.

Опиливание выпуклых поверхностей рассмотрим на примере опиливания носка слесарного молотка (рис. 139, б).

После разметки ножовкой срезают углы заготовки, и она принимает пирамидообразную форму. С помощью драчевого напильника снимают слой металла, не доходя до риски на 0,8- 1,0 мм, а затем личным напильником окончательно осторожно снимают оставленный припуск.

Изготовление шпонок. Для примера рассмотрим изготовление сегментной шпонки (рис. 140), заключающееся в выполнении следующих операций:

• отмеряют на стальной полосе и отрезают ножовкой нужную длину заготовки для шпонки согласно чертежу;
• опиливают начисто плоскость А, затем размечают и опиливают поверхности 1 и 2, проверку на перпендикулярность выполняют по угольнику;
• размечают поверхности 3 и 4 согласно чертежу (длину, ширину, радиусы закругления);
• опиливают поверхности 3 и 4, проверяя размер штангенциркулем, а перпендикулярность поверхностей - угольником;
• подгоняют опиливанием шпонку к соответствующему пазу; шпонка должна входить в паз без нажима, легко и садиться плотно без качки;
• опиливают поверхность С, выдерживая размер 16 мм.

Рис. 140. Изготовление шпонки

Опиливание тонких пластинок . Опиливать тонкие пластинки обычными приемами опиливания нецелесообразно, так как при рабочем ходе напильника пластинка изгибается и возникают «завалы».

Не рекомендуется для опиливания тонких пластинок зажимать их между двумя деревянными брусками (планками), так как при этом насечка напильника быстро забивается древесной и металлической стружкой и его приходится часто чистить.

В целях повышения производительности труда при этом опиливании тонких пластинок прибегают к склепыванию 3-10 таких деталей в пакеты. Приемы опиливания ребер в пакете те же, что и при опиливании плитки с широкими ребрами.

Можно обойтись без склепывания тонких деталей, а использовать приспособления, называемые наметками. К таким приспособлениям относятся раздвижные рамки, плоскопараллельные наметки, копирные приспособления (кондукторы) и т. д.

Обработка в рамках . Простейшее приспособление представляет металлическую рамку 1 (рис. 141), лицевая сторона которой тщательно обработана и закалена до высокой твердости. Обрабатываемая пластинка 2 закладывается в прорезь рамки и зажимается болтами 3. Затем рамку зажимают в тисках, и обработку ведут до тех пор, пока напильник не коснется верхней плоскости рамки. Поскольку эта плоскость рамки обработана с большой точностью, то и опиливаемая плоскость не требует дополнительной проверки при помощи линейки.

Рис. 141. Опиливание в рамках

Универсальная наметка (параллели) состоит из двух брусков 1 прямоугольного сечения, скрепленных между собой двумя направляющими планками 2 (рис. 142). Один из брусков жестко соединен с направляющими планками, а другой может передвигаться вдоль этих планок параллельно неподвижному бруску.

Рис. 142. Опиливание в универсальных наметках

Сначала в слесарные тиски устанавливают раздвижную рамку, а затем заготовку 3. После совмещения разметочной линии с верхней плоскостью рамки заготовку вместе с планками зажимают в тисках.

Обработка в плоскопараллельных наметках . Наиболее распространенными являются плоскопараллельные наметки (рис. 143), которые имеют точно обработанные плоскости и выступы 1, которые дают возможность обрабатывать плоскости, расположенные под прямым углом, без контроля угольником во время опиливания. На опорной плоскости 2 наметки имеется несколько резьбовых отверстий. С помощью винтов к этой плоскости можно прикрепить направляющие линейки, или угольник, которые дают возможность опиливать детали с заданным углом.

Рис. 143. Опиливание в плоскопараллельных наметках

Обрабатываемую пластинку 4 закладывают в наметку 3, упирая ее базовую кромку в выступ 1. Легкими ударами молотка по пластине подводят ее к размеченной риске до совпадения с верхней поверхностью наметки, после чего окончательно зажимают наметку с пластинкой в тисках и производят опиливание.

При помощи наметки можно опиливать различные профильные пластины как с выпуклыми, так и с вогнутыми участками.

Обработка в кондукторах . Наиболее производительным является опиливание заготовок, имеющих криволинейный профиль, по копиру (кондуктору).

По копиру 1 (рис. 144) опиливают заготовку 2. Рабочие поверхности копира обработаны с точностью от 0,05-0,1 мм, закалены и отшлифованы.

Рис. 144. Опиливание по копиру

Заготовку 2 вместе с копиром зажимают в тиски и опиливают до уровня рабочих поверхностей копира.

Применение таких кондукторов целесообразно при обработке большого количества одинаковых деталей, которые можно обрабатывать как по одной, так и пакетом в несколько штук.

Отделка поверхностей . Выбор способа отделки и последовательность отдельных переходов зависит от обрабатываемого материала и требований к качеству поверхности, ее состояния, конструкции, размеров детали и величины припуска, которые обычно составляют 0,05-0,3 мм.

Ручная зачистка шлифовальной шкуркой . В тех случаях, когда требуется высокая точность обработки, поверхности после опиливания подвергают окончательной отделке бархатными напильниками, полотняной или бумажной абразивной шкуркой и абразивными брусками. При отделке меди и алюминия шкурку натирают стеарином.

При отделке поверхностей пользуются деревянными брусками с наклеенной на них абразивной шкуркой (рис. 145, а). В некоторых случаях полоску шкурки накладывают на плоский напильник, придерживая при работе концы рукой (рис. 145, б). Для отделки криволинейных поверхностей шкурку навертывают на напильник в несколько слоев (рис. 145, в). Зачистку ведут сначала грубыми шкурками, а затем более тонкими.

Рис. 145. Зачистка опиленных поверхностей:
а - аразивной шкуркой, б - напильником со шкуркой, в - зачисткой вогнутой поверхности

Ручная зачистка является малопроизводительной операцией.

Зачистка и полирование шлифовальными шкурками с помощью универсальных переносных машинок. Шлифовальную шкурку склеивают в виде колец и закрепляют на эластичном основании специальных разжимных головок, которые устанавливаются на рабочих концах шпинделей универсальных электрических и пневматических машинок.

Для закрепления шкурки в оправке из инструментальной стали прорезают шлиц размером 0,6 х (25-30) мм, в который вводится конец полотна шкурки. Затем шкурку навертывают на оправку, после 1,5-2 оборотов конец шкурки косо завертывают и хвостовиком напильника прижимают к торцу оправки. Таким образом, шкурка надежно закреплена на оправке.

Отделочные операции производятся шлифовальными шкурками с помощью специальных ручных механизированных инструментов (дисковых шлифовальных машинок), ручными механизированными инструментами с абразивными лентами или на специальных ленточношлифовальных станках.