>>> Перейти на полный размер сайта >>>

Учебное пособие

Слесарное дело

§ 2. Напильники

У напильников различают носок 1, ребро 2, грань S с насечкой, пяту 4, хвостовик 5, рукоятку б (рис. 123).

Рис. 123. Напильник:
1 — носок, 2 — ребро, 3 — грань, 4 — пята. 5 — хвостовик. 6 — рукоятка

Напильники изготовляют из стали марок У12, У12А, У13, У13А, ШХ6, ШХ9 и ШХ15 с длиной насеченной части 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400 мм.

Виды насечек. Насечки на поверхности напильника образуют зубья, которые снимают стружку с обрабатываемого материала. Зубья напильников получают 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.

Каждый зуб имеет задний угол α, угол заострения β, передний угол γ и угол резания δ (рис. 124) .

Рис. 124. Геометрия зубьев иапильиика

Наилучшие результаты при опиливании достигаются при следующих значениях углов напильника:

1. для напильника с насеченными зубьями: α = 20—30° , β = 60—70°, γ = 0—15°, δ = 90—115°, т. е. угол резания больше 90°, передний угол отрицательный; в результате этого зуб соскабливает с заготовки тонкую стружку;
2. для напильников с фрезерованными и шлифованными зубьями: α = 20-25°, β = 60-65°, γ=2-10°, δ = 80-88°;
3. для напильников, зубья у которых получают протягиванием: α = 40°, β = 55°, γ =5°. δ = 90°. 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 стойки, так как зубья не забиваются стружкой.

Чем меньше насечек на 1 см длины напильника, тем крупнее зуб. Различают напильники с одинарной, или простой, насечкой (рис. 125, а), с двойной, или перекрестной (рис. 125, б), с рашпильной (рис. 125, в) и дуговой (рис. 125, г).

Рис. 125. Виды насечек напильников:
а — одинарная, б — двойная, в — рашпильная, г — дуговая

Напильники с одинарной насечкой могут снимать широкую стружку, равную длине всей насечки. Их применяют при опиливании мягких материалов (латуни, цинка, баббита, свинца, алюминия, бронзы, меди и т. п.) с незначительным сопротивлением резанию. Кроме того, эти напильники используют для заточки пил, ножей, а также для обработки дерева и пробки. Одинарная насечка наносится под углом 70—80° к оси напильника.

Напильники с двойной насечкой применяют для опиливания стали, чугуна и других твердых материалов с большим сопротивлением резанию. Практикой установлено, что наибольшую производительность при наименьшем сопротивлении обеспечивают напильники с насечками, образующими угол 125—130°.

В напильниках с двойной насечкой одна насечка называется нижней, или основной, а другая — верхней, или вспомогательной. Нижняя насечка делается под углом 55°, а верхняя — под углом 70—80° к оси напильника.

Рашпильная насечка выполнена в виде расположенных в шахматном порядке пирамидальных выступов и канавок, образующих сравнительно крупные и редкие зубья. Напильники с такой насечкой применяются для опиливания баббита, свинца, цинка, а также кожи, дерева, каучука, резины, кости и т. п. Эти напильники изготовляют из стали У7, У10, У12.

Напильники с дуговой насечкой (фрезерованные) имеют большую стойкость, так как изнашиваются по всей длине равномерно.

Расстояние между соседними зубьями насечки называется шагом. У основной насечки шаг больше, чем у вспомогательной..

Имеются также напильники, у которых шаг верхней насечки изменяется неравномерно, постепенно увеличиваясь или уменьшаясь.

Вследствие различной величины шага насечки отдельные зубья будут снимать крупную или мелкую стружку, благодаря чему напильник работает более равномерно. Поверхность заготовки какого бы размера она ни была, обрабатывается таким напильником значительно лучше.

По характеру выполнения работ напильники делят на пять групп: 1) слесарные общего назначения, 2) надфили, 3) рашпили, 4) специальные, 5) машинные.

Слесарные напильники общего назначения. В зависимости от величины зуба, насечки и числа зубьев, приходящихся на 1 см длины, эти напильники изготовляют с насечкой шести номеров: 0; 1; 2; 3; 4; 5: № 0 — драчевые напильники, у которых на 1 см длины приходится 5—13 зубьев (крупная насечка); № 1 — личные напильники, у которых на 1 см длины приходится 13—25 зубьев (средняя насечка); № 2; 3; 4; 5 — бархатные напильники с числом зубьев на 1 см длины 25—80 (самая мелкая насечка).

Драчевые напильники №0 применяют при грубой обработке, когда требуется снять большой слой материала (не менее 0,25 мм). Припуск, подлежащий снятию драчевым напильником, зависит от характера обрабатываемой поверхности и равен 0,5—1,0 мм. Напильник с драчевой насечкой за один ход снимает слой толщиной 0,05—0,1 мм и дает точность обработки 0,1—0,15 мм.

Личные напильники № 1 применяют после того, как основной слой материала уже снят драчевым напильником. Для обработки личным напильником обычно оставляется припуск не более 0,15—0,35 мм. Личной напильник снимает слой толщиной 0,02— 0,08 мм, при этом достигается довольно высокая точность обработки — 0,025—0,05 мм.

Бархатные напильники №2;3;4;5 применяют только для самой точной отделки, подгонки, доводки деталей и шлифования поверхностей. Эти напильники снимают очень небольшой слой металла толщиной 0,0025—0,05 мм и дают высокую точность обработки — 0,01—0,05 мм.

В зависимости от формы обрабатываемой детали применяются напильники различных профилей.

Плоские тупоносые и остроносые напильники (рис. 126, а) применяются для опиливания наружных или внутренних плоских поверхностей. У тупоносого напильника только одно ребро имеет насечку, это позволяет опиливать одну плоскость и не портить другую, сопряженную с ней под углом 90°.

Рис. 126. Формы сечеиия напильников:
а — плоские, б — квадратные, в — трехгранные, г — полукруглые, д — круглые, е — ромбические, ж — ножовочные

Квадратные напильники (рис. 126. б) используют для распиливания квадратных, прямоугольных и многоугольных отверстий, а также для опиливания узких плоских поверхностей.

Трехгранные напильники (рис. 126, в) служат для опиливания острых углов, как с внешней стороны детали, так и в пазах, отверстиях и канавках.

Полукруглые напильники (рис. 126, г) применяются для выпиливания закруглений в углах, пазах сложного профиля, а также углов менее 60°. Плоской стороной опиливают поверхности, а полукруглой — вогнутые (полукруглые выемки).

Круглые напильники (рис. 126, з) используются для распиливания круглых или овальных отверстий и вогнутых поверхностей.

Ромбические напильники (рис. 126, е) применяются для опиливания зубьев шестерен, зубчатых дисков и звездочек, а также для зачистки заусенцев с зубьев этих деталей после обработки их на станках.

Ножовочные напильники (рис. 126, ж) служат для опиливания внутренних углов, зубьев шестерен, клиновидных канавок, узких пазов, плоскостей в трехгранных, квадратных и прямоугольных отверстиях.

Рашпили. Применяются для опиливания дерева, кожи, кости и других мягких материалов. Крупные зубья и вместительные канавки рашпиля позволяют опиливать мягкие металлы и сплавы — свинец, цинк, баббит и т. п.

По ГОСТ 6876—54 рашпили изготовляются из стали марок У7, У10, У12.

Рашпили общего назначения выпускают четырех видов — плоские, тупоносые и остроносые, круглые и полукруглые. Длина рашпилей 250 и 350 мм.

Надфили. Небольшие напильники называют надфилями, их применяют для выпиливания отверстий небольших размеров, обработки пазов и других небольших и точных поверхностей, недоступных для обработки слесарными напильниками. Надфили имеют насечку на 1/2 или 1/3 своей длины и в зависимости от числа насечек на 1 пог. см разделяются на шесть классов: 1-й класс — драчевые, 2-й класс — личные, 3—6-й классы — бархатные. Длина надфиля 120; 160 мм, а длина нарезанной части 40; 60; 80 мм.

По форме сечения различают надфили (рис. 127) круглые, полукруглые, плоские остроносые, овальные, ножовочные, квадратные, трехгранные обыкновенные, плоские тупоносые, трехгранные односторонние, пазовые, ромбовидные (ГОСТ 1513—53).

Рис. 127. Надфили:
а — круглые, б — полукруглые, в — плоские остроносые, г — овальные, д — ножовочные, е — квадратные, ж — трехграииые обыкновенные, з — плоские тупоносые, и — трехграииые односторонние, к — пазовые, л — ромбовидные

Надфили изготовляются из стальной проволоки марки У13А, У13, У12 и У12А диаметром 2; 2,5; 3,5 мм. Длина надфилей — 120 и 160 мм.

Машинные напильники. Значительный объем опиловочных работ в сборочных, ремонтных и инструментальных цехах выполняются опиловочными станками и машинками. Некоторые конструкции опиловочных станков и машинок описаны в § 5 настоящей главы. По конструкции машинные напильники подразделяются на стержневые, дисковые, пластинчатые и фасонные головки.

Стержневые напильники (рис. 128, а) на станках получают возвратно-поступательное движение. Для крепления в станке они имеют два хвостовика или один хвостовик и конус.

Рис. 128. Машинные напильники:
а — стержневые, б — дисковые, в — фасонные

Дисковые напильники (рис. 128,б) применяются для зачистки отливок, поковок, снятия заусенцев. В станке они крепятся с помощью оправок и получают вращательное движение. Диск изготовляют диаметром 150—200 мм и толщиной 10—20 мм. Зубья фрезерованные или насеченные.

Пластинчатые напильники представляют собой бруски прямоугольного, овального или полукруглого сечения. Они предназначаются для станков с гибким валом, с непрерывно движущейся лентой, к которой они крепятся заклепками.

Фасонные головки (рис. 128, е) применяют для опиливания и зачистки криволинейных отверстий, пазов, фасонных углублений, а также снятия заусенцев. Они изготовляются цельными (с хвостовиком) и насадными и крепятся на конце гибкого валика опиловочного станка.

Специальные напильники. Для обработки фасонных поверхностей и труднодоступных мест, например крупных колец, впадин овальной формы, ручьев штампа, прерывистых поверхностей и т. п., используют специальные напильники, изготовляемые по заводским нормалям. Насечка, форма и размеры таких напильников очень разнообразны.

Производительность труда специальными напильниками выше в 1,5—2 раза по сравнению с обработкой обычными напильниками.

Насадка рукояток напильников. Для того чтобы удобнее держать напильник при работе, на его хвостовик насаживают деревянную рукоятку, изготовленную из клена, ясеня, березы, липы или прессованной бумаги.

Поверхность рукоятки должна быть гладкой, отполированной. Длина рукоятки должна соответствовать величине напильника. Размеры рукояток приводятся в справочниках.

Диаметр отверстия рукоятки не должен быть больше ширины средней части хвоста напильника, а глубина отверстия должна соответствовать длине хвоста. Отверстие для напильника просверливают или выжигают, а чтобы рукоятка не раскалывалась, на ее конец насаживают стальное кольцо.

Чтобы насадить напильник, хвостовик его вставляют в отверстие рукоятки, и правой рукой не очень сильно ударяют головкой рукоятки о верстак (рис. 129, а). Чтобы снять рукоятку с напильника, левой рукой крепко обхватывают рукоятку, а правой рукой молотком наносят два-три несильных удара по верхнему краю кольца (рис. 129, б), после чего напильник легко выходит из отверстия.

Рис. 129. Насадка рукоятки напильника (а), снятие рукоятки (б)

Запрещается работать напильником с треснувшей рукояткой, обмотанной проволокой, хвостовик может выйти из рукоятки и ранить руку рабочего.

Безопасны в работе напильники с рукояткой, навинчиваемой на хвостовик (рис. 130). Конструкция такого напильника допускает использование сменных полотен, имеющих на двух сторонах различные насечки и допускающие быструю смену их.

Рис. 130. Напильник со сменными полотнами и навинчивающейся рукояткой

Правила обращения с напильниками. Под действием снимаемой стружки зубья напильника выкрашиваются, стираются, кроме того, между зубьями напильника набивается мелкая стружка (опилки) и инструмент теряет свою режущую способность.

Напильники могут преждевременно износиться и вследствие небрежного обращения.

Для предохранения напильника от забивания стружкой при опиливании мягких и вязких металлов рекомендуется натирать напильник мелом, а при опиливании алюминия — стеарином.

Нужно предохранять напильники даже от незначительных ударов, которые могут повредить зубья. Хранить напильники следует на деревянных подставках и при этом следить, чтобы они не соприкасались между собой и не покрывались коррозией.

Быстрый износ зубьев напильника вызывает опиливание чугунных заготовок, по корке или поковок с окалиной. Перед опиливанием корку или окалину необходимо срубить зубилом.

Надо также следить за тем, чтобы на напильники не попадало масло, оно снижает режущую способность напильника. По этой же причине нельзя допускать попадания на них грязи и пыли, особенно абразивной. Не следует протирать напильник и опиливаемую поверхность рукой.

Новый драчевый напильник следует сначала использовать для опиливания мягких материалов (бронзы, меди, латуни) и только после этого обрабатывать твердые материалы (чугун и сталь). Это увеличит срок службы напильника.

Опытные слесари пользуются одной стороной напильника, а второй опиливают лишь после затупления первой.

Зубья напильника очищают стальными кордовыми щетками (рис. 131, а), при отсутствии их используют скребки из алюминия, латуни или другого мягкого металла (рис. 131, б).

Рис. 131. Очистка напильников:
а — кордовыми щетками, б — скребками из мягкого металла

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

Напильники, забитые опилками дерева, эбонита, резины, фибры, пластмасс, очищают скребками из стальной или латунной проволоки с расплющенным концом или погружают на 15— 20 мин в горячую воду, а затем очищают кордовой щеткой. Очистку производят вдоль насечек. Личные напильники рекомендуется очищать скребками, а не кордовыми щетками.

Очистка замасленных (засаленных) напильников производится натиранием куском твердого березового угля вдоль рядов насечки, а затем металлической щеткой.

Выбор напильников. Приступая к работе, слесарь должен выбрать тип напильника, подобрать его длину и номер насечки.

Тип напильника определяется формой обрабатываемой заготовки или изделия. Для опиливания плоских поверхностей выбирают плоские напильники; для опиливания пазов прямоугольного сечения — квадратные; для обработки внешних углов— плоские; для внутренних углов 90°—плоские, квадратные; для углов свыше 60° — трехгранные.

Выбор длины напильника сообразуют с величиной обрабатываемой поверхности. При опиливании следует использовать всю рабочую поверхность напильника.

Часто при выборе напильников руководствуются следующим: длина напильника должна быть на 150 мм больше длины обрабатываемой поверхности; например, при размере опиливаемой поверхности не более 50 мм применяют напильники длиной 200—250 мм, для поверхности 50—100 мм — напильники длиной 250—300 мм. Для доводки и опиливания тонких пластин необходимо брать короткие напильники (100—160 мм), так как насечка у них мельче. Если нужно снять большой припуск, выбирают напильник длиной 300—400 мм. У них насечка крупнее и обработка будет осуществляться значительно быстрее.

По номеру насечки выбирают напильник в зависимости от величины снимаемого припуска.

Для черновой обработки используют напильники с насечкой № 0 и 1, для чистовой — № 2, для окончательного опиливания, отделки и доводки — № 3; 4 и 5.

Личным напильником нельзя опиливать мягкие металлы (медь, олово и т. п.), так как стружка быстро забивается в канавки между зубьями и напильник не снимает стружку, а скользит но поверхности.

Не следует использовать личный напильник для снятия большого припуска. Это потребует значительного времени для обработки. Изготовление личных напильников дороже драчевых.