Глава IX. Опиливание металла

§ 37. Сущность опиливания. Напильники

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

С помощью напильника слесарь придает деталям требуемую форму и размеры, производит пригонку деталей друг к другу, подготовляет кромки деталей под сварку и выполняет другие работы.

При помощи напильников обрабатывают плоскости, криволинейные поверхности, пазы, канавки, отверстия любой формы, поверхности, расположенные под разными углами, и. т. п. Припуски на опиливание оставляются небольшими - от 0,5 до 0,025 мм. Точность обработки опиливанием от 0,2 до 0,05 мм, в отдельных случаях до 0,001 мм.

Ручная обработка напильником в настоящее время в значительной степени заменена опиливанием на специальных станках, но полностью ручное опиливание эти станки вытеснить не могут, так как пригоночные работы при сборке и монтаже оборудования часто приходится выполнять вручную.

Напильник (рис. 134) представляет собой стальной брусок определенного профиля и длины, на поверхности которого имеются насечки (нарезки), образующие впадины и острозаточенные зубцы (зубья), имеющие в сечении форму клина. Напильники изготовляют из стали У13 или У13А (допускается легированная хромистая сталь ШХ15 или 13Х), после насекания подвергают термической обработке.

Напильники подразделяют: по крупности насечки, по форме насечки, по длине и форме бруска, по назначению.

Виды и основные элементы 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. Однако независимо от способа получения насечки каждый зуб имеет задний угол а, угол заострения р, передний угол у и угол резания 5 (рис. 135).

У напильников с насеченными зубьями (рис. 135, а) с отрицательным передним углом (γ от -12 до -15°) и сравнительно большим задним углом (α от 35 до 40°) обеспечивается достаточное пространство для размещения стружки. Получающийся при этом угол заострения β = 62 (до 67°) обеспечивает прочность зуба.

Рис. 134. Напильник слесарный общего назначения: 1 - носок, 2 - рабочая часть,3 - ненасеченный участок, 4 - заплечик, 5 - хвостовик, 6 - широкая сторона, 7 - узкая сторона, 8 - ребра

Рис. 135. Зубья напильника: а - насеченные, б - полученные фрезерованием, в - полученные протягиванием или шлифованием

Напильники с фрезерованными или шлифованными зубьями (рис. 135, б) имеют положительный передний угол γ = 2 (до 10°). У них угол резания меньше 90° и, значит, меньше усилие резания. Большая стоимость Фрезерования и шлифования ограничивает применение этих напильников.

Для напильников с зубьями, полученными протягиванием (рис. 135, в), γ = - 5°, β = 55°, α = 40° , δ = 95°.

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, т. е. простой насечкой (рис. 136, а), с двойной, или перекрестной (рис. 136, б), точечной, т. е. с рашпильной (рис. 136, в), и дуговой (рис. 136, г).

Рис. 136. Виды насечек напильника: а - одинарная (простая), б - двойная (перекрестная), в - рашпильная, г - дуговая

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 т. п.) с незначительным сопротивлением резанию, а также неметаллических материалов. Кроме того, эти напильники используют для заточки пилг ножей, а также для обработки дерева и пробки. Одинарная насечка наносится под углом λ = 25° к оси напильника.

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, называемая основной, а поверх нее - верхняя, неглубокая насечка, называется вспомогательной; она разрубает основную насечку на большое количество отдельных зубьев.

Перекрестная насечка больше размельчает стружку, что облегчает работу. Основная насечка выполняется под углом λ = 25°, а вспомогательная - под углом ω = 45°.

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 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 расположенные в шахматном порядке вместительные выемки, способствующие лучшему размещению стружки. Рашпилями обрабатывают очень мягкие металлы и неметаллические материалы (кожу, резину и др.).

Дуговую насечку получают фрезерованием. Насечка имеет большие впадины между зубьями и дугообразную форму, обеспечивающую высокую производительность и повышенное качество обрабатываемых поверхностей. Эти напильники применяют при обработке мягких металлов (медь, дюралюминий и др.).