Все о драчевых напильниках

Форма поперечного сечения напильника определяется в зависимости от типа, размеров и расположения обрабатываемой поверхности, что связано с его предназначением.

Опиливание. Обработка металла напильником

Опиливание представляет собой процесс обработки металлических заготовок с использованием режущего инструмента — напильника. При этом с поверхности детали удаляется слой металла, необходимый для получения требуемых размеров, формы, а также заданной точности (10-12 квалитет) и шероховатости поверхности (Ra от 1,25 до 2,5 мкм). Опиливание обычно применяется после рубки или резки для улучшения поверхности и достижения более точных параметров изделия. Это позволяет также осуществлять подгонку деталей во время сборки. В слесарном деле опиливанию подлежат внешние плоские и изогнутые поверхности, а также внутренние и сложные фасонные элементы, углубления, отверстия, пазы и выступы.

Опиливание делится на два типа: предварительное (черновое) и окончательное (чистовое и отделочное). Эти операции выполняются с помощью различных видов напильников. Выбор напильника зависит от требуемой точности обработки, шероховатости поверхности и величины припуска, оставляемого на опиливание.

Для обработки поверхностей, которые не могут быть обработаны на металлорежущих станках или традиционными напильниками, используют рихтовочные напильники. Они эффективны для работы с деталями из цветных металлов и низкоуглеродистой стали, а также прекрасно снимают грубые риски.

В целях механизации процесса опиливания широко используются электрические или пневматические инструменты, в патроне которых устанавливаются специальные напильники (борнапильники) или абразивные головки, также применяются опиловочные станки.

Напильники

Напильники (см. рис. 1) изготавливаются из инструментальной и углеродной стали, таких как марки У13 или У13А, а также легированой хромистой стали ШХ15.

Рис. 1. Элементы напильника: 1 — нос; 2 — ребро; 3 — грань; 4 — пятка; 5 — хвостовик; 6 — ручка; L — длина

После насечки зубьев напильники проходят термообработку. Твердость и острота зубьев должны обеспечивать сцепляемость с поверхностью твердостью 54 HRC.

Длиной напильника считается только длина части с насечкой. Напильники изготавливаются в диапазоне длины от 100 до 400 мм.

Существуют различные виды насечек на напильниках: простая (одинарная, см. рис. 2, а), перекрестная (двойная, см. рис. 2, б) и рашпильная (см. рис. 2, в).

Рис. 2. Виды насечек: а — одинарная; б — двойная (перекрестная); в — рашпильная

Напильники общего назначения зачастую имеют двойную насечку, что способствует лучшему дроблению стружки. Основная насечка располагается под углом λ=25°, а вспомогательная — под углом ω=45° (см. рис. 3).

Рис. 3. Напильники с насечкой для дробления стружки

Зубья напильника имеют форму клина и характеризуются углом заострения β, задним углом α, передним углом γ и углом резания δ (см. рис. 4). Передний угол γ — это угол между передней поверхностью зуба и плоскостью, проходящей перпендикулярно оси напильника через его вершину. Он может варьироваться в пределах от +10 до -16°.

Угол заострения β формируется между передней и задней поверхностями зуба напильника. Задний угол α — это угол между задней поверхностью зуба и плоскостью обрабатываемой заготовки. Угол резания δ — это угол между передней поверхностью зуба и плоскостью обрабатываемого металла.

По данным слесарной практики, для зубьев напильников установлены следующие параметры:

• а) для напильников с насеченными зубьями (см. рис. 4, а): γ – отрицательный до -16°, β=70°, α=30°, δ=106°;
• б) для напильников с фрезерованными и шлифованными зубьями (см. рис. 4, б): γ=2–10°, β=60–65°, α=20–25°, δ=80–88°.

Рис. 4. Геометрия зубьев напильника: а — насеченные зубья; б — фрезерованные и шлифованные зубья

Зубья рашпильной насечки формируются путем выдавливания металла заготовки при помощи рашпильных зубил со специальной заточкой. Каждое зубье рашпильной насечки смещено относительно предыдущего на половину шага, что уменьшает глубину канавок, образуемых на поверхности обрабатываемой детали, и облегчает процесс резания. Напильники с такой насечкой в основном применяются для обработки мягких материалов, таких как дерево, резина, камень и другие.

По назначению напильники классифицируются на:

1. слесарные общего назначения;
2. рашпили;
3. надфили;
4. машинные (для опиловочных станков);
5. вращающиеся (дисковые и головки);
6. специальные.

Что это такое?

Драчёвым напильником называют слесарный инструмент общего назначения, предназначенный для грубой обработки твердых поверхностей. Основной особенностью драчёвого напильника является его крупная насечка, при которой на 1 квадратный сантиметр приходится от 5 до 12 зубцов, способных снимать до 0,1 мм материала за один проход. Точечная насечка драчевых моделей отличается четко оформленными рядками, причем ряды могут быть как прямыми, так и слегка изогнутыми. Глубина обработки регулируется силой нажатия, количеством движений и скоростью перемещения напильника.

Главная задача такого напильника заключается в быстром и глубоком снятии верхнего слоя обрабатываемых поверхностей, а также в формировании заготовок в необходимые контуры. Драчёвый напильник применяется как для обработки ровных, так и изогнутых плоскостей, а также для работы с отверстиями. С его помощью можно очищать детали от ржавчины и загрязнений, дорабатывать изделия до точных размеров, шлифовать места вмятин и незначительные повреждения, убирать заусенцы, обрабатывать сварные швы и очищать окисленные контакты, а также затачивать зубья пил и ножовок.

К основным преимуществам драчевых напильников относят простоту в использовании, доступную цену и отсутствие необходимости в специальных навыках для работы с ними. В отличие от электроинструмента, напильник не требует подключения к электрической сети, что делает его удобным для работы в полевых условиях. Более того, в его конструкции отсутствуют опасные вращающиеся элементы, что исключает возникновение искр и металлической стружки во время работы.

Плюсом является также то, что в отличие от электроинструмента, драчёвый напильник снимает лишь небольшой слой материала, что практически исключает вероятность повреждения обрабатываемой детали. Однако у драчевых напильников есть и недостатки, такие как невозможность выполнять чистовую обработку заготовок и необходимость прилагать физические усилия при работе.

Обзор видов

Классификация драчёвых напильников осуществляется по номерам, размерам, форме и назначению.

• Существуют два номера драчёвых напильников: нулевой и первый. Нулевые образцы способны снимать от 7 до 15 мм металла, в то время как модели с номером 1 — не более 3-7 мм.
• По размеру напильники могут быть короткими и длинными (до 400 мм), поэтому выбор инструмента зависит от площади обрабатываемой детали. Оптимальным вариантом станет инструмент длиной на 15 см больше, чем длина рабочей заготовки.
• Что касается рабочих форм, то напильники имеют различные геометрические сечения, включая круглые, полукруглые, квадратные, ромбические и треугольные. Ручка, как правило, располагается круглой и изготавливается из прочных древесных или пластиковых материалов, удобно размещаясь в руке. Некоторые модели могут не иметь рукояти; их рабочая поверхность может быть разделена на две части с разными уровнями грубости (одна половина — насечка №1, вторая — 0).
• По назначению драчевые напильники бывают для работы по дереву и по металлу. Для первых используют различные металлические сплавы, тогда как вторые изготавливаются исключительно из легированной инструментальной стали.

Принцип действия

Драчевый напильник современной конструкции является достаточно простым в использовании. Принцип работы заключается в следующем:

1. Неровности и выступы на поверхности заготовки становятся своеобразной режущей кромкой.
2. Во время возвратно-поступательного движения происходит снятие материала: особая форма углублений позволяет захватывать образующуюся стружку, после чего она эффективно удаляется.

Процесс действия достаточно прост, а применение специальных сплавов значительно увеличивает срок службы инструмента.

Инструмент с одинарной насечкой

Драчевый напильник с одинарной насечкой получил широкое распространение благодаря следующим назначениям:

1. Грубая обработка заготовок.
2. Снятие крупных дефектов.

Данный тип напильника является важной частью многих наборов инструментов.

Виды напильников

Инструменты классифицируются по различным параметрам:

Поперечные сечения имеют форму геометрических фигур. Наиболее часто используются круглая, плоская и овальная формы.

• Плоская форма подходит для обработки плоских наружных или внутренних поверхностей.
• Круглый и овальный инструменты применяются для опиливания круглых отверстий и полуцилиндрических углублений.
• Ромбические изделия подходят для обработки шлицев и канавок, незаменимы при шлифовании зубьев шестерен.
• Трехгранные формы используются для выемок 60° в пазах, углублениях и канавках, а также при заточке пил.
• Инструменты с квадратным сечением удобны для обработки квадратно оформленных отверстий.

Размеры полотна варьируются от 50 до 500 мм. Чем больше давление на поверхность, тем длиннее следует выбирать режущую часть.

Напильники выпускаются с одинарной и перекрестной насечкой.

• Инструменты с одинарной насечкой, как правило, используются для удаления заусенцев и обработки мягких материалов.
• Изделия с перекрестной насечкой, представляющей собой ромбическую форму, отличаются высокой производительностью и предпочтительны для больших объемов работ.

1. Марка используемой стали

Драчевый напильник подвержен высокой нагрузке в течение длительного времени, поэтому для его производства не рекомендуется применять простые стали. В идеале инструмент должен быть изготовлен из инструментальной закаленной стали или легированных сплавов, не подверженных коррозии.

1. Количество насечек на единицу площади (см. таблицу)

В зависимости от этого критерия выпускаются три вида напильников: драчевый, личной и бархатный, каждый с различными номерами насечек.

Для удобства использования инструменты снабжаются прочными ручками, изготовленными из дерева, металла или пластика. Многие драчевые напильники выпускаются без рукоятки; в таком случае заготовка насечивается с двух сторон — мелкая насечка с одной стороны и крупная — с другой.

Тонкости выбора инструмента

Выбор драчевого напильника зависит от конкретной задачи, что определяет номер, форму и размер режущей части инструмента.

При выборе полезно учитывать следующие рекомендации:

• Для достижения заданной чистоты обработки поверхности рекомендуется использовать три стадии с разными типами насечек. Это подразумевает одновременное применение драчевого, личного и бархатного напильников, каждый из которых снимает свою долю материала.
• Выбор инструмента должен соответствовать форме обрабатываемой поверхности: необходимо подбирать изделие с нужным профилем режущей части.
• При большой площади обработки требуется более длинный драчевый напильник. При этом его размера должно хватать, так как полотно должно выдерживать нагрузки.
• Форма рукоятки также важна: она должна быть комфортной для руки.
• Предпочтение следует отдать инструменту, изготовленному из инструментальной закаленной стали или легированных сплавов.

Если возникает вопрос, какой инструмент лучше выбрать — круглый или плоский, стоит рассмотреть вариант приобретения обоих типов, хотя плоский напильник используется чаще.

Назначение напильников

1. Плоские напильники эффективно обрабатывают плоские и выпуклые поверхности как внутренних, так и наружных конструкций.
2. Квадратные напильники предназначены для шлифовки пазов и отверстий квадратной и прямоугольной формы. У этого инструмента также есть другое название — брусовка. Его стандартная длина составляет 50 см, и его целесообразно использовать для удаления слоя металла больше 1 мм.
3. Трехгранные напильники предназначены для точной шлифовки пазов, углублений и канавок.
4. Круглые напильники используются для работы с вогнутыми поверхностями, часто применяются для шлифовки отверстий овальной и круглой формы.
5. Специальные напильники предназначены для шлифовки зубчатых и наклонных поверхностей, а также для выполнения выборки узких канавок и пазов.
6. Драчевые напильники имеют самые крупные зубья и используются для предварительной обработки поверхности, так как могут быстро снимать достаточно значительный слой — от 0,05 до 0,1 мм. Однако стоит отметить, что они имеют недостаток — низкую точность, и поверхности после их использования могут выглядеть довольно грубо.
7. Личные напильники используются для выполнения чистовой обработки и позволяют снимать слой толщиной от 0,02 до 0,06 мм.
8. С помощью бархатных инструментов выполняется конечная шлифовка изделий, они способны снимать слой толщиной от 0,01 до 0,03 мм, отличаясь высокой точностью обработки — от 0,01 до 0,005 мм.

Существуют ситуации, когда перед мастером ставятся задачи, которые сложно выполнить с использованием обычного инструмента. В таких случаях ему следует рассмотреть возможность приобретения специализированных видов напильников для более эффективного выполнения операций с металлом.

Рашпиль

Рашпили, как и слесарные инструменты, используются для шлифовки изделий из металла и других материалов, и они имеют свою уникальную насечку. Их поверхность состоит из крупных зубьев, выполненных в форме пирамид, за которыми расположены специальные канавки. Насечки располагаются на рашпиле в виде рядов, перпендикулярных к оси. С их помощью можно успешно шлифовать мягкие материалы, такие как дюралюминий и алюминий.

Для изготовления рашпилей используют стали марок У7А и У10А, имеющие уровень твердости от 35 до 40 HRC. Длина рашпилей составляет от 25 до 35 см. На рынке представлены четыре типа рашпилей: круглые и полукруглые, а также остроносые плоские и тупоносые плоские. Чаще всего их применяют в производстве жестяных изделий, а также в медицинском оборудовании.

Надфили

Надфили — это самый мелкий вид инструмента среди всех выпускаемых для обработки изделий. Они востребованы в ситуациях, когда требуется высокая точность обработки. Этот вид инструмента изготавливается из стали марок У12 и У12А с твердостью в диапазоне от 54 до 60 HRC. Если классифицировать надфили по форме поперечного сечения, то их можно разделить на несколько групп:

Тонкости выбора

Чтобы определить, какой напильник вам нужен, необходимо знать характеристики задач, которые вы собираетесь выполнить. В зависимости от этого подбирается инструмент нужного размера, формы и длины. Например, если в планах работа с такими материалами, как алюминий, латунь, медь или бронза, то идеальным выбором станет напильник с одинарной насечкой. Однако в этом случае использовать бархатные или личные напильники не рекомендуется, так как их зубья быстро забьются стружкой и станут нефункциональными. Важно обратить внимание на номер насечки при выборе, так как это определяет толщину снимаемого слоя и точность обработки.

Напильники с номерами насечек 0 или 1 подходят мастерам, которым необходимо опиливать от 5 до 10 мм и обеспечивать точность обработки в диапазоне 0,01 до 0,2 мм. Следует помнить, что за один проход инструмент может снять не более 0,1 мм. Использование таких напильников чаще всего приводит к достаточно грубой поверхности, поэтому они лучше всего подходят для черновой обработки. Гораздо легче выбрать инструмент по длине: ориентируйтесь на размер обрабатываемой поверхности — чем он больше, тем крупнее должен быть напильник.

Для более точного выбора можно использовать следующую формулу: добавьте 15 см к длине поверхности изделия. Полученное значение будет длиной рабочей части нужного вам напильника. Не забывайте, что в процессе обработки желательно двигать инструмент по всей области рабочей поверхности.

Напильник для дома

Независимо от того, какой тип инструмента вы ищете для обработки металлических изделий, важно выбирать его, исходя из предполагаемых задач. Если вам нужен инструмент для бытового ремонта, то лучше приобрести хороший набор напильников, чем собирать их по отдельности из разных источников.

Если вы планируете сделать для своего ребенка экологически чистый конструктор и уже нашли подходящую древесину, то вам стоит обратить внимание на рашпили для дерева и плоские напильники. Сначала пройдите по поверхности древесины рашпилем, так как он меньше других типов забивается, а затем используйте напильник. В завершение обработки тщательно отшлифуйте все детали наждачной бумагой, чтобы ребенок не повредился во время игры.

Если вы хотите, чтобы ваш самодельный конструктор включал различные арки, цилиндры и окошки, то стоит рассмотреть вариант приобретения круглого напильника по дереву и рашпиля аналогичной формы.

Эффективная обработка металлических и других изделий невозможна без специального инструмента. Поэтому в арсенале каждого домашнего мастера обязательно должны быть напильники. Выбрать подходящий вид инструмента не составляет труда, если четко знакомы с предстоящими работами.

Статья подготовлена мастером Романом для клиентов магазина Левша.рф