Виды напильников для слесарной работы по металлу

Что такое напильник и для чего предназначен

Инструмент, который предназначенный для снятия слоя металла с заготовки, называют напильником. Он представляет собой металлическую полосу, на которую нанесена так называемая насечка. Она представляет собой режущие зубья, выполненные по определенным правилам, описанным в ГОСТ 1465-80.

Для управления им используют ручку, насаживаемую на специально сформированный хвостовик. Для изготовления применяют несколько марок сталей. Как правило, это сталь, содержащая 1,1 – 1,25% углерода. Марка стали может быть ШХ15 или У10А, последняя сталь относится к нелегированным улучшенным.

Одно из главных требований, предъявляемых к нему – это высокая твердость. Именно поэтому после проведения термической обработки его не подвергают отпуску. В рабочем состоянии поверхность имеет твердость 54-58 HRC.

Ручка, с помощью которой выполняется управление, может быть деревянной, пластмассовой, металлической.

Набор напильников с деревянными ручками

Их производят разной формы, длины и с разными параметрами режущих зубов.

Надо отметить, что обилие этого изделия позволяет выполнять множество видов работ, в частности с его помощью можно удалять загрязнения разного вида, выполнять шлифование плоскостей заготовок, удалять облой, литники. С применением этих изделий специальных форм можно выполнять заточку пильных цепей, обработку зубчатого зацепления.

Надо отметить, что его можно встретить практически в любом доме, гараже и конечно на производстве.

Что это и зачем он нужен

Если конструктивно, то обычный напильник является простым инструментом, потому что он представляет собой пластину из стали, на которую нанесли насечку. Последняя может быть разной глубины и профиля, а это будет определять область применения инструмента. В процессе проведения работ его следует держать за ручку, которая сделана из древесины или даже из разных композитных материалов.

А вот инструмент, который требуется для обдирочных (то есть грубых работ), может иметь пару ручек и даже по внешним данным напоминать привычный всем рубанок. Напильник нужен для того, чтобы убирать тоненький верхний слой древесины, и тем самым выровнять поверхность заготовки, а также придать ей нужную форму. В целом, все это делает шлифовальная машинка, но ею будет очень проблематично проделать столь тонкую работу.

Классификация напильников по форме сечения

Детали, которые обрабатывают с его помощью, могут иметь разную форму. Это могут быть листы, профиль и пр. Именно поэтому для производительной работы производители выпускают изделия разной формы и геометрических размеров. Один из вариантов классификации – по форме сечения. Предприятия изготовители выпускают на рынок изделия со следующих видов:

• плоские;
• квадратные;
• круглые;
• трехгранные;
• специальные;
• овальные и некоторые другие.

Напильник трехгранный

Напильник по металлу квадратный

Напильник круглый

Кроме того, что изделия различают по форме сечения, они имеют разную длину и форму. Минимальная длина составляет 50, максимальная 500 мм. Кстати, измеряется только та часть, на которую нанесены рабочие зубья.

Существует некоторая зависимость между длиной рабочей части и размером зубьев. Чем длиннее инструмент, тем крупнее размер режущего зуба. Крупный применяют тогда, когда возникает необходимость снять большое количество металла. Но, после обработки материала инструментом с большими зубьями поверхность получается грубая, в царапинах, а о точности обработки говорить не приходится. В том случае, когда необходимо получить более качественную поверхность, то используют изделия с мелким зубом, например бархатный.

Напильник круглый бархатный

То есть обработка проводиться как минимум в два этапа с использованием разных видов напильников. На первом выполняют грубую обработку, а доведение поверхности детали выполняют доведением заготовки до требуемых параметров.

Особенности классификации

По сфере применения и основному предназначению напильники делят на несколько крупных категорий:

• надфили;
• рашпили;
• специального назначения;
• общего назначения;
• машинные (см. фото).

Название последнего типа инструмента говорит само за себя, а вот остальные категории следует рассмотреть более детально (также представлены в виде таблицы на фото).

Наиболее распространёнными считаются надфили. Их бывает более десяти подвидов, например, плоские, квадратные, овальные, круглые, полукруглые, ножовочные, трёхгранные и т.д. Отличаются все эти типы надфилей насечкой и небольшой длиной бруска. Они также оснащены двойной насечкой, однако рёбра инструментов плоского типа могут быть и с одинарной. Надфили в основном используют для обработки небольших деталей или же узких мест, когда обычные слесарные инструменты сделать это не позволяют.

Что касается рашпилей, они делятся на три подвида (общего назначения, сапожные, копытные) и отличаются крупными зубьями насечки и большой длиной. Чаще всего для работы используют круглые и полукруглые рашпили, а также плоские с острым или тупым наконечником.

Слесарные напильники специального назначения преимущественно используют в промышленных целях, поскольку их основным предназначением является устранение больших пропусков при подгонке пазов, а также кривизны поверхности при работе с цветными металлами. Исходя из своего назначения, применяют напильники плоские и пазовые формы напильников, а также брусовки.

Инструменты общего назначения чаще всего задействуют во время общеслесарных работ. Они бывают различной длины, могут иметь разную форму бруска и буквально любой из номеров насечки. Последнюю для приспособления этого типа выполняют методом насекания, обеспечивая формирование перекрёстной (двойной) насечки.

Особенности напильника

Ручные изделия этого вида, можно разделить на такие категории:

1. Слесарные – можно сказать, что это инструмент широкого профиля. Его можно встретить практически на любом предприятии, мастерской, домашнем хозяйстве.
2. Надфили – это изделия, имеющие небольшой размер и предназначены для обработки мелких деталей. Их широко используют граверы, ювелиры, лекальщики. Кроме того, надфили бывают, незаменимы при обработке в труднодоступных местах.
3. Заточные – их применяют для заточки пильных цепей, ножовок и пр.
4. Рашпили – это изделия с самым крупным зубом и их применяют для работы с неметаллическими материалами, то есть в тех случаях, когда обычный не подходит для решения поставленных производственных или бытовых задач.

Напильник слесарный квадратный

Как уже отмечалось, на рабочую поверхность наносят рабочие зубья. Она может быть одинарной или двойной. Для обработки мягких материалов применяют инструмент с дуговой насечкой.

На поверхности рашпиля изготавливают точечные зубья.

Типы насечек на разных напильниках

Современные напильники характеризуются различными видами насечек, однако самыми распространёнными являются следующие.

1. Одинарная насечка. Такой инструмент в основном служит для снятия опилок, равных по своей величине зубьям на рабочей поверхности. Этот прибор нелегко использовать среднестатистическому человеку, поэтому преимущественно им пользуются специалисты для обработки дерева, пластмассы или же очень мягких металлов (см. фото).
2. Двойная насечка, также называемая перекрёстной. В этом инструменте основная глубокая насечка чередуется с мелкой вспомогательной, нанесённой под определённым углом. Таким образом, пересекающиеся насечки дополнительно перемалывают стружку, образующуюся в рабочем процессе, так что инструмент подходит для работы даже с очень твёрдыми металлами и сплавами (см. фото).

Размер зубьев инструмента напрямую зависит от величины насечек (зубья тем крупнее, чем меньшее количество насечек напильника). Исходя из размера зубьев, инструмент разделяют на номера от 1 до 5.

Номера 0 и 1 соответствуют самым крупным зубьям. Такой тип инструмента обычно используют, если работнику необходимо быстро избавиться от большого слоя рабочего материала. В таких случаях этот вид приспособления просто незаменим, однако он обладает и явным недостатком – точность обработки детали является довольно низкой. Номера 2 и 3 соответствуют зубьям среднего размера, а точный в работе инструмент используется при взаимодействии с материалами небольшой плотности, когда нужно снять 0,015 – 0,05 мм с поверхности детали. А вот уже для чистовой отделки материала используют напильники номер 4 и 5 с высочайшей точностью обработки, называемые в народе бархатными (см. фото).

Виды насечек

Существует вариант классификации по видам нанесенной насечки. Об одинарном и двойном исполнении уже было немного сказано.

Между тем существует два вида двойной насечки. Первую называют перекрестной. Это, по сути, комбинация одинарной и второй, мелкой (вспомогательной), она выполняется под углом к базовой. В точках пересечения канавок происходит слом образовавшейся стружки. Этот вид чаще всего применяют при производстве слесарных напильников.

Второй вариант двойной насечки носит название Oberg. Вспомогательные канавки проходят реже. По сути, этот вариант, можно назвать промежуточным между одинарной и двойной насечками по качеству обработки детали.

Нумерация насечек

Применение определяют, учитывая видом, размером и конфигурацией нанесенных зубьев. Для получения рабочей поверхности применяют различные технологии:

• накат;
• фрезерование;
• нарезка и многие другие.

Многие производители, в целях повышения производительности труда, применяют специализированное оборудование, позволяющее не только ускорить выпуск этой продукции и расширить количество ее видов, но и поддерживать ее качество на надлежащем уровне.

От размера и вида нанесенной насечки на единицу длины, обычно это 1 см, напрямую зависит размер зуба. То есть, чем на один сантиметр длины нанесено меньшее количество канавок, тем больше размер режущего зуба. На практике применяют напильники с насечками от 0 до 5.

Насечка №2

К самому крупному виду относят зубья с №0 и №1. Их применяют тогда, когда необходимо за один проход снять слой металл от 0,05 до 0,1 мм. Такой инструмент обладает следующим недостатком – малая точность, она колеблется в пределах от 0,1 до 0,2 мм.

Напильники с размером зуба №2 и №3 применяют в тех случаях, когда требуется удалить слой металла от 0,02 до 0,06 мм. Точность работы такого инструмента составляет от 0,02 до 0,05 мм.

Для финишной обработки поверхности применяют изделие, который позволяет снимать слой металла от 0,01 до 0,005 мм. Инструмент такого вида иногда называют бархатным.

Геометрические параметры насечки

В соответствии с требованиями ГОСТ 1465-80, изложенными в п. 2.1. на поверхности инструмента насечка наносится под углом 65 градусов относительно оси.

Кроме этого оговорено и то, по какой технологии должна она быть выполнена. Например, круглые напильники могут быть выполнены либо с помощью насечки или нарезки. Все остальные виды должны быть выполнены с помощью насечки.

Классификация напильников

Всё инструментальное многообразие можно упорядочить путём его классификации. На практике используются несколько отличающиеся одна от другой видов классификации.

Чаще всего используют следующие классификационные признаки:

• назначение;
• форма рабочей части;
• виды насечек;
• материал;
• размер.

Внутри групп существует разделение по специфическим признакам. Государственный стандарт ГОСТ 1465-80 регламентирует основные характеристики. Определяющими индикаторами являются «класс» и «номер».

ГОСТ 1465-80 Напильники. Технические условия

1 файл 1.01 MB
На профессиональном языке изделие определяется термином «Многолезвийный инструмент».

Внешний вид напильника

На сегодня применяется большое количество этого инструмента разной формы. Его можно классифицировать не только по форме сечения, но и форме самого бруска.

Применение напильников различной формы

Действительно, форма бруска во многом определяет сферу применения. То есть, плоские, применяют для обработки плоских поверхностей, расположенных внутри или снаружи детали. Квадратные применяют для разработки отверстий разной формы. Трехгранный нашел свое применение при обработке пазов и других деталей. Кроме того его используют для заточки пил и другого инструмента.

Заточка пильной цепи напильником

Полукруглые, которые могут иметь прямоугольную или остроносую форму предназначены для работы с выпуклыми или вогнутыми поверхностями.

Круглые, используют для работы с круглыми или овальными отверстиями. Для обработки зубчатых колес применяют напильники ромбической формы.

Такое обилие этого инструмента (форма, размеры и пр.) может привести в замешательство. И многие искренне полагают то, что в домашней мастерской надо держать максимально большое количество напильников. Но, это не более чем заблуждение. На самом деле, большую часть работ по обработке поверхностей можно выполнить с применением инструмента следующих форм – прямого, круглого и треугольного.

Набор напильников

Кстати, срок эксплуатации зависит от материала, параметров термической обработки и размера насечки.

Особенности использования разных напильников

В процессе работы важную роль играет форма бруска, ведь именно по ней и можно определить сферу применения напильника. По способу использования приспособления делятся на:

• плоские стандартные или плоские остроносые (для обработки наружных и внутренних плоских поверхностей);
• квадратные (для распиливания квадратных, прямоугольных и многоугольных отверстий);
• круглые (для обработки круглых и овальных отверстий небольшого размера, а также вогнутых поверхностей с небольшим радиусом);
• полукруглые (для обработки отверстий большого размера и вогнутых поверхностей с большим радиусом кривизны);
• ромбические (для работы с деталями зубчатого типа);
• трёхгранные (для обработки труднодоступных мест, например, пазов, канавок и внешних сторон деталей с острым углом);
• ножовочные (для выборки канавок и узких пазов, обработки внутренних углов и плоскостей в различных отверстиях преимущественно прямоугольной, квадратной и ромбовидной формы).

Срок службы приспособления напрямую зависит от производителя, качества выполненной насечки и термической обработки.

Размер зубьев

Кроме размера зуба, изделия этого класса отличаются друг от друга плотностью нарезки.

Для грубой обработки поверхности применяют изделия с крупной насечкой. Ее называют №1, на один сантиметр приходится от 5 до 15 зубцов. Его использование позволяет за один проход снять довольно толстый слой материала, особенно с мягких материалов, напильники этого вида называю драчевыми.

У напильников №2 на один сантиметр поверхности приходится от 14 до 25 канавок. Пожалуй, это самый популярный вид этого инструмента. На самом деле – этот напильник чаще всего применяют на практике.

Напильник с двойной насечкой

Действительно, с его помощью можно обрабатывать практически любые материалы. Но, существует одна тонкость, при работе с мягкими металлами или с древесиной, через довольно короткое время насечка будет забита отходами обработки. Именно поэтому необходимо очищать рабочую поверхность с помощью металлической щетки.

Изделия с насечкой от 26 до 80 канавок на 1 сантиметр применяют при окончательной обработке поверхности. После правильной обработки, на поверхности, практически не остается следов.

Заточка режущего инструмента при помощи напильника

К группе режущих инструментов относят резцы, фрезы, топоры, пилы и многие другие. Режим эксплуатации, материал из которого произведен режущий инструмент, определяют периодичность его заточки. Эта операция выполняется за два захода. Первая – это собственно сама заточка, вторая – это доведение режущей кромки до необходимых требований. То есть, она должна быть приведена в рабочее состояние. На режущей кромке должен быть заточен определенный угол, она должна иметь определенную форму. Эти параметры определяет материал детали.

Заточка лопаты напильником

В процессе доводки, с режущей кромки, происходит удаление заусенцев, образовавшиеся в процессе первичной заточки.

Для финишной обработки режущего инструмента применяют изделия с мелкой насечкой. Это могут быть надфили, бруски и другие абразивные материалы. Финишные операции могут выполняться как на специальном оборудовании, так и вручную.

Какую насечку выбрать

При выборе любого инструмента, в первую очередь необходимо понять какие цели должны быть достигнуты при обработке детали. Напильники чаще всего применяют для снятия слоя материала. Бесспорно, если речь идет о снятии материала в пределах 0,1 мм, то имеет смысл использовать напильники с насечкой №0 или №1.

Напильник с насечкой №3 по металлу

Для выполнения более тонких работ, например, подготовки поверхности под нанесение покрытия, можно использовать инструмент с насечкой №2 – №4.

Для выполнения работ связанных с заправкой режущей кромки, шлифовки поверхности и других, особо точных работ применяют так называемые бархатные инструменты.

Как сделать ручку напильника

Те, кто часто использует напильник в работе, рано или поздно сталкиваются с тем, что его ручка приходит в негодность и поэтому встает вопрос его замены. Бесспорно, можно пойти в хозяйственный магазин и купить готовую деталь. Но это не всегда лучшее решение. Как правило, там продают рукояти, выполненные из пластмассы или непонятных сортов древесины. Именно поэтому многие предпочитают изготавливать ручки своими руками.

Выбор материала

Практика показывает то, что для ручки оптимальным материалом можно считать такие материалы как – орех, клен. Это довольно прочные материалы, ко всему прочему они обладают привлекательной фактурой.

Ручка орех

Но кроме материала для самой ручки потребуется подобрать клей. Для соединения составных частей инструмента целесообразно использовать клеящие составы на основании эпоксидной смолы.

Как ее сделать

Для изготовления ручки можно воспользоваться токарным станком. Если такой возможности нет, то можно вспомнить детство и выточить его с помощью ножа.

При изготовлении ручки имеет смысл выдерживать следующие размеры:

• диаметр рабочей части 25 – 30 мм;
• длина рабочей части 120 – 150 мм;

Глубина отверстия для закрепления хвостовика инструмента должна быть чуть длиннее, чем сам хвостовик.

Заключительной операцией при изготовлении ручки для напильника – это обработка ее поверхности с помощью абразивной шкурки. Это необходимо для того, что бы на ее поверхности рукоятки не осталось заусенцев, могущих впиться в руку рабочего.