Учебный элемент "Напильники"
учебно-методическое пособие на тему

              УЧЕБНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Наименование:

Профессия:         Электромонтер по ремонту и обслуживанию      электрооборудования                        

Отрасль:                          Машиностроение

Код:                                        

06 – 03

Цели:

Изучив данный элемент, вы будете знать:

- Общие сведения о напильниках.

- Виды и основные элементы насечек.

- Классификацию напильников

- Типы напильников

- Приемы насадки и снятия рукоятки  напильника.

- Общие правила обращения и ухода за напильниками.

Оборудование, материалы и вспомогательные средства:

Сопутствующие учебные элементы и пособия:

1. Б.С.Покровский. Слесарно-сборочные работы, Москва «Академия» 2006

2. Н.И.Макиенко. Общий курс слесарного дела, Москва «Высшая школа» 1989

3. Н.И.Макиенко. Общий курс слесарного дела, Москва «Высшая школа» 1984

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

Припуски на опиливание оставляются небольшими — от 0,5 до 0,25 мм. Точность обработки опиливанием составляет 0,2...0,05 мм (в отдельных случаях — до 0,001 мм).

Напильники. 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 У10А или У13А (допускается легированная хромистая сталь ШХ15 или 13Х), после насекания подвергают термической обработке.

Слесарный напильник общего назначения

состоит из носка 1, рабочей части 2, ненасеченного  участка 3, заплечика 4, хвостовика 5, - широкой и узкой стороны 6, 8; ребра 7.

Виды и основные элементы насечек. 

Насечки на поверхности напильника образуют зубья, которые снимают стружку с обрабатываемого материала.

- насеченные насечки, зубья напильников получают на пилонасекательных станках с помощью специального зубила (рис.а),

- насечки, полученные фрезерованием или шлифованием на фрезерных станках — фрезами, на шлифовальных станках — специальными шлифовальными кругами (рис.б),

- насечки, полученные протягиванием путем накатывания, протягивания на протяжных станках — протяжками и на зубонарезных станках (рис.в).

Каждым из указанных способов насекается свой профиль зуба. Однако независимо от способа получения каждый зуб имеет задний угол α, угол заострения β и передний угол ϒ.

Чем меньше насечек на 1 см длины напильника, тем крупнее зуб.

Напильник с одинарной, или простой насечкой (рис. а). 

Напильники с одинарной насечкой могут снимать широкую стружку, равную длине всей насечки. Их применяют при опиливании мягких металлов и сплавов (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 пил, ножей, а также для обработки древесины и пробки. Одинарная насечка наносится под углом λ = 25° к оси напильника.

Напильник с двойной, или перекрестной насечкой (рис.б). 

Напильники с двойной (перекрестной) насечкой применяют для опиливания стали, чугуна и других твердых материалов с большим сопротивлением резанию. В напильниках с двойной насечкой сначала под углом λ = 25 ° насекается основная- нижняя, глубокая насечка, а поверх нее под углом ω = 45 ° — вспомогательная, неглубокая, разрубающая основную насечку на большое количество отдельных зубьев. Перекрестная насечка больше размельчает стружку, что облегчает работу.

Расстояние между соседними зубьями насечки называется шагом S.

Напильник с точечной, или рашпильной насечкой (рис.в). Напильники с рашпильной (точечной) насечкой (рашпили) применяют для обработки очень мягких металлов и неметаллических материалов — кожи, резины и др.

Рашпильная (точечная) насечка получается вдавливанием металла специальными трехгранными зубилами, оставляющими

расположенные в шахматном порядке вместительные выемки,

способствующее лучшему размещению стружки.

Напильник с дуговой насечкой (рис. г).

Напильники с дуговой насечкой применяют при обработке мягких металлов (медь, дюралюминий и др.). Дуговую насечку получают фрезерованием; она имеет большие впадины между зубьями и дугообразную форму, обеспечивающую высокую производительность и повышенное качество обрабатываемых поверхностей.

По назначению напильники подразделяют на  группы:

общего назначения; специального назначения; надфили; рашпили; машинные.

Напильники общего назначения предназначены для общих слесарных работ.

По числу n насечек (зубьев), приходящихся на 10 мм длины, напильники подразделяют на шесть классов, а насечки имеют номера 0, 1, 2, 3,4 и 5:

1 класс – драчевые,  напильники с насечкой № 0 и 1 (n = 4...12), имеют наиболее крупные зубья и служат для грубого опиливания.

2 класс –  личные, напильники с насечкой № 2 и 3 (n = 13...24), применяют для чистового опиливания.

3,4,5,6 классы – бархатные, напильники с насечкой № 4 и 5 (n≥ 28), служат для окончательной обработки и доводки поверхностей.

Типы напильников:

А — плоские напильники (рис. а),

Б — плоские остроносые напильники (рис. б) применяются для опиливания наружных или внутренних плоских поверхностей, а также пропиливания шлицев и канавок;

В — квадратные напильники (рис. в) используются для распиливания квадратных, прямоугольных и многоугольных отверстий, а также для опиливания узких плоских поверхностей;

Г — трехгранные напильники (рис. г) служат для опиливания острых углов, равных 60° и более, как с внешней стороны детали, так и в пазах, отверстиях и канавках, а также для заточки пил по дереву:

Д — круглые напильники (рис. д) используют для распиливания круглых или овальных отверстий и вогнутых поверхностей небольшого радиуса,

Е — полукруглые напильники (рис. е) с сегментным сечением применяют для обработки вогнутых криволинейных поверхностей значительного радиуса наибольших отверстий (выпуклой стороной); плоскостей, выпуклых криволинейных поверхностей и углов более 30° (плоской стороной);

Ж — ромбические напильники (рис. ж) применяют для опиливания зубьев зубчатых колес, дисков и звездочек, для снятия заусенцев с этих деталей после обработки их на станках, а также опиливания углов свыше 15° и пазов;

3 — ножовочные напильники (рис. з) служат для опиливания внутренних углов, клиновидных канавок, узких пазов, плоскостей в трехгранных, квадратных и прямоугольных отверстиях, а также для изготовления режущих инструментов и штампов.

Напильники общего назначения, применяемые слесарями при обработке изделий из легких и мягких сплавов (алюминий, дюралюминий, медь, баббит, свинец) и неметаллических материалов (пластмасса, гетинакс, текстолит, оргстекло, древесина, резина и т. д.), имеют мелкую насечку, поэтому при работе быстро забиваются стружкой и выходят из строя.

Применяют напильники со специальной державкой (рис. а), позволяющие устранить указанные недостатки. Этот напильник имеет размеры 4х40х360 мм и насечку в виде дуговых канавок (рис.б) для выхода стружки при значительно увеличенном шаге по сравнению с драчевыми напильниками общего назначения. Производительность работы такими напильниками повышается в 2-3 раза.

Надфили. Небольшие напильники, называемые надфилями, применяют для лекальных, граверных, ювелирных работ, а также для зачистки в труднодоступных местах.

а - прямоугольный тупоносый, б - прямоугольный остроносый, в - квадратный тупоносый, г - трехгранный тупоносый, д - трехгранный остроносый, е - круглый тупоносый, ж - полукруглый тупоносый, з - овальный тупоносый, и - ромбический тупоносый, к - ножовочный, л - пазовый, м - элементы надфиля

(L - рабочая часть, I - длина рукоятки, d - диаметр рукоятки, b - ширина профиля, h - толщина надфиля)

Надфили имеют такую же форму, как и слесарные напильники. Изготовляют надфили из стали У13 или У13А (допускается У12 или У12А). Длина надфилей установлена равной 80,

120 и 160 мм. На рабочей части надфиля на длине 50, 60 и 80 мм наносят насечки зубьев.

Алмазные надфили применяют для обработки твердосплавных материалов, различных видов керамики, стекла, а также для доводки режущего твердосплавного инструмента. Надфили изготовляют из природных и синтетических алмазных порошков различной зернистости.

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  подразделяют на плоские (тупоносые и остроносые).

Машинные напильники (стержневые - для опиловочных станков с возвратно-поступательным движением) малых размеров закрепляют в специальных патронах, а напильники средних размеров имеют с обеих сторон хвостовики, которыми их закрепляют в центрах-держателях станков.

Борнапильники - это фасонные головки с насеченными или фрезерованными зубьями. Изготовляют их целыми (с хвостовиками) и насадными (навертывают на оправку). Борнапильники имеют угловую, шаровидную, цилиндрическую, фасонную и другую форму. Ими обрабатывают фасонные поверхности.

Дисковые напильники (рис. б) применяют для зачистки отливок, поковок, снятия заусенцев на заточном станке. Диск изготовляют Ø 150...200 мм и толщиной 10...20мм. Зубья - фрезерованные или насеченные.

Чтобы было удобнее держать напильник во время работы, на его хвостовик насаживают рукоятку, изготовленную из клена, ясеня, березы, липы или прессованной бумаги (последняя лучше, поскольку не раскалывается). Чтобы рукоятка не раскалывалась, на ее конец насаживают стальное кольцо.

Насадка рукоятки. Хвостовик напильника вставляют в отверстие рукоятки и, удерживая напильник за насеченную часть правой рукой, не очень сильно ударяют головкой рукоятки о верстак (рис.  а) или молотком по рукоятке (рис. б).

Снятие рукоятки.  Рукоятку крепко обхватывают левой рукой, а правой молотком наносят два-три несильных удара по верхнему краю кольца, после чего напильник легко выходит из отверстия. Снять рукоятку с напильника можно также при помощи тисков

(рис. в).

Деревянные рукоятки для напильников при насадке,

несмотря на наличие металлического кольца, часто раскалываются, не всегда обеспечивают плотность насадки, в результате чего рукоятка во время работы может соскользнуть, нанести травму.

Универсальная быстросъемная рукоятка для напильников с

коническим хвостовиком. Размер хвостовика и самого напильника существенной роли не играют. Поэтому на рабочем месте слесаря может быть пять-шесть рукояток для насадки их на напильники.

Безопасная рукоятка, навинченная на хвостовик напильника. Конструкция такого напильника дает возможность использовать сменные полотна, имеющие на двух сторонах различные насечки, и быстро

заменять их.

При работе с напильниками необходимо соблюдать следующие правила:

- предохранять напильники даже от незначительных ударов, которые могут повредить зубья;  

- хранить напильники на деревянных подставках в положении, исключающем соприкосновение их между собой;

- для предохранения от коррозии не допускать попадания на них влаги; темный цвет свидетельствует, что напильник окислился или плохо закален (новые напильники имеют светло-серый цвет);

- оберегать напильники от попадания на них масла и наждачной пыли; замасленные напильники не режут, а скользят, поэтому не следует протирать их рукой, поскольку на руке всегда имеется жировая пленка; наждачная пыль забивает впадины зубьев, поэтому напильник плохо режет;

- для предохранения от забивания стружкой мягких и вязких металлов напильники перед работой натирать мелом;

- во избежание преждевременного износа напильников перец опиливанием заготовок, поверхности которых покрыты ржавчиной, последнюю необходимо удалить механическим способом — с помощью металлических щеток или специальной шлифовальной машинки;

- не обрабатывать напильником материалы, твердость которых равна его твердости или превышает ее, так как это вызовет выкрашивание зубьев; при обработке поверхностей с литейной коркой или с наклепом сначала срубить корку зубилом и только после этого начинать опиливание;

- применять напильники только по назначению;

- новым напильником лучше обрабатывать сначала мягкие

металлы, а после некоторого затупления — твердые; это увеличивает срок эксплуатации напильника;

- периодически очищать напильник от стружки; время от

времени постукивать носком напильника о верстак для

очистки его от опилок.

Напильник очищают кордовой щеткой (рис. а), одна сторона которой (проволочная) служит для удаления частичек металла, застрявших во впадинах насечки, вторая (щетинная) — для завершения чистки. Перемещают щетки вдоль насечки.

В ручку щетки вставлен металлический стержень с расплющенным концом (называется прочисткой); он служит для удаления тех частичек, которые остались после чистки проволочной щеткой. Если щеток нет, то зубья напильника очищают специальными скребками из алюминия, латуни или другого мягкого металла (рис.б). Твердая стальная или медная проволока для этого не используется, поскольку стальная портит насечку, а медная омедняет зубья.

1. Что представляет собой напильник?

2. Из какого материала изготовлены напильники? Напильники изготовляют из стали

3. Из каких основных элементов состоит  слесарный напильник общего назначения? 

4. В каких случаях применяют напильники с одинарной насечкой? 

5. Напильники с какой насечкой применяются при опиливании твердых материалов с большим сопротивлением резанию?

6. Что такое шаг зуба? 

7. Перечислите классы напильников, для чего они предназначены? 

8. Перечислите типы напильников.

9. Как насадить и снять рукоятку напильника? 

10. Как ухаживать за напильниками? 

Эталон ответа.

1. Что представляет собой напильник?

Напильник 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.

2. Из какого материала изготовлены напильники? Напильники изготовляют из стали У10А или У13А (допускается легированная хромистая сталь ШХ15 или 13Х), после насекания подвергают термической обработке.

3. Из каких основных элементов состоит  слесарный напильник общего назначения? Напильник состоит из носка, рабочей части, ненасеченного  участка, заплечика, хвостовика, широкой и узкой стороны, ребра

4. В каких случаях применяют напильники с одинарной насечкой? Их применяют при опиливании мягких металлов и сплавов (латуни, цинка, баббита, свинца, алюминия, бронзы, меди и т. п.) с незначительным сопротивлением резанию, а также неметаллических материалов.

5. Напильники с какой насечкой применяются при опиливании твердых материалов с большим сопротивлением резанию?

Напильники с двойной (перекрестной) насечкой применяют для опиливания стали, чугуна и других твердых материалов с большим сопротивлением резанию.

6. Что такое шаг зуба? Расстояние между соседними зубьями насечки называется шагом

7. Перечислите классы напильников, для чего они предназначены?  По числу  насечек (зубьев), приходящихся на 10 мм длины, напильники подразделяют на шесть классов:1 класс – драчевые,  имеют наиболее крупные зубья и служат для грубого опиливания.2 класс –  личные, применяют для чистового опиливания. 3,4,5,6 классы – бархатные, служат для окончательной обработки и доводки поверхностей.

8. Перечислите типы напильников.

А — плоские, Б — плоские остроносы, В — квадратные, Г — трехгранные, Д — круглые, Е — полукруглые, Ж — ромбические, 3 — ножовочные.

9. Как насадить и снять рукоятку напильника? Насадка: хвостовик напильника вставляют в отверстие рукоятки и, удерживая напильник за насеченную часть правой рукой, не очень сильно ударяют головкой рукоятки о верстак  или молотком по рукоятке.

Снятие: рукоятку крепко обхватывают левой рукой, а правой молотком наносят два-три несильных удара по верхнему краю кольца, после чего напильник легко выходит из отверстия. Снять рукоятку с напильника можно также при помощи тисков

10. Как ухаживать за напильниками?