Напильник — что это за инструмент и его конструктивные составляющие
Для обработки металлических и деревянных заготовок используются разные инструменты. Главное предназначение напильников — стачивание верхнего слоя с металлических и деревянных заготовок. С конструкцией этого приспособления знакомы даже дети, так как инструмент представляет собой металлический многолезвийный брус разной формы с рукояткой. Для изготовления бруска используется сталь специальных марок — ШХ15 и У10А. Это стали, состоящие из 1,1-1,25% углерода, то есть с низким его содержанием. Наружная поверхность металлической части имеет насечки, посредством которых осуществляется шлифование поверхности.
Главными конструктивными элементами приспособления являются:
- Стальной брус — может иметь прямоугольную, круглую, треугольную форму, на наружной поверхности которого наносятся насечки. Эти насечки представляют собой режущие грани, которыми выполняются действия по стачиванию слоя металла. Насечки образуют рифленую поверхность (многолезвийную часть), позволяющая получить высокую точность при обработке деталей
- Рукоятка — служит для управления инструментом. Для ее производства применяется древесина или пластик (очень редко встречаются металлические ручки). Современные напильники оснащаются рукоятками из фибергласса. Рукоятка крепится с металлическим брусом через хвостовик конусообразной формы. Если рукоятка выходит из строя, то ее можно заменить, что является одним из важнейших достоинств напильников
Если взглянуть на фото инструмента, то кроме основных конструктивных деталей, он состоит из множества вспомогательных элементов:
- Грани — насечки на рабочем основании инструмента. Именно они делают из отрезка металла напильник, применяющийся для выполнения целого ряда разных функций
- Ребра — боковые стороны металлического основания, на которых также присутствуют насечки. При помощи этих насечек можно выполнять отпиливание заготовок
- Носок — торец или передняя часть прибора. Она имеет тупую форму зауженного типа
- Пятка — тыльная часть, на которой отсутствуют насечки. Пятка соединяет полотно с хвостовиком
- Хвостовик — зауженная конусообразная часть, посредством которой к металлической части крепится рукоятка
Простейшая конструкция инструмента позволяет использовать его для решения следующих задач:
- Уменьшение граней различных деталей и заготовок, что выполняется с целью подгона их до необходимых размеров
- Удаление загрязнений и ржавчины с поверхности деталей и заготовок
- Заточка разных инструментов и оборудования
- Шлифовка деталей до соответствующих показателей шероховатости
- Отрезка заготовок — можно использовать в качестве режущего инструмента
- Выполнение фасок, шлицев, радиусов и канавок
Есть один секрет, который поможет каждому мастеру, когда необходимо получить отверстие нужного диаметра. Если под рукой нет сверла нужного диаметра, то получить соответствующий размер отверстия поможет круглый напильник. Для этого нужно просверлить предварительно отверстие такого диаметра, какое имеется в распоряжении сверло. После этого при помощи напильника осуществляется увеличение диаметра до нужного размера.
Изготовление напильников выполняется с соблюдением соответствующих требований. Эти требования предусматриваются ГОСТом 1465-80. Главное требование, предусматриваемое ГОСТом — это обеспечение высокой твердости металлического основания инструмента. Для достижения высоких прочностных параметров, металлическое основание подвергается термической обработке без отпуска. При этом достигается твердость инструмента, соответствующая значениям не менее 54-58 HRC.
https://youtube.com/watch?v=oRIFDPuG1VM
Это интересно! Пилочка для ногтей — это ближайший родственник столярного напильника. Инструменты предназначены для выполнения схожих действий, но при этом выполняется обработка разных видов материалов.
Этап 3: испытание инструмента
Теперь вернемся к напильнику. Прежде чем приступить к его испытанию, необходимо обязательно надеть защитные очки, а недалеко от наждачного круга установить лист фанеры, окрашенной в черный цвет. На черном фоне искрение металла видно гораздо отчетливее, глазам приходится меньше напрягаться. Если мы с силой проведем напильником по наждачному кругу и получим обильные искры ярко-желтого цвета с множеством отделяющихся от них звездочек, то сможем сделать вывод, что он изготовлен из высокоуглеродистой инструментальной стали (У10—У13). И наоборот, сноп оранжево-красных длинных искр с разветвлениями и звездочками на конце говорит о том, что напильник сделан из легированной стали (ШХ6, ШХ9, ШХ15). Разумеется, таким способом определяется лишь примерный химический состав стали, но для любительской практики этого вполне достаточно. Зная, что напильник изготовлен из инструментальной стали указанных марок, по таблице определяют режим ее термической обработки.
Из таблицы видно, что сталь У11—У13, из которой сделан напильник, отжигается при температуре 750°С, а затем охлаждается постепенно на воздухе. Отжиг производят в муфельной печи, кузнечном горне или же в топке обычной печи. В электрической муфельной школьной печи отжигать металлические предметы удобно, так как встроенный термометр даст возможность проследить за температурой нагрева. Но глубина муфельной печи ограниченная. Если напильник в нее не входит, его оборачивают в несколько слоев брезентом и переламывают сильным ударом молотка.
Разломленный напильник вынимают из брезента, отжигают в муфельной печи, а затем медленно охлаждают. Образовавшаяся окалина часто мешает механической обработке. Поэтому, надев очки и рукавицы, ее сбивают молотком с помощью зубила.
Отожженная и обработанная инструментальная сталь становится достаточно мягкой: хорошо обрабатывается напильником, пилится и куется. При минимальной твердости она имеет максимальную пластичность и вязкость. Это дает возможность изготовить из нее штихели для гравирования, чеканы, зубильца, сечки, пробойки, другие инструменты для художественной обработки металла.
Изготовив из напильника нужный инструмент, его закаляют нагреванием согласно таблице до 780°С с последующим охлаждением в воде. После закалки сталь становится хрупкой, поэтому ее отпускают: нагревают до 180°С и охлаждают в воде или машинном масле. При отпуске температуру нагрева металла контролируют по так называемым цветам побежалости, которые соответствуют определенной температуре нагрева.
Виды напильников и их назначение
По этому признаку выделяют:
- 1-й класс. Это «драчёвые», используются при слесарных работах — для грубой и точной обработки металла. Номера насечек №0 и №1.
- 2-й – «личневые», их назначение — чистовая отделка, насечки №2 и №3.
- 3-й, 4-й, 5-й и 6-й классы с насечкой №4 и №5. У них название «бархатные», ими выполняют ювелирную отделку изделия.
- Спецназначения — способные формировать сложную геометрию;
- Надфили – для работ на малых площадях;
- Рашпили – ориентированные на работы с деревом и пластмассами;
- Машинные и ленточные скомпонованные с двигателями.
Виды напильника по форме
Формы рабочей части слесарные напильники классифицируются как типы:
- А – плоский, похожие на сплющенный прямоугольник;
- Б – плоские с узким носом;
- В – четырёхгранный (квадратный);
- Д – круглые сечения;
- Е- полукруглые (второе имя «овальные напильники»);
- Ж — ромбические;
- З – трёхгранный (другое название треугольный (имеют ещё название «ножовочные напильники») с сечением равностороннего или тупоугольного треугольника.
Тип «напильник речной» в классификации отсутствует.
Рабочая часть напильника варьируется по длине от 100 мм до 400 мм.
Виды и размер насечек
Международная практика применяет «качественную классификацию», учитывающую, сколько зубцов умещается на одном сантиметре длины рабочего полотна. Они формируются на болванке-заготовке.
Разные типы напильников имеют отличающиеся насечки. По их различию маркировка выполняется номерами по классам от 0 до 5.
Драчёвые №0 и №1 за одно рабочее движение сдирают слой металла толщиной 0,1 – 0,2 мм. Их не рекомендуется использовать при работе с твёрдыми материалами.
№2 и №3, называемые «Личными», одним проходом удаляют стружку 0,02 – 0,03 мм. Они участвуют в тонких работах и отделке деталей из мягких сталей.
Напильник с мелкой насечкой («Бархатный») №4 и №5 снимают материал на толщину 0,025 мм – 0,01 мм. Применяются для финишной полировки поверхности.
Чаще на изделие наносится двойная перекрёстная насечка. Дополнительная мелкая наносится поверх глубокой основной. Их направления составляют угол 70 градусов с продольной осью. Двойной ряд не только лучше и быстрее обдирает слой металла, но и измельчает стружку.
Точечная насечка называется «рашпильной». Она формируется фрезерно-дуговым способом. Отношение высоты зуба к её шагу должно быть не меньше 0,5.
Насечка у плоского напильника находится на грани и на ребре.
Материал напильника
Напильники изготавливают из углеродистой инструментальной стали. Используются марки: У10, У12, У13, ШХ15, содержащие от 1 до 1,5 % углерода. Этот металл обладает повышенной твёрдостью. Сталь ШХ15, кроме того, содержит добавку марганца в количестве примерно 0,2-0,4 %, хрома — не более 1,5 %. Это обеспечивает конечному продукту необходимую износостойкость.
Высокие механические качества напильнику обусловлены не только выбором марки стали, но и соответствующим режимом термообработки. Изготовленный инструмент проходит термообработку при определённой температуре по временному графику. Рабочая поверхность проходит закалку без отпуска.
Что такое напильник и для чего предназначен
Напильник – это универсальный слесарный инструмент. Позволяет решить целый спектр задач.
- Зачистка деталей от ржавчины.
- Снятие грязи и краски с поверхности деталей.
- Доведение заготовки до необходимого размера.
- Заточка инструмента.
- Зачистка силовых контактов электрооборудования от нагара.
- Шлифовка поверхностей.
Что собой представляет такой инструмент? Это небольшой брусок металла с насечками. На одном конце выполнен хвостовик для ручки из дерева или пластмассы.
При изготовлении напильников ориентируются на ГОСТ 1465–59. Он регламентирует использование в производстве этих изделий определённого вида металла:
- легированной хромистой стали (марки ШХ 15 или 13Х);
- улучшенной нелегированной стали (марки У10А или У13А).
Для качественной обработки металлических деталей существуют напильники по металлу. Виды насечек позволяют решить широкий спектр задач. Это обработка не только высокопрочных сплавов, но и работа с керамикой, пластмассой, деревом, резиной или кожей. Различны и требования к точности и чистоте обработки.
https://youtube.com/watch?v=sOLM7vHg_6M
Какую насечку выбрать
- Простая (одинарная). Подойдёт для обработки мягких металлов или пластмасс. Такой материал легко снимается и может быстро забить пространство между насечками. Но только не в этом случае.
- Напильник с перекрёстной или двойной насечкой. Служит для работы с деталями из твёрдых сплавов. Например, чугун, бронза.
- Рашпильная, точечная насечка. По виду зуба такой инструмент называется рашпиль или драчевый напильник. Он всегда большого размера (250–350 мм). Имеет крупную насечку. По форме различают полукруглый, круглый или плоский. Хорош для работы с резиной, кожей, деревом. Для точной обработки и шлифовки не подойдёт.
- Есть дуговой вид насечек напильников. Применяется для обработки деревянных деталей.
ГОСТ 1465–59 регламентирует шесть номеров насечек:
- Крупная. Это № 0 и 1. Используют для грубой обработки поверхности. Такой инструмент, его ещё называют драчевый напильник, за один проход снимает слой толщиной 0.05–0.1 мм. Для точной обработки не подходит.
- Насечка № 2 и 3 позволяет работать точнее. Снимает слой 0.02–0.06 мм. Точность обработки будет соответствовать этому параметру.
- Чистовая подгонка размера возможна насечками № 4 и 5. Здесь возможна точность 0.01–0.005 мм. Именно столько материала снимается с заготовки за один проход инструмента.
Теперь видно, что этим инструментом можно делать довольно много работы. Он неприхотлив и универсален. Незаменим там, где «бессилен» электроинструмент и всегда готов выручить мастера в сложной ситуации.
Как сделать ручку напильника
Ручка инструмента должна быть удобна. Сделать своими руками из дерева просто. Последовательность такая:
- Выстругать или выточить на токарном станке ручку. Размер и форму каждый мастер подбирает индивидуально. Она должна хорошо лежать в руке слесаря. Дерево берётся высохшее, средней плотности, нехрупкое. Оптимальный вариант – сосна.
- Наконец, куда будет вставляться хвостовик напильника, надеть металлическое кольцо. Его можно сделать, отрезав 1 см от трубки подходящего диаметра. Без него, при насаживании ручки на хвостовик, ручка расколется.
- Просверлить отверстие по оси ручки со стороны кольца на глубину равную ¾ длины хвостовика напильника. Сверло должно быть диаметром ½ средней толщины хвостовика.
- Насаживая ручку, следить за совпадением осей двух деталей.
Зачастую приходится обрабатывать фигурные поверхности, с изгибами и острыми внутренними углами. Для выполнения каждой из таких работ выбирают соответствующий инструмент, выпускаемый согласно ГОСТу.
https://youtube.com/watch?v=9VGB-7nE-pk
Это интересно: Ножовка по металлу — виды, применение, конструкция
Назначение и виды напильников
- Плоский. Им хорошо зачищать ровные части заготовок.
- Инструмент с квадратным сечением. Они удобны для подгонки деталей с внутренними квадратными или многогранными отверстиями.
- Полукруглый. Подойдёт для шлифовки вогнутых поверхностей с большим диаметром.
- Круглый. Они помогут расширить отверстие малого радиуса, а при необходимости придать ему другую форму, например, сделать овал или эллипс.
- Трехгранные помощники мастера служат для работы с деталями, имеющими острые углы, до 60°.
- Есть напильники с ромбической формой. Угол между рабочими плоскостями такого инструмента меньше, чем у треугольных «коллег по цеху». Их используют для обработки деталей внутри острых углов. Например, для заточки ножовки с мелким зубом.
https://youtube.com/watch?v=uP7ru-HWuZU
Преимущества напильника
Он прост в применении и дешёв в приобретении. Если использовать электроинструмент, например, для заточки, такой прибор будет сложен в использовании.
Станок для заточки инструмента, обеспечит точные углы и высокое качество исполнения работы, но стоит больших денег.
Приобретение такого станка для редкого использования не практично. Напильником можно обрабатывать детали в труднодоступных местах. Например, отверстия различной сложности.
Наружные поверхности с множеством углов и изгибов. Его работоспособность не зависит от наличия электроэнергии. Напильник относительно безопасен. Не разбрасывает стружки, не мечет искры, не имеет опасных вращающихся элементов.
Напильник, в отличие от электрического инструмента, снимает небольшой слой. Поэтому им испортить заготовку сложнее. Если требуется точная подгонка двух деталей надо использовать напильник с мелким зубом. Ещё одна классификация напильников – по плотности насечек.
Напи́льник
— многолезвийный инструмент для обработки металлов, дерева, пластмасс и других твердых материалов.
Представляет собой металлический стержень с насечкой.
Процесс обработки материала напильником называется опиливанием.
По характеру насечка подразделяется на:
- простую (одинарную) — применяется для цветных металлов.
- крестовую — для стали, чугуна и бронзы.
- фрезерованную (дуговую) — для цветных металлов и дерева.
- рашпильную (точечную) — для дерева, кожи, резины. Рашпиль — имеет насечку в виде маленьких заусенцев, расположенных отдельно друг от друга. По-видимому, это самый древний вариант напильника. Его несложно изготовить в кустарных условиях, используя небольшое трёхгранное зубило.
- штампованную — на трубе или швеллере из стального листа выдавлены отверстия с острыми краями, торчащими наружу (аналогично кухонной тёрке). Применение как у рашпиля.
Существуют напильники (особенно надфили), покрытые алмазным порошком. Применяются для обработки закалённой стали, стекла, керамики и т. п. При работе их необходимо обильно смачивать водой.
На́дфиль
(нем. Nadelfeile — игольчатый напильник) — маленький напильник для тонких работ.
Ри́фель
— разновидность надфиля. Отличается тем, что рабочая часть изогнута (вплоть до крючкообразной). Применяется ювелирами для обработки криволинейных поверхностей. (Всегда изготавливаются только из магнитных сплавов для того, чтобы можно было магнитом отделить выкрошившиеся частицы рифеля от опилок драгоценных металлов).
Читать также: Как из ручного фрезера сделать стационарный
По форме сечения рабочей части напильники (надфили) бывают:
- прямоугольные (плоские),
- квадратные,
- треугольные равносторонние,
- треугольные тупоугольные,
- круглые,
- полукруглые,
- овальные,
- ромбические,
- ножевые,
- и т. д.
Что собой представляет напильник?
Напильник – механический инструмент для шлифования поверхности или придания определенного размера какому-либо изделию.
Такой прибор состоит из двух элементов:
Данная деталь изготовлена из стали. На поверхность элемента наносятся насечки, которые отличаются друг от друга формой и насечками. Наиболее распространенные из них – в форме популярных геометрических фигур, в число которых входит круг, треугольник и прямоугольник.
Чаще всего ее делают из дерева или пластмассы. На рукоятке фиксируется брусок. Соединение элементов происходит за счет стяжного кольца, которое препятствует возникновению дефектов на рукоятке.
Советы при покупке инструмента
После вводной, информационной части можно ответить на вопрос о том, какой напильник лучше выбрать.
При покупке инструмента стоит обратить внимание на:
Его длину, которая может варьироваться от 100 до 350 мм
Если вы планируете обрабатывать малогабаритные детали, то лучше приобрести напильник длинной 150-180 мм, если необходимо взаимодействовать с крупными изделиями, то рекомендуется обратить внимание на модели, длина которых достигает 300-350 мм
Форму напильника, разнообразие которых мы рассмотрели в пункте выше.
Наличие изъянов, трещин или других неприятных дефектов. Проверить их наличие можно лёгким ударом рабочей частью напильника по твёрдой поверхности, если раздался чистый звук, то все в порядке, если присутствует какое-либо дребезжание, то лучше отказаться от приобретения данного прибора.
Внешний вид и формы напильников
Внешне, это многолезвийный брусок, состоящий из металлической полосы с острыми зубцами различного наклона.
Обычно, основные элементы напильника, это лезвие и хвостовик для крепления ручки.
По форме рабочей области инструменты могут быть:
• в виде плоского прямоугольника; • круглыми; • полукруглыми; • овальными; • ромбическими; • в виде равностороннего или тупоугольного треугольника.
Некоторые разновидности выпускаются без хвостовика, а в других типах в качестве рукояти используется продолжение стального полотна.
Как правило, длина рабочего полотна составляет от 100 до 400 мм.
Некоторые виды, с учетом специфики выпускаются большим размером.
Что такое напильник и зачем он нужен
Конструктивно напильник – очень простой инструмент. Он представляет собой стальную пластину, на которую нанесена насечка. Насечка может иметь разную глубину и профиль, что определяет сферу применения инструмента. В процессе работы его держат за ручку, изготовленную из дерева или различных композитных материалов. Инструмент, предназначенный для грубых (обдирочных) работ, может иметь две ручки и внешне напоминать привычный рубанок.
Задача напильника состоит в том, чтобы удалить тонкий слой древесины, тем самым выравнивая поверхность заготовки и придавая ей требуемую форму. В принципе, все это делает и шлифовальная машина, но ею крайне проблематично выполнять тонкую работу.
https://youtube.com/watch?v=s-RDoojLzkk
Это интересно: Вакуумная машина для упаковки продуктов
Изготовление рукояти
Перед изготовкой рукояти для изделия, следует определиться с внешним видом, материалами и формой. Материал можно использовать любой, который имеется под рукой. Гармоничным вариантом считается деревянная рукоять.
Рукоять ножа из напильника
Процесс включает в себя несколько этапов:
- Подбор материалов, возможно использовать разные виды дерева для уникального дизайна.
- Необходимо изготовить больстер, нижнюю часть ножа. Используется остаток напильника или другого металла.
- Накладываются деревянные куски друг на друга, между собой склеиваются эпоксидным клеем.
- Чтобы склеить куски между собой качественнее и быстрее, нужно использовать пресс.
- Обрезка лишних частей происходит пилой, после чего обрабатывается шкуркой до необходимой формы.
- Рукоятка при готовом виде покрывается лаком для большей сохранности, возможно использование морилки для затемнения.
Заточка производится обычным способом на шлифовальном станке.
https://youtube.com/watch?v=rzVsvZSEBVI
Рукоятка может быть выполнена из материалов кожи, оленьего рога или других материалов. Установка зависит от формы, к каждому виду необходим индивидуальный подход. Кожаный ремень плотно надевают на площадь рукоятки, склеивая специальным клеем.
Надфили
Надфили являются самыми мелкими напильниками. Предназначаются для выполнения очень точных работ. Для производства данных инструментов используется сталь марок У12 и У12А с твердостью 54-60 HRC. В зависимости от формы поперечного сечения надфили бывают:
- плоские (тупоносые и остроносые);
- квадратные;
- трехгранные;
- круглые и полукруглые;
- овальные;
- в форме ромба;
- пазовые и ножовочные.
Домашнему мастеру необязательно иметь все виды напильников. Достаточно располагать тремя основными – плоским, треугольным и круглым. Желательно также иметь набор надфилей и несколько рашпилей. Обладая данными инструментами, можно легко справиться с любой задачей, связанной со шлифовкой металла.
Источник
Материал напильника
На территории РФ напильники по металлу изготавливаются из следующих групп инструментальной стали:
- Нелегированные марки улучшенной стали с долей углерода от 1 до 1,3% (УЮА-У13А).
- Марки стали с содержанием хрома ШХ15 или 13Х.
Подобное производство напильников практикуется и за границей, а высокое содержание углерода (свыше 1%) позволяет добиться высокой твердости насечки.
В разных странах технология изготовления напильников может отличаться в деталях, однако существуют обязательные производственные этапы:
- формообразование;
- формирование образа насечки;
- термообработка.
Термическая обработка очень важна для любого стального инструмента. Необходимо сделать акцент на распределении твердости и мягкости по телу стального бруса. Сверху стальной стержень должен быть максимально твердым и плавно смягчаться в сторону центра. Если поверхность недостаточно твердая, это может привести к быстрому износу зубьев насечки, а недостаточная мягкость в середине тела стального бруса – к разрушению зубьев во время эксплуатации.
У производителей принята условная регламентация твердости поверхностной части напильника по металлу исходя из сферы применения:
- Слесарные: от 64 до 66 HRc.
- Заточные: от 65 до 67 HRc.
- Рашпили: от 53 до 56 HRc.
Но в любом случае проверить качество инструмента, режущего по металлу, можно только в процессе его применения.
Если вы имеете опыт использования различных форм и типов напильников в профессиональной и повседневной деятельности, можете поделиться им, оставив комментарий под этой статьей.
Хороший нож всегда считался атрибутом настоящего мужчины. А самодельный клинок – это повод гордиться перед друзьями. Главное условие – наличие качественного материала. Можно взять любое железо, и закалить. Но лучший результат получается при использовании стали, легированной углеродом.
Виды напильников по металлу, их нумерация и материалы
Что такое напильник по металлу. Особенности производства режущего инструмента. Описание и область применения напильника, его формы и типы. Виды насечек и их классификация. Как выбрать напильник для обработки металлических изделий.
Несмотря на то что большинство производственных процессов выполняются посредством автоматизированных систем и электроприборов, некоторые виды работ до сих пор нуждаются в человеческих руках и эффективном инструменте. Напильник по металлу – это режущее приспособление из очень твердой стали для обработки изделий из соответствующего материала. Отталкиваясь от вида выполняемых работ и структуры материала, могут понадобиться напильники по металлу разных видов и форм, и мастеру необходимо уметь правильно выбрать инструмент.
Как выбрать надфиль?
Выбирая надфиль для работы, стоит внимательно осмотреть его в магазине. Материал изготовления инструмента зависит от типа материала, с которым предстоит работать. Для обработки керамики и стекла применяются алмазные надфили с разной зернистостью. Фогольцевые напильники используются в работе с ювелирными украшениями
Специалисты рекомендуют обратить внимание на ряд моментов перед покупкой
- Заводские дефекты, повреждения должны отсутствовать на его поверхности. Увидеть трещины на небольшом напильнике бывает невозможно, в этом случае поможет хитрый прием – следует ударить надфилем по любому твердому предмету и послушать звук, если он звонкий – инструмент можно брать.
- Небольшое искривление надфиля допустимо, это не считается дефектом. Слишком искривленный инструмент стоит положить обратно на полку, пользоваться им нельзя, он может быстро выйти из строя и даже сломаться.
- Внимательно необходимо осмотреть насечки на напильнике – они должны быть острыми, нанесены без пропусков, параллельно друг другу.
- Никакой ржавчины и грязи на поверхности быть не должно.
https://youtube.com/watch?v=qsdguIt_qqY