Напильник

Напильник — инструмент для обработки твёрдых материалов (металлов, дерева, пластмасс) и который представляет собой металлический брусок разного профиля с насечками.

Процесс обработки материала напильником называется опиливанием.

Устройство напильника

Напильники изготовляют из инструментальной и углеродистой сталей марок (например, У13, У13А,  ШХ15).

После насечки зубьев напильники подвергают термообработке. Твердость и острота зубьев напильника должна обеспечивать сцепляемость с поверхностью твердостью 54 HRC.

Рабочей частью (длиной иди рабочей длиной) напильника считается только длина его насеченной части. Напильники изготовляют длиной от 100 до 400 мм.

Существуют напильники (особенно надфили), покрытые алмазным порошком. Их применяют для обработки закалённой стали, стекла, керамики и т. п. При работе их необходимо обильно смачивать водой.

Важное значение для удобства, высокой производительности и безопасности работы напильником имеют правильные размеры и форма ручек. Длина ручки должна быть примерно в 1,5 раза длиннее хвостовика. Хвостовик напильника входит в ручку на глубину от 2/3 до 3/4 его длины.

При насаживании ручки на хвостовик напильника между плечиками пятки и концами ручки оставляют расстояние 10–20 мм, которое необходимо для того, чтобы осадить напильник в ручку для более прочного крепления.

Ручки к напильникам изготовляют из твердых пород дерева: березы, клена, бука, ясеня. Поверхность ручек делают ровной и гладко отполированной. Чтобы ручка не раскалывалась при осадке напильника и при работе, на ее конец надевают стальное кольцо. Отверстие для хвостовика напильника просверливают или прожигают.

Современные напильники могут иметь пластмассовую ручку.

При насаживании напильника его хвостовик вставляют в отверстие ручки и правой рукой вертикальными взмахами ударяют головкой ручки о верстак или, вставив хвостовик в отверстие ручки, молотком слегка ударяют по головке ручки.

Виды напильников

Существует несколько классификаций напильников.

По насечкам напильники подразделяются на:

• простые (одинарны) — такие напильники применяется для опиливания мягких металлов (латуни, цинка, баббиты, свинца и т.д.), а также дерева. Одинарная насечка наносится под углом 70°-80° к ребру напильника.. Напильники с одинарной насечкой срезают металл широкой стружкой, равной всей длине зуба, поэтому работа ими требует больших усилий.
  
• двойные (перекрёстные, крестовые) — применяют для обработки стали и чугуна.
  В напильниках с двойной насечкой одна насечка называется основной, или нижней, а другая — верхней.
  Перекрестная насечка раздробляет стружку, что облегчает работу. У напильников с перекрестной насечкой нижняя обычно выполняется под углом 55°, а верхняя — под углом 70°.
  
  Наиболее целесообразными углами на­клона насечек при обработке различных металлов являются углы, указанные в таблице ниже
  
  Шаг, т.е. расстояние между двумя соседними зубьями, делают у нижней насечки большим, чем у верхней. В результате зубья располагаются друг за другом по прямой, составляющей некоторый угол с осью напильника, при движении напильника следы зубьев частично перекрывают друг друга. Благодаря этому на обрабатываемой поверхности не остаются глубокие канавки и она получается более чистой и гладкой.

  

  Насечка и зубья напильников:
  а — правильная насечка, б — неправильная, в — углы зубьев, г — насеченный зуб, д — фрезерованный или шлифованный зуб, е — зуб, полученный протягиванием

• рашпильные (точечные) — применяется для грубого опиливания дерева, кожи, каучука, резины, кости, баббитов, свинца, цинка и других материалов. 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.

  

  Рашпиль и рашпильная насечка

• дуговые (фрезерные) - их получают фрезерованием. Она имеет глубокие впадины между зубьями и дугообразную форму, обеспечивающую высокую производительность и хорошее качество обработки поверхности. Напильники с дуговой насечкой применяют при обработке мягких металлов (медь, дюралюминий и др.) и древесины.
  

По частоте насечки напильники подразделяются на:

• драчёвые (от 5 до 13 зубьев на 1 см) — применяются для грубого опиливания, т.е. они используются самыми первыми. 
  Обычно при работе с пластмассой или если необходимо снять лишь небольшой слой материала драчёвые напильники не применяются.
• личны́е (от 13 до 25 зубьев на 1 см) — применяются для чистовой обработки.
  Личные напильники обычно не применяются для обработки древесины и мягких металлов (олово, свинец и т.п.), т.к. их мелка насечка забивается древесиной и работать ими становится невозможным.
• бархатные (от 25 до 80 зубьев на 1 см) — для точной подгонки и шлифования поверхностей. 
  Бархатные напильники обычно не применяются для обработки древесины и мягких металлов (олово, свинец и т.п.), т.к. их мелка насечка забивается древесиной и работать ими становится невозможным.

Промышленность выпускает напильники шести номеров — 0, 1, 2, 3, 4, 5. Напильники номер 0 и 1 — драчёвые. Напильники номер 2 и 3 — личные. Напильники номер 4 и 5 — бархатные.

Рашпили 2-го класса имеют более мелкую на­сечку, чем рашпили 1-го класса, поэтому ими можно пользоваться и для чистовой обработки (там, где не требуется высокое качество чистоты поверхности).

По форме сечения рабочей части напильники бывают:

• плоские (прямоугольные) - предназначены для опиливания легкодоступных плоских и выпуклых поверхностей, пропиливания шлицев и канавок, распиливания прямоугольных отверстий
• квадратные (четырехгранные) - предназначены для распиливания квадратных, прямоугольных и многоугольных отверстий, а также для опиливания узких плоских поверхностей, недоступных для работы широким плоским напильником
  
• трёхгранные (треугольные) тупоугольные и равносторонние - предназначены для опиливания острых углов величиной 60° и более, трехгранных отверстий и плоскостей, в недоступных для плоского напильника местах.
  Также этот вид напильников применяют для заточки пил по дереву, поэтому их еще называют ножовочными.
• круглые - предназначены для распиливания круглых или овальных отверстий, вогнутых и плоских поверхностей. Также используется для затачивания пил по дереву, цепей для пил.
• полукруглые - предназначены для распиливания круглых или овальных отверстий, вогнутых и плоских поверхностей, для опиливания плоской стороной плоскостей, полукруглой стороной — вогнутых поверхностей (полукруглых выемок)
• ромбические - предназначены для опиливания внутренних острых углов, трехгранных отверстий и плоскостей, в недоступных для плоского напильника местах
• ножевые - предназначены для опиливания внутренних углов, клиновидных канавок, узких пазов, плоскостей в трехгранных, квадратных и прямоугольных отверстиях 
• специальные
• и т. д.

Уход за напильниками

Напильники во время работы изнашиваются. Износ сопровождается потерей их режущих свойств. Очень быстро, практически мгновенно, изнашивается напильник в случае опиливания им поверхности, не очищенной от окалины и корки, или закаленной.

Для удлинения срока службы напильников необходимо соблюдать следующие правила:

• не употреблять новый напильник для опиливания твердого чугуна, стали и твердых, неотожженных стальных деталей (сначала им опиливают мягкую сталь, бронзу, латунь)
• беречь напильники от ржавчины, следить, чтобы на них не попадала вода и наждачная пыль
• всегда пользоваться только одной стороной напильника, вторую пускать в дело лишь после затупления первой стороны или же в случае обязательной обработки острыми зубьями
• не класть напильники один на другой, а также вместе с другими инструментами и деталями
• не брать напильник за насеченную часть замасленными руками и не класть его на замасленные верстак или тряпки.

Уход за напильниками заключается в своевременной очистке насечки от застрявших в ней стружек и предохранении напильника от попадания на насечку масла или воды. Чистят напильники стальными щетками, изготовляемыми из кордной ленты. Иногда стальной щеткой не удается достаточно хорошо очистить напильник, тогда его опускают на 8–10 мин в 10%- ный водный раствор серной кислоты, а затем промывают в воде и очищают стальной щеткой. После очистки напильник тщательно промывают сначала в растворе каустической соды, а потом в горячей воде и немедленно сушат.

Опилки от каучука, фибры и дерева можно очистить стальной щеткой после выдержки напильника в течение 15–20 мин в горячей воде.

Если на напильник попало масло, то его чистят куском древесного угля (березового), натирая вдоль рядов насечек, а затем чистят, как обычно, щеткой. Если очистить углем не удается, то замасленные и загрязненные напильники промывают в горячем растворе щелочи (едкого натра, каустической соды). После этого их очищают стальной щеткой, промывают в воде и высушивают.

Напильники при правильном уходе и интенсивной работе сохраняют работоспособность в течение 12–15 рабочих дней при опиливании стали средней твердости, 7–10 дней — стали твердой, 10–12 дней — чугуна, 15–18 дней — бронзы и мягкой стали, 15–20 дней — латуни и алюминия.

Поверхность изношенного напильника блестящая, а нового или малоизношенного — матовая.

Изношенные напильники передают в перенасечку или на восстановление.