Удаление поверхностного слоя с твердых материалов, частичная выборка массы (для обустройства каналов, пазов и так далее) производится различными способами. Если это касается металлов, тем более при работе вручную, то наиболее подходящий инструмент – напильник. Есть несколько разновидностей напильников по металлу, и от правильного выбора конкретного образца зависит и качество, и скорость выполнения проводимой технологической операции.

Классификация напильников

По форме

*Для каждого типа указаны пределы длины (в мм).

Универсальные (идентично – от 100 до 450):

• Плоские.
• Трехгранные.

Специфического применения:

• Ромбические (100 – 350).
• Полукруглые (200 – 350).
• Круглые (100 – 450).
• Квадратные (100 – 450).
• Овальные (100 – 400).
• Линзовые (100 – 350).

По насечкам

Данный признак предполагает более сложное категорирование. Дело в том, что, во-первых, насечки бывают разными – точечными, дуговыми, перекрестными (двойными) или одинарными. Во-вторых, они могут быть расположены неодинаково (в этом случае говорят об их шаге). А от этого напрямую зависит общее количество режущих кромок по всей длине рабочей части инструмента («плотность» насечек).

• Драчевые (№№ 0 и 1) – служат для грубой обработки, и чаще используются при работе с древесиной. Хотя применяются и для удаления с металлов ржавчины, если толщина ее слоя значительная.
• Личные, полуличные (№№ 2 и 3) – наиболее используемый в быту инструмент, дающий возможность качественного удаления верхнего слоя любого металла.
• Бархатные (№№ 4 и 5) – для финишной (чистовой) обработки заготовок.

На заметку!

• Для работы с мягкими металлами лучше использовать инструмент с одинарной насечкой. При или твердых сплавов – с двойной.
• Рашпиль – напильник с крупной точечной насечкой. Служит для обработки как мягких металлов, так и пластмасс, резины и иных материалов.

По форме кончика

• Остроносые.
• Тупоконечные.

Что учесть

• Мелкие насечки повышают точность обработки детали, но увеличивают ее время.
• Размер зерна зависит от длины напильника. Чем она больше, тем крупнее насечки. Даже если инструмент продается и под одним номером, визуально разница в зернах будет заметна.
• Напильники алмазные (с напылением) стоят дорого (раза в 3,5 больше традиционных аналогов). Их приобретать есть смысл только для работы с особо прочными сплавами и металлами, которые обычный инструмент не «берет».
• Надфили не классифицируются по номерам, только по конфигурации поперечного сечения и используются для проведения мелких, специфических операций.

• Специалисты-практики рекомендуют приобретать напильники отечественного изготовления. При высоком качестве стали они характеризуются приемлемой стоимостью, в отличие от импортных изделий.
• В доме желательно иметь несколько типов напильников, разных номеров и профиля. Работать одним и тем же в различных ситуациях и малоэффективно, и долго.

Несмотря на обилие электрического инструмента, который пришел на смену ручному, существуют такие виды, которые не подверглись каким-либо серьезным изменениям за многие сотни лет эксплуатации и до сих пор с их помощью производят множество технологических операций. Один из таких инструментов – это напильник.

Количество их видов с трудом поддаются подсчету, и тем более сложно сосчитать количество операций, которые можно выполнять с его помощью.

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.

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.

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.

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.

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 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.

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.

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.

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.

Типы напильников

Существует множество способов классификации видов напильников. Их можно разделить по форме сечения, геометрическим размерам, размерам режущего зуба.

Нередко этот инструмент часто разделяют на следующие виды:

• напильники с крупной и мелкой насечкой;
• драчевые и пр.

Форма напильников

Многовековой опыт применения этого привел к тому, что производители освоили выпуск этого изделия разного вида. Например, плоского профиля, могут иметь два вида концовки – прямой и острый.

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.

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.

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

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.

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.

Твердость напильника благо или недостаток

Многие считают, что чем выше твердость стали, тем инструмент лучше. Отчасти это утверждение имеет право на существование, но оно ни каким образом не относится к напильникам по металлу.

Высокая твердость приводит к повышенной хрупкости инструмента. Те, кто часто применяют их в работе, могут подтвердить то, что этот инструмент может разрушиться при его падении на бетонный пол.

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.

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.

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.

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.

Нормативная база – некоторые особенности

На территории нашей страны принят ГОСТ 1465-80. В этом документе определены нормативные требования к этому изделию. В частности, в нем определены формы производимых изделий. Кроме того, в отдельном разделе отнормированы требования по твердости поверхности.

ГОСТ регламентирует и порядок упаковки готового изделия. Так, каждый готовый инструмент должен быть отдельно упакован. Немаловажную роль играет и вид маркировки. На потребительской таре должно быть нанесена информация о твердости готовой продукции.

Скачать ГОСТ 1465-80

http://100metrov.com.ua/images/napilnikiraznue5.jpg

Напильник – достаточно простой и одновременно узкоспециализированный инструмент. Его основное и, по сути, единственное предназначение – обработка рабочей поверхности путем ее зачистки (шлифовки) для удаления заусенцев, «подгонки» размера, заточки и т.д.

При этом напильники достаточно широко применяются в разных сферах. Они используются для обработки деталей из дерева, металла и других материалов. Они применяются для заточки цепей или полотен пил. Они бывают полезны при установке и сборке различных конструкций.

Таким образом, ценность и необходимость напильника как инструмента не подлежит сомнению. Именно поэтому попытаемся определиться, как выбрать подходящий экземпляр.

Немного истории

Напильники появились несколько тысяч лет назад. История их возникновения связана с применением различных подручных материалов в качестве средства обработки поверхности. В качестве такого инструмента долгое время использовались плоские камни, смоченные водой и (или) посыпанные песком, а также шкуры некоторых животных, намотанные на деревянную палку.

Постепенно к человеку пришло осознание того, что камень слишком гладкий, а шкуры не слишком долговечны для обработки некоторых материалов. Так появились металлические напильники. Они активно использовались в Древнем Риме, постепенно стали применяться и в других странах.

Долгое время напильники изготавливали из бронзы. Постепенно на смену ей пришло железо.

В некоторых источниках можно найти описание технологии изготовления напильников. Так, в работах по технике различных художественных ремесел монаха-бенедиктинца Теофила, жившего в начале XII в., сказано о существовании разных видов напильников: четырехгранных, трехгранных и круглых. Автор описывает, что для такого инструмента изготавливалась заготовка из металла, на которую кузнец наносил с помощью зубила и молотка специальные насечки. После этого заготовка закаливалась.

Кстати, любопытно, что напильники еще с древних времен активно применялись не только ремесленниками, но и врачами. В частности, были популярны при лечении зубов. Более того, существовали разные обряды и обычаи, в которых были задействованы эти инструменты. Например, ацтеки подпиливали, а североамериканские индейцы затачивали зубы с помощью напильника. Это помогало идентифицировать принадлежность к племени и устрашать врагов. В Древней Греции с помощью напильника зубы выравнивались для создания эстетического эффекта. А во Франции в XVI в. им стачивали поломанные зубы.

В начале XIX в. появился ряд работ известных дантистов, посвященных проблеме вреда манипуляций с напильником для зубов. Однако инструмент продолжал активно использоваться в стоматологии вплоть до начала XX в. В наши дни стоматологические напильники применяются только в некоторых случаях. Например, для обработки межзубных промежутков.

http://img.medicalexpo.ru/images_me/photo-g/74538-8115401.jpg

Особенности конструкции и виды напильников

Вернемся к современным напильникам, используемым в качестве столярно-слесарного инструмента.

Конструкция такого инструмента не слишком изменилась с течением времени. Это по-прежнему металлический брусок различной формы с насечками. Рабочая часть напильника заканчивается хвостовиком, на который может быть надета рукоятка. Существуют и автоматизированные напильники (речь о специальных станках и электрическом инструменте), но в бытовых условиях их использование не слишком актуально. Именно поэтому оставим их за рамками материала.

Отметим виды напильников. С учетом специфики использования выделяют:

1. Слесарные напильники общего назначения;

2. Слесарные напильники для специальных работ;

3. Автоматизированные (машинные и ленточные) напильники;

4. Рашпили;

5. Надфили.

Слесарные напильники общего назначения используются как в профессиональной сфере, так и в быту. Это один из наиболее распространенных видов данного инструмента, который чаще всего и подразумевается при его упоминании.

http://stanok.guru/images/66752/primenenie-napilnikov.jpg

Слесарные напильники для специальных работ применяются для уменьшения больших припусков, работы с пазами, криволинейными поверхностями, цветными металлами и неметаллическими материалами.

Машинные напильники устанавливаются в инструментальные станки. Их применение актуально при наличии большого объема работ. Именно поэтому наряду с представителями предыдущего вида машинные напильники популярны преимущественно на производстве. Ленточный напильник – это автоматизированный ручной инструмент, используемый, например, для обработки сложных по форме криволинейных поверхностей. Его отличает высокая производительность (по сравнению с ручными напильниками).

http://www.kuvalda.ru/_terminal/catalogue/main/landing-41591.png?v=68

Рашпили отличает крупная и редкая насечка, которая обеспечивает высокую производительность работы, но одновременно грубую обработку материала. Такой инструмент часто используется при работе с камнем, деревом или пластиком.

http://www.tatianka.ru/userfiles/images/700101-Raspel,-flachstumpf.jpg

Надфили изготавливаются из металлических прутьев. Их отличает мелкая насечка. Такой инструмент удобен для обработки и шлифовки мелких пазов, деталей и отверстий. Надфили делятся на обычные и покрытые алмазным напылением. Первые используются для обработки металла и дерева. Вторые – для обработки камня, стекла, керамики и др.

https://www.tdkalibron.ru/img/zoom/75492_01_mid.jpg

По форме поперечного сечения напильники делятся на плоские, квадратные, круглые, полукруглые, ромбические, треугольные, ножевидные и др.

По характеру насечек выделяют напильники:

а) с простой одинарной насечкой;

б) с двойной или крестовой перекрестной насечкой;

в) с точечной рашпильной насечкой;

г) с фрезерной дуговой насечкой.

http://moiinstrumenty.ru/wp-content/uploads/2015/02/Vidy-nasechek.jpg

Простая одинарная насечка удобна при обработке цветных мягких металлов и некоторых неметаллических материалов, обладающих незначительным сопротивлением к механическому воздействию. Кстати, именно такая насечка применяется при изготовлении отдельных видов специальных напильников (например, применяемых для заточки пил).

Двойная насечка усиливает воздействие на поверхность материала, что позволяет использовать такие напильники для работы со сталью, бронзой, чугуном и т.д. Напильники с простой и двойной насечкой позволяют добиться относительно грубой обработки поверхности материала.

Подвидом двойной является перекрестная насечка. По сути, это сочетание основной (для более глубокой обработки) и вспомогательной (для шлифовки) насечек. Такое расположение и сочетание позволяют добиться качественной обработки поверхности материала.

Точечная насечка (в виде маленьких заусениц на рабочей части напильника) актуальна при обработке кожи, мягких пород дерева, резины.

Наконец, дуговая насечка за счет особой формы позволяет добиться высокой производительности работ и хорошего качества обработки поверхности. Применяется при работе с цветными металлами и деревом.

Напильники делятся на шесть классов. А их насечки имеют номера от 0 до 5 (с учетом величины шага). Эти характеристики используются для обозначения эксплуатационных особенностей инструмента.

Напильники первого класса имеют насечки №№ 0-1, которые отличаются крупными редкими зубьями (от 4 до 12 штук на 10 мм). Такие напильники называют драчевыми. Они подходят для черновой обработки поверхности материала.

http://remoskop.ru/wp-content/plugins/texterpub/backgrounds/8555.png

Напильники второго класса имеют насечки №№ 2-3. Для них характерно наличие 13-24 зубьев на 10 мм рабочей части инструмента. Такие напильники называют личными (ударение на второй слог). Они используются для более гладкой (чистовой) обработки.

http://www.220-volt.ru/f/a0/ru/images/catalogue/61/61508.jpg

Напильники третьего, четвертого, пятого и шестого классов имеют насечки №№ 4-5. Для них характерно наличие более 24 зубьев на 10 мм рабочей части инструмента. Такие напильники называют бархатными. Они полезны при финишной обработке поверхности материала.

https://toolfp.ru/images/photos/medium/shop_category283.jpg

Сводные характеристики ручных напильников представлены в таблице.

http://www.e-reading.by/illustrations/129/129625-i_021.png

Основные критерии выбора напильника

Выбирая напильник, рекомендуем учитывать качество материалов и эксплуатационные характеристики инструмента. Визуальная оценка прочности материала – задача непростая. Поэтому залогом покупки достойного инструмента может стать ориентация на известных производителей. К таковым, например, относятся Bahco, Husqvarna, Intertool, Makita, Зубр, Vira, Stayer, Master, Matrix, Mega, Stihl, Topex и др.

Среди эксплуатационных характеристик обращайте внимание на:

1. Особенности насечек;

2. Длину рабочей части;

3. Особенности рукоятки;

4. Форму рабочей части напильника.

Ключевой принцип работы с напильником: чем крупнее и грубее насечка, тем выше скорость работы, но ниже ее качество. Используя напильник, необходимо учитывать и особенности обрабатываемого материала. Подробнее об особенностях насечек можно прочитать выше.

Рабочая часть напильника обычно имеет длину от 100 до 350 мм (но бывает и больше). Выбор размера напильника осуществляется в прямой зависимости от размера детали. Для обработки крупных заготовок удобен инструмент, имеющий длину рабочей части 200-350 мм. Для работы с небольшими деталями подойдет напильник длиной 150-180 мм.

Рукоятка инструмента должна быть эргономичной и долговечной. В продаже чаще встречаются напильники с деревянной, резиновой и пластиковой рукоятками, либо вообще без нее (в этом случае рукоятку рекомендуется насадить самостоятельно). Считается, что деревянная рукоятка менее надежна. Дерево гниет, трескается, легко пачкается. Потребительские характеристики резины и пластика сопоставимы. При этом резиновая рукоятка может меньше скользить. Впрочем, конечный выбор зависит от предпочтений покупателя. Выбирать инструмент исключительно по рукоятке неправильно.

Напильник — один из самых древних инструментов на земле. Не обойтись без него и в наш век современных технологий: почти для всех работ по дереву и металлу требуются напильники.

Напильник — это режущий инструмент для обработки материалов методом послойного срезания (опиливания). Цель опиливания — довести деталь до требуемой формы и размера, придать заданную шероховатость поверхности. Напильник представляет собой стальной брусок прямоугольного, треугольного или другого сечения, на поверхности которого сделаны насечки, образующие острые зубья.

На конусообразном хвостовике напильника закрепляют ручку. Именно она во многом определяет удобство и безопасность работы, поэтому должна быть достаточно прочной, устойчивой к действию масел, бензина, растворителей. Для изготовления ручек традиционно используют дерево твердых пород и твердую пластмассу. Деревянные ручки укрепляют металлической обоймой (кольцом), предохраняющей от продольного раскалывания. Для защиты от гниения и загрязнения их покрывают бесцветным лаком или краской.

Пластмассовые ручки имеют эргономическую форму с отверстием для подвешивания напильника при хранении. В производстве отечественных напильников обычно используют две группы инструментальных сталей: нелегированные улучшенные У10А — У13А и легированные хромистые стали ШХ15 и 13Х, позволяющие получить высококачественный инструмент.

Классификация напильников

В зависимости от выполняемой работы напильники подразделяют на слесарные общего назначения, слесарные для специальных работ, машинные напильники, надфили и рашпили. Слесарные напильники для специальных работ предназначены для удаления больших припусков, для опиливания пазов, фасонных и криволинейных поверхностей, для обработки цветных металлов, неметаллических материалов. Слесарные напильники для специальных работ и машинные напильники в основном применяют на производстве. В быту наиболее востребованы слесарные напильники общего назначения и рашпили.

Насечки на поверхности напильника образуют зубья, которые снимают стружку с обрабатываемого материала. Напильники с одинарной насечкой могут снимать широкую стружку, равную длине всей насечки, и предназначены для получения поверхности с небольшой шероховатостью. Их применяют при опиливании предметов из мягких металлов и сплавов с незначительным сопротивлением резанию, а также неметаллических материалов.

Напильники с двойной (перекрестной) насечкой представляют собой комбинацию одинарной насечки и сделанной к ней под углом менее глубокой вспомогательной. Точки пересечений этих насечек разламывают образующуюся стружку в процессе опиливания. Такая насечка — основная для слесарных напильников. Их применяют для опиливания деталей из стали, чугуна и других твердых материалов с большим сопротивлением резанию.

Напильники с рашпильной (точечной) насечкой (рашпили) используют для обработки изделий из очень мягких металлов и неметаллических материалов — кожи, резины. Рашпильную насечку получают методом вдавливания металла специальными зубилами.

Напильники с дуговой насечкой предназначены для обработки мягких металлов. Дуговую насечку получают фрезерованием; она имеет большие впадины между зубьями и дугообразную форму, обеспечивающую высокую производительность и повышенное качество обрабатываемых поверхностей.

Слесарные напильники общего назначения

Вид напильника	Применение
Плоский остроносый	Для опиливания наружных или внутренних плоских поверхностей
Квадратный	Для распиливания квадратных, прямоугольных и многоугольных отверстий
Трехгранный	Для опиливания острых углов (60° и более) как с внешней стороны детали, так и в пазах, отверстиях и канавках
Полукруглый	Для обработки вогнутых криволинейных поверхностей значительного радиуса и больших отверстий
	Для распиливания круглых или овальных отверстий и вогнутых поверхностей небольшого радиуса
Ромбический	Для опиливания зубчатых колес дисков и звездочек
Ножовочный	Для опиливания внутренних углов, клиновидных канавок, узких пазов, плоскостей в трехгранных, квадратных и прямоугольных отверстиях

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

Первый класс (номера 0 и 1) — драчевая насечка: самая грубая, имеет малое число зубьев на 10 мм — 4-12.

Второй класс (номера 2 и 3) — так называемая личная насечка: средняя, число зубьев на 10 мм больше, чем у предыдущего класса, — 13-24.

Третий, четвертый и пятый классы (номера 4 и 5) — бархатная насечка: мелкая, число зубьев на 10 мм — 24-28.

Чем грубее насечка, тем выше скорость опиливания, но больше шероховатость поверхности.

Длину напильника измеряют по его рабочей части без учета хвостовика. Размерный ряд: 100, 150, 200, 250, 300, 350 мм. При увеличении длины количество зубьев на 10 мм полотна уменьшается.

Рашпиль — это напильник с редкой крупной и острой насечкой для обработки мягких металлов, кости, кожи, дерева. Рашпили отличаются от слесарных напильников насечкой, которая выполнена в виде больших коротких зубьев в форме пирамидок. Зубья расположены рядами, перпендикулярными его оси. Чтобы при опиливании не получилось канавок, ряды смещены друг относительно друга на половину шага между зубьями. Рашпили бывают тупоносые и остроносые, а также круглые и полукруглые с насечкой номеров 1 и 2, длиной 250, 300 или 350 мм.

Количество зубьев на 10 мм полотна напильника в зависимости от его длины и вида насечки

Длина полотна, мм	Насечка
	Драчевая	Личная	Бархатная

По материалам сайта

Основное назначение напильников - ручная обработка материалов. Напильники применяются также и для работы на различных опиловочных станках, например для отделки стружечных отверстий в круглых плашках, опиловки шариков для подшипников, обработки штампов, шаблонов и т. п.

Назначение

Напильник предназначается для съема слоя металла, толщина которого (0,01-1,0 мм) возрастает с увеличением размера зубьев.

Типы напильников

Согласно ГОСТу 1465-59 слесарные напильники общего назначения разделяются на следующие типы:

1. плоские тупоносые;
2. плоские остроносые;
3. квадратные;
4. трехгранные;
5. круглые;
6. полукруглые;
7. ромбические;
8. ножовочные.

Кроме слесарных напильников, в практике применяется большое количество специальных.

Для ручной заточки пил по дереву согласно ГОСТу 6476-53 применяются специальные напильники: а) трехгранные остроносые; б) трехгранные тупоносые; в) ромбические; г) круглые; д) плоские. В противоположность слесарным, напильники для заточки пил (трехгранные, ромбические, плоские) снабжены закруглениями в сечении.

Для определения твердости металлов применяют тарированные напильники.

Специальные напильники

Большую группу специальных напильников представляют рихтовочные, предназначенные для опиливания кузовов легковых автомобилей перед шпаклевкой и окраской. Рихтовочные напильники изготовляются различной формы как плоские, так и изогнутые.

Специальные напильники применяются для разного рода тонких и отделочных работ, например гравировальных и др. Несколько обособленную группу ручных напильников представляют рашпили и надфили. Гашпили, отличающиеся своеобразной формой насечки, применяются для обработки мягких материалов (дерева, кожи и т. п.). Отличительными особенностями надфилей являются мелкая насечка и малые их габаритные размеры (см. ГОСТ 1513-53).

Из машинных напильников следует отметить брусковые, применяемые на опиловочных станках. Опиловка происходит при прямолинейном возвратно-поступательном перемещении напильника, закрепленного своими концами в рамке станка.

Для опиловочных станков с вращающимся инструментом применяются вращающиеся (ротативные) напильники, отличающиеся большим разнообразием формы. Они изготовляются как с насеченными, так и с фрезерованными зубьями.

Габаритные размеры

Номинальная длина напильников определяется длиной рабочей части, т. е. без учета длины хвостовика. Напильники изготовляются длиной от 100 до 400 мм.

Формы сечений стандартизованы и по ним установлены названия типов напильников. Кроме стандартных форм сечений, применяются также и специальные в зависимости от назначения напильника. Они отличаются большим разнообразием.

Размеры сечений (ширина, толщина, диаметр и др.) установлены в зависимости от формы сечения и длины напильника.

Большинство типов стандартных напильников изготовляется с утонением к концу как по ширине, так и по толщине. Такая форма способствует получению слегка выпуклой поверхности на длине оттянутого носка напильника. Носок можно рассматривать как заборную часть, зубья которой постепенно входят в обрабатываемый материал. Это уменьшает количество зубьев, находящихся одно-временно в работе, а также усилие, требуемое для снятия металла. При выпуклой поверхности облегчаются условия получения правильной плоскости, так как опиловка осуществляется только в средней ее части, тогда как края остаются нетронутыми.

Напиловочным заводам разрешено в небольшом проценте выпускать напильники с одинаковым сечением по всей длине. Они предназначаются для таких работ, как грубая опиловка, снятие заусенцев, фасок и т. п. В практике находят применение только плоские тупоносые напильники.

Напильники насаживаются на деревянную державку своим хвостовиком, выполненным в виде постепенно суживающегося стержня. Длина его, зависящая от длины рабочей части и установленная в пределах 40-100 мм, принята одинаковой для всех типов напильников. Хвостовик должен быть расположен симметрично относительно оси напильника. Иногда применяют специальные державки, на которые напильник накладывается и привертывается двумя винтами. Такие напильники вместо хвостовика снабжаются двумя отверстиями.

Конструктивные элементы напильников

Зубья напильника работают в стесненных условиях из-за заполнения впадин между зубьями стружкой. Окончательное освобождение впадин от стружки возможно только после выхода напильника из соприкосновения с обрабатываемым материалом и то при условии, если стружка не запрессовалась во впадине. Размеры впадины должны соответствовать определенной величине стружки, так как иначе работа напильника будет затруднена. В процессе эксплуатации часто происходит забивание впадин спрессованной стружкой, которую приходится удалять специальной очисткой.

Зубья напильника мелкие и тонкие. Вершины их рваного вида и с заусенцами. Такая форма способствует затуплению зубьев, в результате чего пространство для помещения стружки уменьшается и тем самым ухудшаются условия отвода стружки .

Технология процесса насекания зубьев напильника не может обеспечить получения оптимального переднего угла. Это также оказывает влияние на работоспособность напильника.

Режущие свойства напильника зависят от комплексного влияния его основных конструктивных элементов, из которых заслуживают внимания следующие:

1. тип насечек;
2. число и шаг насечек;
3. углы резания;
4. форма и высота зуба.

Рисунок 38 - Типы насечек напильников

Типы насечек

В практике встречаются напильники с одинарной (рис, а) или двойной (перекрестной) (рис, б) насечкой. При одинарной насечке зубья расположены наклонно по отношению к оси напильника. Это обеспечивает постепенное вхождение зубьев в соприкосновение с обрабатываемой поверхностью и более легкое резание. Одинарная насечка применяется только для обработки мягких материалов (в основном неметаллов), а также для точки пил по дереву. В последнем случае приходится снимать весьма незначительный слой металла во избежание сильного дрожания затачиваемого зуба пилы. Слесарные напильники снабжаются одинарной насечкой на одной из узких сторон. Другая узкая сторона обычно остается без насечки, что дает определенные удобства при опиливании плоскостей, расположенных под прямым углом друг к другу.

Для обработки черных и цветных металлов применяют напильники с двойной насечкой. Сопротивление резанию этих материалов более значительно, поэтому снимать широкую стружку напильником с одинарной насечкой весьма затруднительно. Двойная насечка обеспечивает разделение широкой стружки на ряд мелких, благодаря чему работа значительно облегчается. При изготовлении напильника сначала насекается нижняя или вспомогательная насечка, а затем верхняя пли основная. Нижняя насечка частично закрывается металлом и служит как бы канвой или основной сеткой для верхней насечки, которая всегда остается свободной и образует режущие элементы зубьев. Напильники с двойной насечкой лучше забирают материал, так как острые зубья, образованные при насекании верхней насечки, сильнее проникают в обрабатываемую поверхность по сравнению с более длинными зубьями при одинарной насечке. Кроме того, благодаря разделению широкой стружки на мелкие она не застревает во впадинах между зубьями и легко оттуда вываливается.

Нижняя и верхняя насечка

Нижняя насечка (рис. 38, а) всегда имеет направление слева вниз, а верхняя (рис. 38, б) - слева вверх. Направление насечек оказывает большое влияние на режущую способность напильников.

При одинарной насечке зубья располагаются под углом 20° перпендикулярно оси напильника. Напильники для заточки пил по дереву снабжаются одинарной насечкой под углом 30° перпенди-кулярно оси напильника. По ГОСТу 6476-53 допускается изготовление этих напильников и с двойной насечкой. В этом случае обе насечки направлены под углом 30°.

Согласно ГОСТу 1465-59 для слесарных напильников универсального назначения установлены следующие углы наклона насечек по отношению к оси напильника: для нижней ω = 45° и для верхней λ = 25°, с отклонениями плюс - минус 2°.