Напильники по металлу: виды, размеры, ГОСТ, насечки

 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.

Виды напильников

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.

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 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.

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.

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 режущего инструмента 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.

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.

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.

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.

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.

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

Напильники должны проходить испытания один раз в три года. Для этого необходимо использовать станок вида ТФ18-6 или его аналог.

Для испытания напильников на сцепляемость необходимо использовать бруски, выполненные из стали У8, твердость поверхности 150 – 187 по НВ.

При проведении испытаний напильник должен совершить порядка 10 000 рабочих ходов, то есть порядка 50 – 55 за одну минуту.

В приложениях ГОСТ, приведены таблицы, на основании которых делается вывод о пригодности партии инструмента к эксплуатации.