Опиливание металла. Инструменты, применяемые при опиливании. Приемы опиливания

Успешное выполнение операции опиливания зависит от правильного выбора положения корпуса, ног и рук работающего, а также от равномерности нажима и движения напильника.

Деталь при опиливании, как правило, зажимают в тиски, установленные на слесарном верстаке. Если приходится зажимать в тиски изделия с начисто обработанными поверхностями, то во избежание оставления на них вмятин от насечки губок применяют нагубники - угольники из мягкого металла, накладываемые на стальные губки. Для зажима заготовок малого размера применяют ручные тисочки.

От выработки правильных навыков работы напильником зависит уменьшение утомляемости, а следовательно, и повышение производительности труда.

Положение рук (хватка напильника) имеет чрезвычайно важное значение. Слесарь берет в правую руку напильник с насаженной ручкой так, чтобы ее закругленный конец упирался в ладонь. Большой палец правой руки располагается вверху, вдоль ручки напильника, а остальные пальцы охватывают ручку снизу (рис. 109, а). Напильник кладется на обрабатываемую деталь в горизонтальном положении, а кисть левой руки располагается на другом конце напильника (рис. 109, б). Конец ручки должен упираться в ладонь без особого напряжения.

Рис. 109. Положения при опиливании : а - правой руки, б - левой руки, в - корпуса работающего, г - ног

Положение корпуса работающего также имеет большое значение для уменьшения утомляемости, а следовательно, и повышения производительности труда. Работающий становится сбоку тисков на расстоянии примерно 200-300 мм от верстака.

Высота тисков должна быть такой, чтобы при наложении руки с напильником на губки тисков образовался прямой угол (90°) между локтевой и плечевой частью руки. Правильное положение работающего показано на рис. 109, в. При опиливании тонких слоев, когда не требуется особого нажима, корпус надо держать прямо, повернув его примерно под углом 45° к тискам. Что касается положения ног, то левую ступню нужно ставить у верстака, а правую отодвинуть назад и вправо примерно на 200 мм. Угол между средними линиями ступней обычно составляет 60-70° (рис. 109, г). При рабочем ходе напильника (от себя) большая нагрузка будет приходиться на левую ногу, а при обратном (холостом) ходе она будет переключаться на правую ногу, так что мышцы ног будут попеременно отдыхать.

Большое значение при опиливании имеет балансировка (рис. 110, а), заключающаяся в правильном увеличении нажима правой руки на напильник во время рабочего хода и одновременном уменьшении нажима левой руки по достижении постоянного горизонтального положения напильника в процессе работы. В случае ослабления нажима правой руки и усиления левой может произойти завал вперед (рис. 110, б). При усилении нажима правой руки и ослаблении левой руки получится завал назад (рис. 110, в).

Рис. 110. Балансировка при опиливании :

а - правильное распределение усилия нажима, б - усилие правой руки, в - усилие левой руки

При опиливании зубья напильника оставляют на обрабатываемой поверхности следы, называемые штрихами.

Направление движения напильника, а следовательно и положение штрихов, может быть продольное, перекрестное и круговое. Работая продольным косым штрихом (рис. 111, а) трудно получить чистую поверхность и достигнуть высокой производительности, поэтому для получения качественной поверхности и достижения более высокой производительности опиливать следует перекрестным штрихом (рис. 111, б).

При такой обработке вначале опиливают плоскость детали справа налево под углом 30-40° к боковой стороне тисков, а когда плоскость будет опилена, в таком же порядке производят опиливание слева направо. Эту операцию повторяют до тех пор, пока не снимут нужный слой металла.

Круговыми штрихами (рис. 111, в) снимают выступающие части металла.

Рис. 111. Техника опиливания :

а - продольным косым штрихом, б - перекрестным штрихом, в - круговыми штрихами

При опиливании необходимо соблюдать следующие правила:

1) обрабатываемое изделие закреплять в тисках в горизонтальной плоскости так, чтобы оно выступало над уровнем губок тисков на 8-10 мм. Более высокое положение, особенно тонких деталей, вызывает неустойчивость и вибрации;

2) толстые слои металла (припуск) снимать зубилом. Это не только сэкономит время, но и сохранит напильники;

3) пользоваться одной стороной напильника, а вторую использовать лишь после затупления первой;

4) не касаться опиливаемой поверхности рукой, так как жир и пот от руки создают скользкую поверхность, которую трудно опиливать;

5) пользоваться напильниками только по их назначению: нельзя мягкие металлы (свинец, олово, и т. д.), а также грубые заготовки опиливать личными напильниками;

6) при опиливании небольших поверхностей в работе должна участвовать вся длина напильника.

Опиливаемое изделие, чтобы придать ему устойчивое положение, прочно зажимают в тисках.

Слой ржавчины и окалины на заготовке и корку отливки опиливают старым драчевым напильником, чтобы не портить хороший, который при этом быстро изнашивается. Затем приступают к черновой обработке детали драчевым напильником и после этого окончательно обрабатывают личным напильником. Чтобы при окончательном опиливании не портить губок тисков, на них надевают накладки из меди, латуни, свинца или алюминия.

Чистота и точность опиливания зависят от правильности установки тисков, положения корпуса рабочего у тисков, приемов работы и положения напильника.

При установке тисков верх их губок должен быть на уровне локтя работающего. Правильное положение рабочего у тисков показано на рис. 23.

Рис. 23. Положение рабочего у тисков:

а - положение корпуса, б - схема расположения ног, в - положение корпуса при грубом опиливании

При опиливании необходимо стоять сбоку тисков - вполоборота, на расстоянии около 200 мм от края верстака. Корпус должен быть прямым и повернут на 45° к продольной оси тисков. Ноги расставлены на ширину ступни, левая нога выдвинута немного вперед по направлению движения напильника. Ступни ног расставляют примерно на 60° одна к другой. При работе корпус слегка наклоняют вперед. Такое положение корпуса и ног обеспечивает наиболее удобное и устойчивое положение работающего, движение рук становится свободным.

Во время опиливания напильник удерживают правой рукой, упирая головку ручки в ладонь. Большой палец руки кладут поверх ручки, а остальными пальцами поддерживают ручку снизу. Левую руку накладывают на конец напильника около его носа и нажимают на напильник. При грубом опиливании ладонь левой руки кладут на расстоянии около 80 мм от конца напильника, полусогнув пальцы, чтобы не поранить их о края изделия во время работы. При чистовом опиливании конец напильника удерживают левой рукой между большим пальцем, расположенным на верху напильника, и остальными пальцами - в низу напильника. Напильник двигают вперед и назад плавно по всей его длине.

Изделие зажимают в тиски так, чтобы опиливаемая поверхность выступала над губками тисков на 5-10 мм. Чтобы не было выемок и завалов по краям, при движении напильника вперед его равномерно прижимают ко всей обрабатываемой поверхности. На напильник нажимают только при движении его вперед. При обратном движении напильника нажим ослабляют. Скорость движения напильника 40-60 двойных ходов в минуту.

Для получения правильно обработанной плоскости изделие опиливают перекрестными штрихами попеременно с угла на угол. Вначале поверхность опиливают справа налево, а затем слева направо. Таким образом поверхность опиливают до тех пор, пока не будет снят необходимый слой металла.

После окончательного опиливания первой широкой плоскости изделия приступают к опиливанию противоположной поверхности. При этом требуется получить параллельные поверхности заданной толщины. Вторую широкую поверхность опиливают перекрестными штрихами.

Точность обработки поверхности и точность углов проверяют линейкой и угольником, а размеры - кронциркулем, нутромером, масштабной линейкой или штангенциркулем.

При заготовке трубопроводов и изготовлении деталей для санитарно-технических систем опиливают торцы труб и плоскости деталей. Брак при опиливании - это снятие лишнего слоя металла и уменьшение размеров изделия по сравнению с требуемыми, неровность опиливаемой поверхности и появление завалов. В процессе опиливания следует пользоваться контрольно-измерительными инструментами и систематически проверять размеры обрабатываемых деталей.

При опиливании необходимо выполнять следующие правила техники безопасности: ручку на напильник надо насаживать прочно, чтобы во время работы она не соскочила и не поранила хвостовиком руку; тиски должны быть исправны, в них надо прочно закреплять изделие; верстак следует прочно укреплять, чтобы он не качался; при опиливании деталей с острыми кромками нельзя поджимать пальцы под напильник при его обратном ходе; стружку разрешается убирать только щеткой; после работы напильники необходимо очищать от грязи и стружки металлической щеткой; не рекомендуется класть напильники один на другой, так как от этого портится насечка.

Для механизации опиловочных работ применяют ручной электрический и пневматический инструмент, а также опиловочные станки с пневматическим приводом и гибким валом. На конец гибкого вала надевают особое устройство, преобразующее вращательное движение в возвратно-поступательное. В это приспособление вставляют напильник, которым опиливают детали.

Прежде чем приступить к опиливанию поверхности заготовки или детали, подготавливают рабочее место. Слесарные тиски устанавливают по росту медника или жестянщика и надежно укрепляют на слесарном верстаке. Правильно установленными слесарными тисками считаются такие, когда кулак руки, поставленной локтем на губке тисков, упирается в подбородок. Если слесарные тиски укреплены на слесарном верстаке слишком высоко, надо положить на пол (впритык к слесарному верстаку) деревянный щит или решетку. Заготовки и детали зажимают между губками слесарных тисков так, чтобы они опиливаемыми поверхностями выступали над губками слесарных тисков на высоту от 4 до 8 мм. Не следует зажимать заготовки и детали лишь краями губок слесарных тисков, так как губки перекашиваются и не могут достаточно надежно их удержать.

При зажиме в слесарных тисках заготовок и деталей с начисто обработанными поверхностями необходимо учитывать, что насечка на губках слесарных тисков может оставить следы на обработанных поверхностях заготовок и деталей, что ведет их к браку или требует дополнительного опиливания. Чтобы избежать при опиливании брака или дополнительного опиливания заготовок или деталей, на губки слесарных тисков надевают предохранительные губки, называемые нагубниками, которые изготовляют из низкоуглеродистой стали, латуни, алюминия, меди, цинка.

При опиливании заготовок и деталей очень важно, чтобы рабочий имел правильную стойку и правильно держал напильник. На рис. 39 показана правильная стойка рабочего и правильное положение рук и напильника. Перед опиливанием рабочий становится перед слесарными тисками в полоборота к ним (слева или справа, смотря по необходимости), т. е. повернувшись на 45° к оси тисков (рис. 39,о,б). Левую ногу он выдвигает вперед, а правую ногу отставляет назад, так чтобы середина ее ступни находилась против пятки левой ноги, причем расстояние между пятками должно быть не более 200-300 мм. Такое положение ног обеспечивает наибольшую устойчивость корпуса при опиливании.

Напильник берут в правую руку так, чтобы задний конец ручки упирался в ладонь, большой палец находился сверху и был направлен вдоль ручки, а остальные четыре пальца поддерживали ее снизу (рис. 39, в). При плотном обхвате ручки напильника правой рукой создается большое число точек опоры для пальцев.

Напильник кладут на обрабатываемую заготовку или на деталь, затем накладывают левую руку ладонью поперек напильника на расстоянии 20-30 мм от его конца (рис. 39,г). При этом пальцы должны быть полусогнуты, а не поджаты, так как иначе их легко поранить об острые края обрабатываемой заготовки или детали.

Очень важно, чтобы обе руки находились в определенном положении, т. е. правая рука от локтя до кисти составляла с напильником прямую линию, а локоть левой руки был приподнят. Такое положение обеих рук помогает сохранить правильное положение напильника и облегчает регулирование нажима при его передвижении по обрабатываемой поверхности заготовки или детали.

При опиливании поверхности заготовки или детали напильник двигают обеими руками вперед (от себя) и назад (на себя).

Движение напильника вперед называется рабочим ходом напильника, а движение назад - холостым ходом напильника.

При рабочем ходе напильника, т. е. движении напильника вперед, на него нажимают руками, но неодинаково и неравномерно. В начале рабочего хода надо на напильник сильнее нажимать левой рукой, постепенно ослабляя нажим левой руки и увеличивая нажим правой руки. Когда напильник дойдет до середины, нажим левой и правой рук должен быть одинаковым. По мере продвижения напильника вперед увеличивают нажим правой руки и ослабляют нажим левой. При холостом ходе напильника, т. е. движении его назад, на него не нажимают, иначе быстро притупятся его зубья.

При опиливании делают от 40 до 60 двойных движений напильника в минуту.

Для успешного опиливания необходимо, чтобы зубья напильника были всегда острыми, тогда каждый зуб будет снимать слой металла определенной величины. Чем крупнее зубья напильника, тем большей величины он снимает стружку за один рабочий ход.

При опиливании сохраняют направление напильника строго параллельно опиливаемой поверхности: только при этом условии обеспечивается опиливание поверхности без завала.

Для достижения точности опиливания поверхности напильник продвигают не до конца насечки, т. е. настолько, чтобы насечка не заходила за край обрабатываемой поверхности при движении напильника вперед; при холостом ходе напильника левая рука не должна заходить за середину опиливаемой поверхности. Этим обеспечивается опиливание поверхности без завала.

Во время опиливания обрабатываемую поверхность заготовки или детали проверяют на прямолинейность поверочной линейкой (рис. 39,5), которую ставят ребром на обрабатываемую поверхность, наклоняют ее до 45° и смотрят против света. Если поверхность заготовки или детали прямолинейная, то ребро линейки будет во всех местах к ней прилегать и просвет будет равномерным.

Практически любая металлическая деталь, изготовленная ручным способом в домашних условиях, требует опиливания, при котором излишний слой металла срезается напильником – стальным бруском с насечкой.

В зависимости от формы сечения напильники могут быть плоские, полукруглые, квадратные, трехгранные, круглые, ромбические (рис. 9).

Рис. 9. Наиболее распространенные напильники и их применение: а – плоский; б – полукруглый; в – квадратный; г – трехгранный; д – круглый.

По размерам различают напильники крупные (до 400 мм) и мелкие – надфили. Кроме того, напильники могут иметь одинарную (простую), двойную, рашпильную и дуговую насечки (рис. 10).

Рис. 10. Напильник: а – элементы напильника; б – способы насечки.

Простая (одинарная) насечка позволяет снимать широкую стружку по всей длине, поэтому основное применение таких инструментов – обработка заготовок из мягких металлов и сплавов (свинца, латуни, бронзы, меди и др.). Помимо этого, такие напильники используются для заточки пил. Напильники с двойной насечкой применяются для обработки стальных, чугунных заготовок и деталей из твердых сплавов.

Рашпильная насечка представляет собой пирамидальные выступы и канавки, расположенные в шахматном порядке, в результате чего образуются довольно крупные и редкие зубья. Напильники с рашпильной насечкой предназначены для черновой обработки мягких материалов.

Дуговая насечка имеет большую, по сравнению с другими, стойкость.

У многих напильников с дуговой насечкой шаг неодинаков, благодаря чему ими можно одновременно снимать крупную и мелкую стружку. Поэтому поверхность заготовки, обработанная таким напильником, получается более чистой. В зависимости от величины насечек и шага между ними, все напильники делятся на шесть номеров.

№ 0 – брусовки – напильники, имеющие очень крупную насечку для грубой обработки со снятием большого слоя металла.

№ 1 – драчевые напильники для менее грубой обработки (спиливание припусков, снятие фасок, заусенцев и т. д.).

№ 2–4 – личные напильники для обработки и отделки металла после применения драчевого напильника.

№ 5 – бархатные напильники для самой точной обработки и доводки поверхностей.

Для удобства работы на хвостовик напильника рекомендуется надеть рукоятку из древесины (березы, ясеня, клена).

Для точных специальных работ применяются напильники с очень мелкой насечкой – надфили. С их помощью выполняют лекальные, граверные, ювелирные работы, зачистку в труднодоступных местах матриц, мелких отверстий, профильных участков изделия и т. п.

Материалом для напильников всех видов является углеродистая инструментальная сталь, начиная с марок У7 или У7А и кончая марками У13 или У13А.

Увеличение срока службы напильника обеспечивается правильным его использованием и уходом за ним. Так, например, нельзя обрабатывать напильником материалы, твердость которых превышает твердость самого инструмента. Новым напильником сначала следует обрабатывать мягкие металлы, а после некоторого затупления – более твердые. Нельзя ударять по напильникам: из-за хрупкости они могут давать трещины и ломаться. Не следует класть напильник на металлические предметы: это может привести к выпадению зубьев.

Из книги: Коршевер Н. Г. Работы по металлу

К атегория: Санитарно-техническе работы

Опиливание металла

Опиливанием называется снятие поверхностного слоя с металлическои детали при помощи режущего инструмента - напильника.

Опиливание производят для получения определенной формы, точных размеров, гладкой прямолинейной или криволинейной поверхности, для подгонки деталей друг к другу, образования наружных и внутренних углов, обработки отверстий, снятия фасок.

Мелкие детали опиливают в тисках, установленных в мастерской, а крупные - на месте заготовки и сборки их.

Напильник представляет собой стальной закаленный брусок с насеченными на рабочих поверхностях правильно расположенными мелкими зубьями. Насечка напильника может быть одинарной под углам 70-80° к ребру напильника и двойной (перекрестной). При двойной насечке нижняя выполняется под углом 55°, а верхняя-под углом 70°. Угол заострения зуба напильников - 70°.

Зубьями напильника срезают с поверхности металла небольшой слой в виде стружки. Напильниками с одинарной насечкой срезают широкую стружку, а с двойной насечкой - мелкую.

Рис. 1. Классификация напильников: а - по виду насечки, б - по форме; 1 - драчевый, 2 - личной, 3- бархатный, 4 - плоский, 5 - полукруглый, 6 - квадратный, 7 - трехгранный, 8- круглый

Напильники разделяются: по крупности насечки (номеру), по длине и форме (рис. 1).

В зависимости от назначения применяют напильники с насечкой различной крупности: драчевые (№1) с крупной насечкой, личные (№2) с более мелкой насечкой и бархатные (№ 3, 4, 5, и 6) с очень мелкой насечкой.

Драчевые напильники применяют для предварительной, черновой, грубой обработки; личные -для чистовой, отделочной обработки и бархатные - для окончательной, точной обработки.

Драчевыми напильниками за один рабочий ход, в зависимости от твердости металла, можно снять слой толщиной 0,05-0,1 мм с точностью обработки до 0,2-0,5 мм; личными - толщиной 0,02- 0,06 мм и с точностью обработки до 0,02 мм; бархатными можно обработать поверхность детали с точностью 0,01-0,005 мм.

Напильники имеют следующие части: нос - конец насеченной части напильника, тело - рабочая насеченная часть, пятка-не-насеченная часть тела напильника и хвостовик - часть напильника, на которую надевают ручку.

Напильники изготовляют длиной от 100 до 450 мм. Размер напильника следует выбирать соответственно величине обрабатываемой поверхности. Напильник должен быть на 150 мм длиннее опиливаемой поверхности.

В зависимости от вида обрабатываемых поверхностей изделий и от характера работ применяют напильники с профилем различной формы: плоские, полукруглые, квадратные, трехгранные и круглые. Плоские напильники используют для опиливания наружных и внутренних плоских поверхностей, наружных и внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы, плоских поверхностей, сквозных отверстий прямоугольной формы; полукруглые - для опиливания криволинейных поверхностей вогнутой формы, для выпиливания закруглений в углах; квадратные - для опиливания прорезей и отверстий прямоугольной формы; трехгранные - для выпиливания углов и отверстий треугольной формы; круглые - для выпиливания круглых и овальных отверстий.

Рис. 2. Пневматический напильник: 1 - рабочий инструмент, 2 - головка, 3 - преобразователь движения, 4 - редуктор, 5 - электродвигатель

На хвостовик напильника надевают деревянную ручку круглой формы с утолщением в середине. Ручки изготовляют из древесины твердых пород: березы, клена, бука. Поверхность ручки должна быть чистой и ровной. Чтобы ручка не раскололась при насадке на напильник и при работе, на конец ее надевают стальное кольцо.

Для повышения производительности труда при обработке металла применяют пневматические и электрические напильники.

Пневматический напильник (рис.2) состоит из рабочего инструмента, головки для его закрепления, преобразователя движения, редуктора и двигателя.

Длина хода напильника 12 мм, число двойных ходов в минуту 1500.