Приемы опиливания. Общие приемы и правила опиливания вручную

Потребность в обработке металлических изделий и конструкций возникает в самых разных областях. Слесари использует для решения подобных задач широкий спектр инструментального обеспечения, среди которого - всевозможные резчики, сверла, ножовки и абразивное оборудование. Начальный же уровень представляет напильник, которым пользуются и в бытовых целях, и в специализированных мастерских. Операции деликатной, мягкой обработки позволяют максимально приближать характеристики заготовки к нужным показателям. Однако чтобы реализовать качественное опиливание металла, необходимо ответственно подойти к выбору рабочего инструмента.

Цели опиливания

В процессе выполнения обработки такого рода происходит снятие верхнего слоя металлической поверхности. В зависимости от характеристик используемого инструмента данный пласт может составлять от одного до нескольких миллиметров. Как правило, слесарное дело в этом направлении помогает сформировать оптимальные качества заготовки для последующего ее применения в конструкциях или в качестве самостоятельного объекта. Рабочий процесс позволяет придать изделию определенную форму, размеры, а также обеспечить криволинейную или прямолинейную поверхность с целью последующей подгонки под деталь или конструкцию.

Масштабы работы могут быть разными в зависимости от применения конечного объекта. Например, для небольших элементов применяются тиски и абразивный инструмент с минимальным механическим воздействием. И наоборот, крупные металлические заготовки могут обслуживаться прямо на месте их сборки и даже эксплуатации.

Устройство напильника

Напильник по внешнему виду представляет собой небольшой брусок, обеспеченный мелкими зубьями. Насечки выполняются по разным схемам и отличаются размерами. Так, одинарные располагаются под углом порядка 80° относительно ребра инструмента. Также используется и двойная насечка. В этом случае предусматривается угол в 55° в нижней части и 70° - в верхней. Зубья определяют эффективность абразивного воздействия, которое обеспечивает конкретный напильник. ГОСТ под номером 1465-80 также предусматривает, что основа должна изготавливаться из инструментальных сталей марки У13. Кроме рабочей части напильник имеет хвостовик, который может выступать ручкой. Но встречаются и модели, у которых вся металлическая поверхность представлена зубчатыми насечками.

Разновидности напильников

Напильники разделяют по многим параметрам, среди которых - длина, форма, количество насечек на 1 см и т. д. Так, существуют драчевые модели, у которых на поверхности устроены крупные зубья. Соответственно, такой инструмент подходит для выполнения грубой обработки деталей. Противоположностью драчевых моделей являются бархатные напильники, отличающиеся мелкой насечкой. Если требуется аккуратная подводка заготовок для точечного введения элемента в механизм, то используют мелкие зубья. Различают инструмент и по видам поверхностей. В частности, напильник плоский можно назвать базовой моделью, хотя спектр решаемых им задач существенно ограничен. Технология изготовления таких моделей является самой простой, чем и обусловлена их низкая цена и широкое распространение. Однако более технологичным и универсальным в применении считается сферический напильник, также представленный в разных вариациях. К примеру, выделяют круглые, полукруглые, ромбовидные и прямоугольные версии.

Требования к изготовлению напильников

Независимо от устройства и конфигурации расположения граней, существуют общие требования к напильникам. Качественный инструмент должен обладать достаточной твердостью и остротой насечек для обеспечения оптимальной сцепляемости с базовой пластиной. Есть и нормативы, регулирующие схему расположения самих насечек. Особые требования распространяются на узкий напильник. ГОСТ 1465-80 предписывает изготавливать его таким образом, чтобы одинарная насечка имела угол в 65°. При этом число зубьев на узких сторонах должно соответствовать количеству базовых насечек, расположенных на широких сторонах.

Крупная узкая сторона напильников ножовочного типа обеспечивается насечками только на параллельно идущих участках. Отдельные требования касаются округлого инструмента. Полукруглые модели должны изготавливаться с нарезанными зубьями, хотя бывают и исключения, когда и для этого типа применяют традиционную насечку.

Рабочий процесс

В первую очередь подготавливаются условия для технического осуществления мероприятия. Основным требованием к его организации является надежная фиксация заготовки. Чаще всего для этой цели используют тиски, позволяющие придать элементу устойчивое положение. Начинается работа с предварительной зачистки. При наличии на поверхности материала следов ржавчины или окалины их ликвидируют драчевым напильником. То есть в этой части используется грубое опиливание металла, при котором желательно применять старый инструмент, поскольку работа с проблемными поверхностями быстро изнашивает напильники.

Далее можно приступать к черновой обработке. В зависимости от состояния заготовки на этот момент подбирается более эффективный и точный в обработке инструмент. При этом стоит позаботиться и о тисках, которые могут пострадать в процессе опиливания. Защитить губки можно при помощи специальных накладок из латуни, меди или алюминия. Выбор материала также зависит от характера обработки - чем она интенсивнее и грубее, тем жестче должна быть накладка.

Тиски устанавливаются так, чтобы их губки находились на уровне локтя. В ходе опиливания следует стоять вполоборота к оборудованию - на расстоянии примерно 20 см от края стола. Корпус держится прямым, но с поворотом на 45° относительно продольной оси тисков. Оптимальное расположение ног - на ширине плеч, при этом левую ногу можно вывернуть в направлении движения инструмента вперед. Такая позиция обеспечивает максимально стабильное положение тела, что позволяет выполнять свободное опиливание металла даже при небольшом наклоне корпуса вперед для контроля качества работы. В процессе выполнения операции напильник удерживается правой рукой так, чтобы головка ручки упиралась в ладонь.

Механизация опиливания

За последнее время многие представители традиционного ручного инструмента успешно перешли в форму электрических устройств, обладающих более высокими технико-эксплуатационными показателями. Подверглось модернизации и слесарное дело, в результате чего мастера обзавелись пневматическими аппаратами для опиливания металла. В целом концепция ручной обработки была сохранена, однако силовое воздействие обеспечивает электродвигатель. В качестве рабочих элементов также выступают насадки с абразивными поверхностями.

Кроме пневматического инструмента широкое распространение получили и аккумуляторные, а также сетевые приборы. К примеру, ленточный напильник оснащается режущими полотнами, эффективно выполняющими аккуратную и точечную доводку различных металлических поверхностей. К преимуществам механизированных устройств можно отнести качество обработки, высокую скорость и безопасность процесса. Впрочем, высокая точность при обслуживании сложных по форме заготовок по-прежнему достигается только при условии использования традиционных напильников.

Проверка качества работы

Правильность выполненной обработки оценивается с помощью линейки или угольника. Таким образом, контролирующий мастер проверяет наличие просветов. Этот вариант контроля применяется в случае, если ставилась цель получить ровную и чистую поверхность. Если же опиливание металла производилось для последующей интеграции элемента в конструкцию с пазами, то оценить качество работы можно путем натурального сопоставления параметров.

Заключение

В широком ассортименте режущего инструмента напильник является одним из самых безопасных. Тем не менее и в работе с ним не стоит забывать о некоторых правилах, которые позволят предотвратить неприятные последствия. Так, должна выполняться только при условии стабильного положения заготовки. Отсутствие раскачиваний благоприятно скажется и на безопасности, и на качестве работы. Также в ходе обработки не стоит удалять стружку руками. Для этого применяют специальные щетки или промышленные пылесосы. К слову, электрический ленточный и пневматический инструмент в зависимости от модификации может предусматривать возможность дополнительного оснащения системами пылеудаления.

К атегория:

Опиливание металла

Механизация опиловочных работ

Механизация слесарных работ является одним из путей повышения производительности труда и культуры производства. Механизация осуществляется в основном применением ручного электрического и пневматического инструмента, а также опиловочных машинок и станков.

Зачистка и полирование шлифовальными шкурками с помощью универсальных переносных машинок. Шлифовальную шкурку склеивают в виде колец и закрепляют на эластичном основании специальных разжимных головок, которые устанавливают на рабочих концах шпинделей универсальных электрических и пневматических машинок.

Для закрепления шкурки в оправке из инструментальной стали прорезают шлиц в ее торцовой части, в который вводят конец полотна шкурки. Затем шкурку навертывают на оправку, после 1,5 - 2 оборотов конец шкурки завертывают и хвостовиком напильника прижимают к торцу оправки. Таким образом шкурка надежно закреплена на оправке.

Отделочные операции производят шлифовальными шкурками с помощью специальных ручных механизированных инструментов (дисковых шлифовальных машинок), ручными, механизированными инструментами с абразивными лентами или на специальных ленточ-но-шлифовальных станках.

Электрический напильник конструкции Д. И. Судаковича предназначен для выполнения различных слесарных и сборочных работ. Длина хода напильника 12 мм, число двойных ходов в минуту 1500, мощность электродвигателя 120 Вт, рабочее напряжение тока 127 и 220 В.

Напильник работает следующим образом. Нажимом на кнопку включается электродвигатель. Вращение ротора электродвигателя через зубчатую пару передается коленчатому валу, на кривошипную шейку которого насажен шатун. При вращении вала шатун получает возвратно-поступательное движение, которое передается через шток напильнику, закрепленному в патроне.

Особенностью данного электронапильника является то, что его приводной механизм выполнен с двумя шатунами, один из которых соединен шарнирно с напильником, а другой - с балансиром, причем кривошип коленчатого вала привода расположен таким образом, что поступательному перемещению напильника в одном направлении соответствует перемещение балансира в обратном направлении. Благодаря такому устройству достигается взаимное гашение инерционных сил, вызываемых возвратно-поступательным движением напильника и балансира, и устранение вибрации инструмента при его работе.

Рис. 1. Зачистка опиленной поверхности напильником со шлифовальной шкуркой (бумажной или тканевой):
а - абразивная шкурка, б - напильник со шкуркой и работа им, в зачистка вогнутой поверхности, г - отделка круговыми штрихами

Применение электронапильника повышает производительность труда примерно в пять раз по сравнению с работой, выполняемой обычным ручным напильником.

Механизированные ручные опиловочные машинки. Механизированные опиловочные машинки с вращающимися инструментами типа мелких фрез диагЛетром от 1,5 до 25 мм используются широко.

Универсальная шлифовальная машинка с гибким валом и прямой шлифовальной головкой, работающая от асинхронного трехфазного электродвигателя, имеет шпиндель, к которому крепят гибкий вал с державкой для закрепления рабочего инструмента.

Машинка имеет сменные прямые и угловые головки.

Сменные державки позволяют производить опиливание, шлифование в труднодоступных местах и под разными углами.

Подобной конструкции станки могут быть также и подвесными, которые удобны для использования на рабочем месте слесаря.

Опиловочные станки. Применяются два типа опиловочных станков: с возвратно-поступательным движением и вращательным движением, чаще всего с гибким валом (станки типа ОЗС ). На станках первого типа применяют напильники различного профиля с крупной и мелкой насечкой.

Рис. 2. Электрический напильник

В опиловочных станках для обработки закаленных деталей (штампов и т. п.) применяют специальный алмазный инструмент.

Рис. 3. Универсальная шлифовальная машина С-475 (а), опиливание (б), обработка фрезами-шарошками (в)

Рис. 4. Опиловочно-за-чистная подвесная головка: 1 - инструмент, 2 - головка, 3 - электродвигатель, 4 - гибкий вал

Рис. 5. Передвижной опиловочно-зачистной станок ОЗС

Станки с гибким валом и вращающимися напильниками особенно удобны в изготовлении штампов, пресс-форм, металлических моделей ит. п.

Опиловочные станки бывают стационарные и переносные.

Передвижной опиловочно-зачистной станок ОЗС имеет стойку с вилкой, в которой закреплен электродвигатель с кнопочным пультом. Шарниры позволяют электродвигатель с укрепленной на нем головкой поворачивать в удобное для работы положение. Инструмент закрепляют в патроне, смонтированном на конце гибкого вала. Он получает вращательное движение.

Станок ОЗС имеет следующие приспособления: инструментодержатель №1 со сменными цангами для крепления инструмента с хвостовиком диаметром 6, 8 и 10 мм; инструментодержатель №2 для крепления инструмента с конусным хвостовиком № 0 и 1; полировальную головку, предназначенную для шлифования, полирования и снятия заусенцев; пистолет, превращающий вращательное движение гибкого вала в поступательное движение инструмента; напильник и ножовочное полотно; абразивный брусок или шабер.

К станку ОЗС прилагают крупные напильники, пальцевые фрезы, абразивные шлифовальные головки диаметром от 8 до 42 мм, войлочные резиновые и другие полировальные головки диаметром от 6 до 35 мм, сверла, развертки, зенковки и т. п.

Рис. 6. Работа полировальной головкой

Стационарный опиловочный станок «Коммунар» имеет станину, на которой закреплена стойка с нижним, верхним кронштейнами и штоком. Ступенчатый шкив (закрыт кожухом) позволяет регулировать скорость движения напильника.

Рис. 7. Стационарный опиловочно-зачи-стной станок завода «Коммунар»: а - общий вид, б - схема работы

Обрабатываемую деталь закрепляют на поворотном столе. Установка стола на нужный угол достигается с помощью винта.

Хвостовик напильника закреплен винтом в верхнем кронштейне, после чего верхний кронштейн опускают, при этом нижний конец напильника должен войти в конусное углубление нижнего кронштейна. Правильность установки напильника между верхним и нижним кронштейнами проверяют угольником. В вертикальное положение напильник устанавливают с помощью винтов, имеющихся в верхнем кронштейне. Пуск и останов станка осуществляют нажимом на педаль.

При обработке деталей, не требующих высокой точности, эти станки обеспечивают повышение производительности труда в 4 - 5 раз по сравнению с ручной обработкой. На них можно обрабатывать детали различной формы (круглые, трехгранные, квадратные и т. п.), а также поверхности, расположенные под разными углами. Напильники к станку бывают различных сечений с конической заточкой на конце.

Стационарные опиловочные станки не позволяют производить обработку в труднодоступных местах. В этом случае применяют переносные электрические и пневматические машинки.

Ленточно-шлифовальный станок. На рис. 8 приведена принципиальная схема станка с бесконечной абразивной лентой, в котором вращение от электродвигателя ременной передачей передается валику с ведущим роликом. Бесконечная абразивная лента, к которой прижимается деталь, проходит через ролик, ведомый и натяжной ролики.

Станок с опиловочной бесконечной лентой внутри основания имеет электродвигатель, редуктор и приводной шкив опиловочной ленты, а натяжной шкив помещается в верхнем кронштейне. Опиловочная бесконечная лента имеет ширину от 6 до 12 мм и может перемещаться со скоростью от 25 до 54 м/с. Для опиливания поверхности деталь устанавливают на стол и прижимают к ленте. Станок пускают в работу кнопкой.

Рис. 8. Ленточно-полиро-вальный станок

Рис. 9. Опиловочный станок с бесконечной лентой: 1 - верхний кронштейн, 2 - лампа, 3 - бесконечная лента, 4 - стол, 5 - основание, 6 - кнопка включения

Рис. 10. Процесс шлифования: а - обработка периферией шлифовального круга, б - схема работы абразивного зерна; 1 - связка, 2 - поры, 3 - зерно, 4 - деталь, 5 - торец круга, 6 - периферия круга

Рис. 11. Плоскошлифовальный станок ЗБ71М

Шлифование - один из видов обработки металлов резанием. При этом слой металла снимается шлифовальным кругом, который представляет собой пористое тело, состоящее из большого количества мелких зерен, соединенных между собой клеящим веществом - связкой.

Процесс шлифования состоит в том, что вращающийся шлифовальный круг, соприкасаясь с металлом острыми гранями абразивных зерен, снимает с поверхности заготовки слой металла.

Поверхности, обрабатываемые шлифованием, могут быть цилиндрическими (круглыми), плоскими, винтовыми, фигурными (профильными). Наиболее широко применяется плоское и круглое шлифование.

На рис. 11 показан плоскошлифовальный станок ЗБ71М, предназначенный для шлифования плоскостей периферией круга.

Станок состоит из следующих сборочных единиц: станины, стола, колонки, шлифовальной бабки. Кроме этого, станок имеет устройства, с помощью которых осуществляются: вертикальное перемещение шлифовальной бабки, переключение магнитной плиты, ручное переключение поперечной подачи стола, а также маховичок ручного продольного перемещения стола, микрометрическую вертикальную подачу, рычаг реверсирования поперечной подачи и устройство для отсоса абразивной пыли при шлифовании. Лимб вертикальной ручной подачи круга имеет цену деления 0,01 мм.

Автоматическая вертикальная подача шлифовального круга производится от гидропривода при реверсировании поперечной подачи стола. В верхней часта колонки вмонтарована гайка для осуществления вертикального перемещения шлифовальной бабки. Шлифовальная бабка несет шпиндель, встроенный электродвигатель и механизм вертикального перемещения. Шлифовальный круг, установленный на шпинделе, закрыт кожухом.

Основным абразивным инструментом является шлифовальный круг формы ПП с размерами 250х 75×25 мм. При 2800 об/мин шпинделя обеспечивается окружная скорость круга около 30 м/с. Стол станка, перемещаясь по направляющим станины, совершает возвратно-поступательное движение, которое может осуществляться также вручную от маховичка и автоматически от гидропривода. За один оборот маховичка стол перемещается на 15 мм. Возвратно-поступательное движение стола является главным движением подачи и регулируется от 0 до 20 м/с.

Поперечная подача стола осуществляется вручную рукояткой ходового винта.

Заготовки при шлифовании закрепляют с помощью электромагнитной плиты, которую устанавливают и надежно закрепляют на столе станка. Размер зеркала плиты 450 х 200 мм.

Выбор шлифовального круга. Марка, поставленная на торцовой части круга, является его технической характеристикой. По маркировке можно определить, каким заводом и из какого абразивного материала изготовлен круг, какова его зернистость, твердость, связка, структура, форма и размеры, а также наибольшая окружная скорость. Данные обозначены буквами, цифрами, словами и располагаются в определенной последовательности.

Выбор шлифовального круга зависит от свойств обрабатываемого материала, режима шлифования, требований, предъявляемых к шероховатости и точности обрабатываемых заготовок.

Шлифование абразивной лентой. Обработка осуществляется абразивными лентами, которые изготовляют на бумажной или тканевой основе, на животных или синтетических клеях.

Шлифование осуществляется или при свободном натяжении ленты, или поджимом ее контактным роликом, или подкладной плитой. Наибольшее распространение имеют контактные ролики, покрытые резиной или полимерами. При повышении твердости контактного ролика интенсивность съема металла увеличивается, а шероховатость обработанной поверхности ухудшается. Твердые контактные ролики применяют для предварительной обработки, мягкие - для окончательной.

Периферия контактного ролика может иметь гладкую или прерывистую (рифленую) поверхность. Наличие рифленой поверхности повышает режущую способность ленты, а следовательно, и съем лентами. Наличие на поверхности обода рифлений, образующих на рабочей поверхности ленты карманы для сбора металлической пыли и отходов шлифования, способствует увеличению срока службы ленты.

Рис. 8. Маркировка шлифовального круга

Достоинства шлифования абразивной лентой:
– повышенный съем металла благодаря большой режущей поверхности ленты и свободному резанию;
– простая и недорогая конструкция станка и инструмента;
– малые затраты времени на смену ленты;
– безопасность работы на таких станках;
– возможность варьировать режущими свойствами ленты подбором твердости или формы контактного ролика.

Контурное травление деталей является одним из высокопроизводительных методов обработки, заменяющим слесарное опиливание. Контурное травление называют химическим фрезерованием. Метод заключается в глубоком травлении на деталях (из алюминия, его сплавов, из стали и титана) тех участков, которые подлежат опиливанию. Остальные участки поверхности защищаются стойкими химическими покрытиями. Травление осуществляют в растворе, состоящем из 400 - 420 г каустической соды, растворенной в 1 л воды, нагретой до 75 -80°С. Детали предварительно обезжиривают.

Химическое фрезерование применяется для обработки труднодоступных мест, узких щелей, фасонных вырезок, спиральных канавок и др. Точность обработки при химическом фрезеровании достигается ±0,05 мм, а высота гребешков (неровностей) - от 1,25 до 2,5 мкм, что исключает дополнительную зачистку.

Виды и причины брака при опиливании. Наиболее частыми видами брака при опиливании являются:
– неровности поверхностей (горбы) и завалы краев заготовки как результат неумения пользоваться напильником;
– вмятины или повреждение поверхности заготовок в результате неправильного зажима ее в тисках;
– неточность размеров опиленной заготовки вследствие неправильной разметки, снятия очень большого или малого слоя металла, а также неправильности измерения или неточности измерительного инструмента;
– задиры, царапины на поверхности детали, возникающие в результате небрежной работы и неправильно выбранного напильника.

Рис. 9. Поперечно-строгальный станок: 1 - кронштейн, 2 - стол, 3 - резцедержатель, 4 - суппорт, 5 - ползун, 6 - станина, 7 - механизм горизонтальной подачи 8 - механизм вертикальной подачи

Безопасность труда при опиливании.

При опиловочных работах необходимо выполнять следующие правила техники безопасности:
– при опиливании заготовок с острыми кромками нельзя поджимать пальцы левой руки под напильник при обратном ходе;
– образовавшуюся в процессе опиливания стружку необходимо сметать с верстака волосяной щеткой. Строго запрещается сбрасывать стружку обнаженными руками, сдувать ее или удалять сжатым воздухом;
– при работе следует пользоваться только напильниками с прочно насаженными рукоятками;
– запрещается работать напильниками без рукояток или напильниками с треснувшими, расколотыми рукоятками.

Работа на строгальном станке. Строгальные станки разделяют на универсальные и специализированные. К универсальным относят поперечно-строгальные, продольно-строгальные и долбежные станки.

В слесарном деле применяют преимущественно поперечно-строгальные станки. Они предназначены для обработки малогабаритных деталей, имеющих горизонтальные, вертикальные и наклонные поверхности.

На рис. 9 показан поперечно-строгальный станок 7Б-35, основные части которого описаны выше.

Станина - массивная чугунная отливка, имеющая внутри ребра и перегородки для прочности и жесткости. Внутри станины помещены привод станка, коробка скоростей и кулисный механизм.

Ползун - чугунная пустотелая отливка, передвигающаяся по верхним горизонтальным направляющим станины. Для обеспечения прочности внутри ползуна расположены ребра жесткости. От плавности и точности перемещения ползуна по направляющим зависит качество обработки.

Суппорт прикреплен в передней части ползуна с резцедержателем, в котором крепят резец.

Стол прикреплен на передней стенке станины и поддерживается кронштейном.

Движение резца в направлении заготовки, при котором снимается стружка, называется рабочим ходом, а движение в обратном направлении (работа не производится) называется холостым ходом.

Заготовку крепят на столе станка с помощью зажимных устройств: машинных поворотных тисков; крепежных приспособлений (прихватов, прижимов, упоров, опорных подкладок).

Резцы выбирают в зависимости от вида обработки деталей: для строгания плоскостей - проходные, для подрезания уступов и торцов - подрезные, для разрезания заготовок на части, прорезания канавок, пазов и выемок - прорезные-отрезные. Для чернового строгания применяют проходной изогнутый резец, а для чистового - резец со слегка закругленной вершиной.

При установке резца в резцедержатель поворотную часть суппорта по лимбу устанавливают в нулевое положение.

Величину срезаемого слоя металла выбирают в зависимости от припуска на обработку. Под чистовое строгание оставляют припуск на обработку не более 0,5 - 2 мм и работают с малыми подачами.

Длину хода ползуна регулируют перемещением пальца кулисы относительно центра кулисного механизма;

выбрать режим обработки: скорость, глубину резания, подачу (по справочнику). При чистовом строгании применять наименьшую плдачу, чтобы получить поверхность 4 -5-го класса шероховатости;

резец на нужную глубину резания устанавливают по лимбу винта суппорта. Цену деления лимба находят делением шага винта на число делений лимба;

прямолинейность обработанной поверхности проверяют лекальной линейкой, а размеры - штангенциркулем с величиной отсчета по нониусу 0,05 или 0,1 мм.

При работе на строгальном станке следует строго соблюдать безопасность труда: должна быть исключена возможность захвата одежды движущимися частями станка, заготовкой или резцом; зажимные устройства станка должны обеспечивать надежное закрепление заготовки; работают в очках для защиты глаз от попадания стружки; удаляют стружку только щеткой, крючком или совком; нельзя измерять детали на работающем станке; запрещено оставлять работающий станок без наблюдения; рабочее место и проходы должны быть чистыми, не загромождены материалами, приспособлениями, готовыми изделиями и др.

Слесарное опиливание

К атегория:

Опиливание металла

Слесарное опиливание

Опиливанием называют метод размерной обработки заготовок напильником. Опиливание предназначено для получения необходимой формы, размера, шероховатости и расположения поверхности. Опиливают такие поверхности заготовок, обработка которых на станках технически невозможна или экономически нецелесообразна (рабочие полости штампов, пресс-форм и т. п.). Опиливание применяют и для подгонки сопряженных поверхностей деталей на месте сборки изделия.

Виды опиливания. Опиливание бывает ручное и машинное. Опиливание с целью повысить качество поверхности иногда называют зачисткой.

Опиливание основано на разрушении поверхностного слоя материала заготовки режущими элементами инструмента (напильника), выполненными в виде клина. Каждый режущий клин срезает с заготовки слой материала и превращает его в стружку, которая размещается в стружечном пространстве.

Рис. 1. Режущие элементы различных типов напильников: а - процесс опиливания, б, в; г - двойная, одинарная и точечная (рашпиль-ная) насечки соответственно; 1 - напильник, 2 - заготовка, 3 - вспомогательная насечка, 4 - основная насечка, 5 - режущая кромка; у - передний угол, а - задний угол, fi - угол заострения, 6 - угол резания

При опиливании напильник двигают вручную вперед (от себя) со скоростью Цр.х. рабочего хода и назад (на себя) со скоростью v0.x. обратного хода (рис. 1, а). Горизонтальную силу прикладывают как при рабочих, так и при холостых ходах, а вертикальную (двумя руками) - только при рабочих ходах. Чтобы напильник всегда был параллелен обрабатываемой поверхности, в начале рабочего хода на напильник сильнее нажимают левой рукой, а по мере его движения нажим левой рукой уменьшают, а правой - увеличивают.

Режущий инструмент для опиливания. Напильник представляет собой многолезвийный режущий инструмент, у которого зубья расположены на поверхностях стальных закаленных брусков, имеющих различные профиль поперечного сечения и длину. Напильник имеет рабочую часть и хвостовик. Оттянутую часть называют носком. На рабочей части различают узкую сторону, широкую сторону и ребро.

Зубья напильника получают насеканием, фрезерованием; шлифованием и другими технологическими методами. Наибольшее распространение получило насекание зубьев на насекальных станках специальными зубилами. Насеченные зубья более прочны.

Напильники изготовляют с различными по длине и форме режущими кромками. Короткую кромку в виде неправильного треугольника получают двойной насечкой, длинную (прямую или радиусную) кромку- одинарной насечкой. Короткую кромку получают также рашпильной (точечной) насечкой.

Слесарные напильники общего назначения обычно имеют двойную насечку - основную (под углом 65°) и вспомогательную (под углом 45°). Последняя делит основную насечку на многочисленные зубья, что позволяет при одинаковой затрате сил увеличить количество снимаемой стружки.

Рис. 2. Стержневой напильник (а) и борфреза (б): 1 - носок, 2 - рабочая часть, 3 - хвостовик, 4 - заплечик

Шаг основной и вспомогательной насечек делают разным. В результате этого каждый последующий зуб смещен относительно предыдущего в направлении, перпендикулярном оси напильника. Без такого смещения каждый последующий зуб следовал бы строго за предыдущим и на обрабатываемой поверхности образовывались бы канавки. Перекрытие зубьев обеспечивает низкую шероховатость обрабатываемой поверхности.

Величина стружечного пространства оказывает большое влияние на качество и производительность опиливания. Объем стружечного пространства определяется шагом насечки, т. е. числом основных насечек на длине 10 мм. Это число определяется номером насечки. Слесарные напильники общего назначения имеют шесть номеров насечек - от нуля (наибольший шаг) до 5 (наименьший шаг).

По форме поперечного сечения напильники общего назначения бывают: плоские, плоские остроносые, квадратные, трехгранные, круглые, полукруглые, ромбические и ножовочные. Напильники общего назначения изготовляют длиной 100; 125; 150; 200; 250; 300; 350 и 400 мм.

Напильники маленьких размеров называют надфилями. Выпускаемые надфили имеют десять номеров насечки: 00; 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7 и 8. Формы поперечного сечения надфилей такие же, как напильников общего назначения. Кроме того, выпускают надфили трехгранные односторонние, овальные и пазовые. Каждый тип надфиля выпускают трех типоразмеров. Общая длина соответственно 100; 120 и 160 мм; длина рабочей части соответственно 50; 60 и 80 мм.

Слесарные напильники общего назначения и надфили делают из сталей У12, У12А, У13 и У13А. Допускается изготовление напильников из сталей 13Х и ШХ15. Напильники закаливают до твердости 54 HRQ .

Напильники для труднообрабатываемых материалов изготовляют из сталей 14ХФ и 13Х, а также из быстрорежущей стали. Они отличаются от напильников общего назначения числом и углами наклона насечек. Их широкие поверхности имеют радиусную форму, благодаря чему в работе одновременно участвует меньшее число зубьев.

При машинном опиливании применяют стержневые напильники и борфрезы. Стержневой напильник в отличие от слесарного имеет хвостовик, с помощью которого он крепится в машине. При опиливании штампов и пресс-форм широко применяют концевые и насадные борфрезы (диаметром 3 - 32 мм) цилиндрической, угловой, дисковой и другой формы. Изготовляют борфрезы из быстрорежущей стали или из инструментальной стали У12А и закаливают до твердости 66 HRC s. Борфрезы делают с особо крупным, крупным, средним, мелким и особо мелким зубом.

Оборудование и приспособления для опиливания. Опиливание вручную обычно производят за слесарным верстаком. Заготовку устанавливают в слесарных тисках, оснащенных алюминиевыми или медными нагубниками и деревянными прокладками, предохраняющими обработанные поверхности от повреждений.

Обработку заготовки борфрезами выполняют с помощью электрической машины с гибким валом. Опиливание стержневыми напильниками осуществляют на стационарных опиловочных станках. Использование приспособлений типа копиров позволяет повысить производительность опиливания, так как при этом в процессе работы не надо контролировать отклонение формы и расположения обрабатываемых поверхностей.

Последовательность и приемы выполнения работ при опиливании. Поверхность заготовки очищают от грязи, масла и окалины. Твердую поверхностную корку отливок и поковок предварительно удаляют старым напильником или зубилом. Затем заготовку размечают.

При выборе напильника необходимо учитывать физико-механические свойства обрабатываемого материала, размеры, форму обрабатываемой поверхности и ее расположение относительно других поверхностей заготовки, величину припуска на обработку, требуемую точность и шероховатость поверхности.

Плоские и плоские остроносые напильники применяют для обработки плоских и выпуклых поверхностей, канавок. Квадратные и прямоугольные пазы и отверстия опиливают квадратными напильниками. Трехгранные напильники удобны при обработке острых углов в пазах, а также трехгранных и многогранных отверстий. Круглые и овальные отверстия, вогнутые поверхности опиливают круглыми напильниками; вогнутые и плоские - полукруглыми; узкие фасонные поверхности, прорези и канавки - ромбическими.

Длину напильника рекомендуется выбирать на 150- 200 мм больше длины опиливаемой поверхности. Для очень точной обработки небольших поверхностей и твердых материалов используют надфили. Грубое опиливание мягких материалов, пластмасс и дерева рационально проводить рашпилями.

Опиливание производят последовательно каждым типом напильника (начиная с наиболее грубого и кончая наиболее точным). Заготовку устанавливают в тисках так, чтобы разметочная риска была хорошо видна, а опиливаемая поверхность располагалась горизонтально.

Для повышения производительности и качества обработки применяют перекрестное опиливание: сначала всю поверхность опиливают косым штрихом слева направо; потом - прямым штрихом; затем - косым штрихом справа налево.

В результате неправильной эксплуатации напильники теряют режущие свойства. Если на рабочую часть напильника попало масло или частицы стружки забили его впадины, то он становится непригодным для работы. Засаленные напильники очищают твердым куском древесного угля. От стружки напильник очищают заостренной лопаточкой из мягкого железа (или латуни) и стальной жесткой щеткой. Очистку ведут в направлении верхней насечки. Перед опиливанием алюминиевых сплавов напильник следует натереть стеарином в целях уменьшения его засаливания.

При опиливании контролируют шероховатость, форму, размеры и расположение поверхности. Шероховатость, как правило, контролируют по эталонным образцам. Отклонение от плоскостности (наиболее распространенный вид брака при опиливании) контролируют поверочной линейкой (на просвет). Взаимное расположение поверхностей контролируют угольниками, шаблонами и угломерами; линейные размеры проверяют штангенциркулями.

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.

Правила и приемы опиливания

Для определенной работы выбирают тип напильника, его длину и номер насечки.

Тип напильника определяется формой обрабатываемой поверхности, длина – ее размерами. Напильник берут длиной на 150 мм больше размера обрабатываемой поверхности.

Для опиливания тонких пластин, пригоночных и доводочных работ берут короткие напильники с мелкой насечкой.

Когда требуется снять большой припуск, работают напильником длиной 300 – 400 мм с крупной насечкой. Номер насечки выбирают в зависимости от вида обработки и размера припуска.

Для черновой обработки применяют напильники с насечкой N0 и N1. Они снимают припуск до 1 мм.

Чистовую обработку делают напильником N2.

На обработку личными напильниками оставляют припуск до 0,3 мм.

Для окончательного опиливания и доводки поверхности берут напильники NN 3, 4, 5. Они снимают слой металла до 0,01 – 0,02 мм.

Заготовки из стали повышенной твердости лучше всего опиливать напильником с насечкой N 2.

Цветные металлы обрабатывают специальными напильниками, а в отсутствие напильниками общего назначения N 1. Личные и бархатные напильники для опиливания цветных металлов непригодны.

Перед опиливанием необходимо подготовить поверхность, очистив ее от масла, формовочной смеси, окалины, литейной корки и т.д. Затем деталь зажимают в тисках опиливаемой плоскостью горизонтально примерно на 10 мм выше губок тисков.

Заготовку с обработанными поверхностями закрепляют, надев на губки тисков нагубники из мягкого материала – меди, латуни, алюминия.

При опиливании тонкой детали, ее закрепляют на деревянном бруске деревянными пластинками, которые обеспечивают неподвижность детали.

При опиливании нужно следить за правильной координацией движений рук и усилия, передаваемого на напильник. Движение напильника должно быть горизонтальным, поэтому нажимы на ручку и носок напильника должны изменяться в зависимости от положения точки опоры напильника на обрабатываемую поверхность.

При движении напильника нажим левой рукой постепенно уменьшается. Регулируя нажимы на напильник, добиваются получения ровной опиливаемой поверхности без завалов по краям.

В случае ослабления нажима правой руки и усиления левой может произойти завал поверхности вперед.

При усилении нажима правой руки и ослабления левой получится завал назад. Прижимать напильник к обрабатываемой поверхности необходимо при рабочем ходе, т.е., когда напильник движется от себя.

При обратном ходе напильник идет свободно без нажима, однако его не нужно отрывать от детали, чтобы не потерять опоры и не изменить положения напильника.

Чем мельче насечка, тем меньше должна быть сила нажатия.

Важное значение имеет положение работающего в момент опиливания по отношению к обрабатываемой детали.

Он должен располагаться сбоку от тисков на расстоянии около 200 мм от верстака так, чтобы корпус был прямым и повернутым под углом 45 градусов к продольной оси тисков.

При движении напильника от себя основная нагрузка приходится на слегка вынесенную вперед левую ногу, а при обратном – холостом ходе – на правую. При слабом нажиме на напильник при доводке или отделке поверхности, стопы ног располагаются почти рядом. Такие работы, как точные, чаще выполняют сидя.

Важное значение имеет и положение рук (хватка напильника). Необходимо взять в правую руку напильник за ручку так, чтобы она упиралась в ладонь руки, при этом четыре пальца захватывают ручку снизу, а большой палец помещают сверху.

Ладонь левой руки накладывают несколько поперек напильника на расстоянии 20 – 30 мм от его носка.

Пальцы должны быть слегка согнуты, но не свисать; они не поддерживают, а только прижимают напильник. Локоть левой руки должен быть немного приподнят. Правая рука от локтя до кисти должна составлять с напильником прямую линию.

При обработке мелких деталей напильником, а также при работе надфилем большим пальцем левой руки нажимают на конец надфиля, остальными пальцами поддерживают его снизу.

Указательный палец правой руки кладут на надфиль или напильник. При таком положении рук давление получается минимальным, стружка снимается очень тонкая, и поверхность доводится до нужного размера без опасности зайти за разметочную линию.

Опиливание поверхности является сложным трудоемким процессом. Чаще всего дефектом при опиливании поверхности является неплоскостность.

Работая напильником в одном направлении, трудно получить правильную и чистую поверхность.

Поэтому движение напильника, положение его штрихов, следов на обрабатываемой поверхности должны меняться, т.е. попеременно с угла на угол.

Сначала опиливание выполняют слева направо под углом 30 – 40 градусов к оси тисков, затем, не прерывая работы, прямым штрихом и заканчивают опиливание косым штрихом под тем же углом, но справа налево. Такое изменение направление направления движения напильника дает возможность получать необходимую плоскостность и шероховатость поверхности.

Процесс опиливания нужно постоянно контролировать.

Деталь нужно проверять довольно часто, особенно в конце опиливания.

Для контроля пользуются поверочными линейками, штангельциркулями, угольниками, поверочными плитами.

Поверочную линейку выбирают в зависимости от длины проверяемой поверхности, т.е. поверочная линейка по длине должна перекрывать проверяемую поверхность.

Проверку качества опиливания поверхности поверочной линейкой производят на просвет. Для этого деталь достают из тисков и поднимают на уровень глаз. Поверочную линейку берут правой рукой за середину и прикладывают ребро поверочной линейки перпендикулярно проверяемой поверхности.

Для того чтобы проверить поверхность во всех направлениях сначала линейку ставят по длинной стороне в двух-трех местах, затем по короткой – также в двух-трех местах и, наконец, по одной и другой диагоналям. Если просвет между линейкой и проверяемой поверхностью узкий и равномерный, значит плоскость обработана удовлетворительно.

При контроле линейку не передвигают по поверхности, а каждый раз отнимают от проверяемой поверхности и переставляют в нужное положение.

Если поверхность должна быть опилена особенно тщательно, проверку точности производят с помощью поверочной плиты на краску. В этом случае на рабочую поверхность поверочной плиты тампоном наносится тонкий равномерный слой краски (синька, сурик или сажа, разведенные в масле).

Затем поверочную плиту накладывают на поверяемую поверхность, делают несколько круговых движений, затем плиту снимают.

На недостаточно точно обработанных (выступающих) местах остается краска. Эти места опиливают дополнительно до тех пор, пока не будет получена поверхность с равномерным слоем краски по всей поверхности.

Штагенциркулем можно проверить параллельность двух поверхностей путем замера толщины детали в нескольких местах.

При опиливании плоскостей под углом 90 градусов, их взаимно перпендикулярность проверяют слесарным угольником.

Контроль наружных углов детали осуществляют внутренним углом напильника, смотря на просвет.

Правильность внутренних углов в изделии проверяют наружным углом.

Опиливание вогнутых поверхностей. Сначала на заготовке размечают необходимый контур детали.

Большую часть металла в данном случае можно удалить вырезанием ножовкой, придав впадине в заготовке форму треугольника, или высверливанием. Затем напильником опиливают грани и спиливают выступы полукруглым или круглым драчевым напильником до нанесенной риски.

Профиль сечения полукруглого или круглого напильника выбирают таким образом, чтобы его радиус был меньше, чем радиус опиливаемой поверхности.

Не доходя примерно 0,5 мм от риски, драчевый напильник заменяют личным. Правильность формы распиливания проверяют по шаблону "на просвет", а перпендикулярность опиленной поверхности торцу заготовки – угольником.