Опиливание металлов

Эта одна из самых широко применяемых заключительных операций состоит в удалении небольших слоев металла напильником. С ее помощью с заготовок удаляют ржавчину, окалину, выравнивают шероховатые поверхности, а также придают деталям необходимую форму и размеры. Ясно, что для осуществления такой операции у мастера должен быть целый набор напильников. На рабочей поверхности напильника есть насечка, образующая режущие кромки. Насечки бывают одинарные, двойные, дуговые и точечные. По форме профиля поперечного сечения напильники делятся на плоские, квадратные, трехгранные, круглые, полукруглые, ромбические, ножовочные и некоторые другие (рис. 1).

Рис. 1. Напильники:
1 - плоский остроконечный (а - двойная насечка; б - одинарная насечка; в - кольцо; г - хвостовик; д - ручка); 2 - плоский тупоносый; 3 - полукруглый; 4 - круглый; 5 - трехгранный

Применение напильника той или иной формы определяется профилем обрабатываемой детали. Напильники с одинарной насечкой (прямоугольной под углом или дугообразной) обычно применяют при обработке мягких металлов, так как они снимают стружку по всей длине насечки. Напильники с двойной (перекрестной) насечкой снимают мелкую стружку (за счет большого количества мелких режущих клиньев), и их применяют для опиливания стали и других твердых металлов. Рабочие свойства напильника характеризуют двумя связанными между собой показателями: шагом насечки и числом насечек. Шаг насечки — это расстояние между двумя соседними зубьями напильника, а число насечек — количество их на 1 см длины. По числу насечек различают напильники драчевые (0-1), полуличные (2), личные (3) и бархатные (4-5). Последние применяются для чистового опиливания, шлифования и отделки деталей, в то время как драчевые — для предварительного, грубого опиливания. Напильники с крупной насечкой и грубыми, острыми зубьями называются рашпилями, а маленькие и с мелкой насечкой — надфилями. Перед опиливанием деталь закрепляют в тисках, при этом опиливаемая поверхность должна выступать над уровнем губок на 8—10 мм. Чтобы избежать образования вмятин на заготовке, можно использовать мягкие защитные губки. Для выполнения этой операции рекомендуется следующая рабочая поза: вполоборота к тискам, левая нога выставлена вперед и влево на полшага, угол между ступнями 40—60° (рис.2).

Оптимальная высота тисков должна быть такой, чтобы при наложении напильника правой рукой на губки тисков плечо и предплечье этой руки образовывали прямой угол (рис. 46а). Напильник держат за ручку правой рукой так, что закругленный конец ручки упирается в ладонь; ладонь левой руки накладывают почти поперек оси напильника на расстоянии 2—3 см от края его носка (рис. 2.б). Опиливание следует производить равномерным движением напильника: вперед — с нажимом и при обратном движении — без нажима. Напильник к детали надо прижимать обеими руками, причем в разных фазах движения по-разному: при движении напильника вперед постепенно увеличивают нажим на ручку правой рукой, одновременно ослабляя нажим на носок напильника левой.

Оптимальной скоростью опиливания считается 40— 60 двойных движений (т. е. прямого и обратного) в минуту. Если обрабатываемая поверхность плоская, то главная задача при обработке — сохранить ее плоскостность, т. е. не допустить «завалов».

Качество опиливаемых плоскостей оценивают с помощью различных контрольно-измерительных инструментов: плоскостность — лекальной линейкой на просвет; точность обработанных под прямым углом смежных плоскостей — угольником; параллельно обработанные плоскости — штангенциркулем (рис. 3).

Рис. 3. Способы контроля поверхностей при опиливании:
а - лекальной линейкой; б - угольником; в - штангенциркулем

— вперед и в сторону с поворотом вокруг своей оси (рис. 4.б). Контроль осуществляют по разметке или с помощью шаблонов.

При опиливании металлические стружки забивают насечки, поэтому необходимо время от времени очищать полотно напильника с помощью металлической щетки, которую следует перемещать вдоль насечек. На напильник с мелкой насечкой можно нанести мел. Тогда стружки будет забиваться меньше

Опиливание параллельных плоских поверхностей и поверхностей, расположенных под углом.

Опиливание плоскопараллельных плоскостей заготовки начинают с наиболее широкой поверхности, которую принимают за основную измерительную базу. Штангенциркулем предварительно проверяют толщину и параллельность сторон заготовки, замеры производятся в трёх – четырёх местах. Определив припуск, подлежащий удалению в различных местах второй широкой обрабатываемой поверхности, производят её опиливание. Контроль отклонения от прямолинейности, плоскости и параллельности производят периодически. Отклонение от параллельности сторон в процессе опиливания контролируют кронциркулем. На окончательно обработанной поверхности должны быть наведены продольные штрихи. Отклонение от параллельности, прямолинейности и плоскостности обработанных  сторон и их толщина должна быть в пределах допусков, указанных на чертеже. Если требуется опилить не только широкие, но и узкие стороны плиты (рёбра), то опиливание начинают с более длинной боковой стороны. Затем обрабатывают короткие стороны под углом 90º с проверкой их от длинной (базовой) стороны. При обработке последней длинной стороны выдерживают параллельность с базовой плоскостью.

Опиливание сопряженных поверхностей – самый распространённый вид опиливания, так как предназначается для плоскостей, расположенных под углом 90º друг к другу или под иным углом, требуемом чертежом. Наружные углы обрабатывают плоскими напильниками, внутренние углы в зависимости от их размера можно обработать плоскими (с одним ребром без насечки), трёхгранными, квадратными, ножовочными и ромбическими напильниками. Обработку заготовки начинают с базовой, наиболее длинной или широкой плоскости. Эту поверхность (или ребро) опиливают окончательно, соблюдая все правила опиливания и проверки плоских поверхностей. Затем угольником предварительно проверяют угол между обработанной ( базовой) и необработанной поверхностями. Выступающие места на обрабатываемой поверхности опиливают перекрёстным штрихом, периодически проверяя угол угольником, а отклонение от плоскостности и прямолинейности – линейкой. Если при проверке линейкой и угольником наблюдается равномерный просвет между проверяемой поверхностью и линейкой, проверяемым углом и ребром угольника, то работа по обеспечению точности обработки считается выполненной, после чего на обработанной поверхности необходимо нанести равномерные продольные штрихи.

Последовательность опиливания  поверхностей, расположенных под внешним углом, т. е. вначале обрабатывают наиболее длинную или широкую (базовую) поверхность и по ней опиливают другую сопрягаемую поверхность. Особое внимание обращать на тщательность обработки мест сопряжения внутренних плоскостей угла, пользуясь для этого ромбическим или трехгранным напильником. При закреплении заготовки в тисках для предохранения уже обработанной боковой поверхности от повреждения обязательно пользоваться накладными губками. Размер напильника выбирают с таким расчётом, чтобы он был длинней опиливаемой поверхности не менее чем на 150 мм. Если параметр шероховатости поверхности на чертеже обрабатываемой детали не указан, опиливание производят только напильником с насечкой № 1 или № 2. Если требуется получить поверхность с более низкой шероховатостью, то опиливание заканчивают напильником с насечкой № 3 или № 4.

Опиливание криволинейных поверхностей, пазов и отверстий.

Криволинейные поверхности разделяются на выпуклые и вогнутые, они могут находиться как на плоских деталях типа шаблонов, планок, копиров, так и на цилиндрических, многогранных и другой формы стержнях и валиках. Обычно опиливание таких поверхностей связано со снятием больших припусков. Прежде чем приступить к опиливанию, следует разметить заготовку, удалить излишний металл путём вырезания ножовкой, срубания зубилом или высверливания с последующим вырубанием. Выпуклые поверхности опиливают плоскими напильниками вдоль и поперёк выпуклости. При движении напильника вперёд вдоль выпуклости правая рука должна опускаться вниз, а носок напильника – подниматься вверх. При поперечном опиливании выпуклой поверхности напильнику сообщают кроме прямолинейного движения ещё и вращательное.

Основной припуск удаляют напильником с грубой насечкой, не доходя до разметочной риски на 0,8…1,0 мм, после чего напильником с насечкой  №4 окончательно осторожно снимают оставшуюся часть припуска металла до риски или требуемого размера. Контроль опиленной заготовки производят шаблонами, угольником и штангенциркулем.

Рис. 4. Опиливание криволинейных поверхностей:
а - выпуклых; б - вогнутых

Опиливание вогнутых поверхностей начинают с разметки на заготовке контура детали. Большую часть металла (припуска ) можно удалить выпиливанием ножовкой, придав впадине заготовки форму треугольника. Затем полукруглыми или круглыми напильниками спиливают излишний металл до нанесённой разметочной риски. Профиль сечения круглого или полукруглого напильника выбирают таким, чтобы его радиус был меньше, чем радиус опиливаемой поверхности. Правильность формы поверхности проверяют по шаблону на просвет, а перпендикулярность опилиной поверхности к торцу заготовки – угольником. При опиливании сочетаются два движения напильника – прямолинейное и вращательное, т. е. каждое движение напильника вперёд сопровождается небольшим поворотом его правой рукой на ¼ оборота вправо или влево. Все приёму опиливания и проверки полученной поверхности аналогичны обработке выпуклых поверхностей.

Распиливание отверстий и пазов в целях придания им нужной формы является одной из разновидностей обработки внутренних прямолинейных и криволинейных поверхностей. Распиливание выполняют напильниками соответствующей формы сечения, например, круглые отверстия обрабатывают круглым и полукруглым напильниками; трёхгранные  отверстия – трёхгранными, ножовочными и ромбическими напильниками и т. п. Подготовка к распиливанию начинается с разметки и накернивания разметочных рисок, сверления по разметочным рискам отверстий и вырубки проймы (удаления излишнего металла из будущего отверстия).