Пилы и напильники

Распиливать металл значительно труднее, чем распиливать древесину, но путем уменьшения размеров зубьев можно производить распиливание и твердого металла. Слесарные пилы для распиливания металла называются ножовками, хотя по сравнению с пилами столярными это скорее один из вариантов лучковой пилы.

Слесарная ножовка состоит из металлической рамки с рукояткой и пильного полотна. Поскольку пильные полотна могут быть различной длины, то у слесарной ножовки рамка обычно составная, позволяющая изменять базовую длину между точками крепления полотна. Ножовочное полотно устанавливается так, чтобы зубья были направлены от ручки – рабочим ходом слесарной ножовки является движение от себя. Полотно натягивается с помощью винта и барашковой гайки усилием руки (без применения дополнительного инструмента!).

Шаг зубьев у ножовки измеряется числом зубьев на один дюйм или в миллиметрах.

Для вязких металлов (медь, латунь) шаг зубьев должен быть равным 0,8-1 мм или 22-32 зуба на дюйм.. Для сравнительно более твердых металлов, таких как сталь и чугун, шаг должен быть равен 1,25 мм (20 зубьев на дюйм), а для углеродистой мягкой стали 1,3-1,6 мм (16-20 зубьев на дюйм). Кроме того, действует и общее для всех пил правило – с распиливаемой деталью всегда должно соприкасаться не менее 2,5 зубьев.

Пильные полотна слесарных ножовок изготавливают из углеродистых и легированных марок стали с термообработкой рабочей части. Длина стандартных пильных полотен составляет 300 мм, ширина около 25 мм при толщине от 0,8 до 1,2 мм. Передний угол зубьев оказывает большое значение на скорость резания – чем меньше передний угол, тем ниже скорость резания, но зато и усилие резания уменьшается. Чаще всего встречаются ножовочные полотна с шагом 1,25 мм и нулевым передним углом.

Кроме ножовочных полотен с односторонним размещением зубьев есть универсальные ножовочные полотна с зубьями по обоим краям полотна. С одной стороны такого универсального пильного полотна размещаются зубья для работы с металлом (мелкие), а с другой – для работы с древесиной и другими неметаллами с более крупными зубьями. Толщина универсальных ножовочных полотен несколько больше, чем у обычных.

Для более мелких работ используют малые ножовки с более узким полотном длиной 150 мм. Полотно может натягиваться с помощью винта или за счет упругости рамы станка, и чаще такая пила называется отрезовкой (не путайте с кельмой-отрезовкой). Отрезовки находят применение не только при слесарных работах, но успешно применяются при выполнении самых разнообразных других работ – обойных, паркетных, сантехнических, потолочных и других.

А еще встречается ножовка под названием слесарный лобзик, очень похожий на слесарную ножовку, но отличающийся тем, что пильное полотно установлено в нем зубьями к рукоятке. Таким лобзиком производят опиловку краев отверстий и другие мелкие работы. Но лобзик обычный, описанный в разделе 1.2 «Пилы», при работе с металлом тоже находит применение – следует только поменять пилку с крупными зубьями (для дерева) на пилку для металла с мелкими зубьями. Но фигурное выпиливание по металлу намного труднее, чем по дереву.

Для перепиливания небольших участков металла и пропиливания пазов используется слесарная шлицовка, отличающаяся от столярной только более мелкими зубьями. Короткое пильное полотно шлицовки сверху укреплено накладкой (обушком), поэтому полотно достаточно жесткое и его не уводит при выполнении пропилов.

Напильники не случайно попали в этот раздел – слесари частенько называют напильник пилою. Напильник – это стальной брусок с насечкой в виде зубьев, которые снимают стружку с поверхности металла. Профиль каждого элемента насечки несколько напоминает зуб пилы. Каждый такой зубчик напильника выполняет роль резца с отрицательным передним углом, поэтому напильник не режет, а скоблит поверхность металла. А для снижения износа величина угла заострения составляет обычно 70 градусов..

Форма и размеры насечки зависят от функционального назначения напильника. Самые ходовые формы насечки напильников – это одинарная и двойная насечки, насечка рашпильная и дуговая или радиальная насечка.

Одинарная (или основная) насечка наносится под углом примерно 25 градусов, и благодаря большой длине зубьев такой напильник снимает широкую стружку. Снятие такой стружки требует приложения больших усилий, и напильники с одинарной насечкой используются для обработки мягких металлов и неметаллических материалов – древесины и пластиков.

Двойная перекрестная насечка добавляет к основной насечке дополнительную, пересекающую основную и наносимую под более острым углом. Основная насечка образует профиль зубьев, а дополнительная разделяет зубья на отдельные участки. Шаг основной насечки больше шага вспомогательной, поэтому зубья располагаются не друг над другом, а с некоторым смещением и частично перекрывают друг друга – это способствует уменьшению шероховатости и получению более чистой поверхности после обработки таким напильником.

Рашпильная насечка образуется при вдавливании в нагретый металл напильника трехгранного инструмента, что формирует отдельные зубья пирамидальной формы. Рашпили используются при обработке неметаллических материалов, резины и древесины.

Напильники с дуговой насечкой в виде острых криволинейных зубьев с большими впадинами между зубьями используются при грубой обработке – например, при опиливании и при другой черновой обработке металла, когда повышенная шероховатость поверхности не является помехой для дальнейшей обработки.

По форме поперечного сечения напильники бывают плоскими, квадратными, треугольными, круглыми, ромбическими, полукруглыми и особоплоскими – так называемыми ножовочными.

У плоских напильников насечка на гранях разная – на широких двойная, на одной из узких граней – одинарная, а на другой узкой грани насечки вообще нет. Это позволяет при опиловке вершины угла оставлять одну из граней опиливаемого угла нетронутой.

По длине плоского напильника его сечение может быть как одинаковым, так и уменьшаться от середины к носу. Такие напильники называют остроносыми, и они применяются чаще тупоносых, так как считается, что остроносыми напильниками легче получать плоские поверхности при опиливании. Остроносыми бывают не только плоские напильники, но и напильнки с иными формами поперечного сечения.

По шагу насечки все напильники подразделяются на шесть номеров, которые определяют область применения того или иного напильника. Шаг насечки исчисляется в виде числа насечек на 10 мм длины (а не на дюйм).

Напильники №0 и №1 называются драчевыми и обладают наиболее крупной насечкой, шаг которой составляет 4,5-14 насечек на 10 мм. Драчевые напильники применяются для грубого чернового опиливания и снимают за один проход до 0,1 мм металла.

Напильники №2 и №3 называются личными (до 20 насечек на 10 мм) и применяются для чистового опиливания – они снимают за один проход максимум 0,06 мм.

Напильники №4 и №5 называются бархатными (до 50 насечек на 10 мм) и служат для окончательной отделки при опиливании деталей. Бархатные напильники снимают за один проход всего 0,01-0,03 мм.

По отечественным нормам напильники выпускаются длиной от 100 до 400 мм, а при выборе длины напильника считается, что длина должна быть на 150 мм больше длины обрабатываемой поверхности.

Каждый напильник должен быть снабжен ручкой – деревянной или пластмассовой, которая плотно насаживается на трехгранный конец напильника, и работа напильником без ручки чревата серьезной травмой.

Кроме напильников для ручной обработки материалов имеется несколько видов напильников для механизированной обработки – удлиненные (похожие на ручные, но с другой формой хвостовика), борнапильники в виде фасонных головок, дисковые напильники. Этими напильниками работают с использованием механического привода.

Для выполнения мелких и точных слесарных работ используются надфили – напильники небольшого размера всевозможной формы поперечного сечения и с мелкой насечкой.

Насечка напильника даже при нечастом его использовании постепенно забивается стружкой, и напильник перестает резать материал. Поэтому напильники необходимо очищать кордовыми щетками. Кордовая щетка снабжена на одной стороне жесткой щетиной, а на другой – щеткой из жесткой стальной проволоки. Для грубой очистки пользуются стороной с металлической проволочной щеткой, а для окончательной чистки – стороной со щеткой из щетины.

Можно чистить на сечку напильников лопаточкой из древесины твердых пород, латуни или алюминия. Лопаточками из других металлов пользоваться не рекомендуется – стальная лопаточка портит зубья, а медная омедняет поверхность напильника.

Сильно загрязненную металлической стружкой насечку напильников чистят погружением в 10-прцентный раствор серной кислоты (6-10 минут) с последующей очисткой щеткой, нейтрализацией остатков кислоты раствором каустической соды и тщательной промывкой. Если насечка загрязнена неметаллической стружкой, то напильник опускают в горячую воду и затем чистят кордовой щеткой. Но часто насечка напильника загрязнена смнсью металлической стружки со смазочным маслом. Такую насечку можно очистить в горячем растворе каустической соды с последующей чисткой щеткой и тщательной промывкой.

Новый напильник имеет светло-серый цвет, а темный цвет напильника свидетельствует о попадании на него влаги (или плохой закалке).

Для предохранения напильника от быстрого износа и забивки насечки нельзя обрабатывать ржавую поверхность металла – ржавчину необходимо удалить металлической щеткой или наждачной бумагой.

Напильником нельзя обрабатывать поверхность, твердость которой равна или выше твердости напильника.

Чтобы насечка напильника не так быстро забивалась при опиливании стружкой мягких и вязких материалов, следует поверхность напильника натереть мелом, а при опиливании алюминия и алюминиевых сплавов – стеарином.

Качество напильника рекомендуется проверять так. Если новым напильником опилить поверхность твердой стали, то при слабой закалке зубья напильника заблестят («залоснятся»). Если же зубья начнут выкрашиваться, то это свидетельствует о перекалке напильника. Куском старого и хорошего (по вашему мнению) напильника проведите по насечке нового, и если на новом напильнике обнаружите блестящую полосу, то твердость нового напильника недостаточна.

Недостаточная твердость зубьев, обнаруживающаяся по царапине на насечке нового, как и выкрашивание зубьев из-за их слишком высокой хрупкости указывает на низкое качество напильника и малопригодность его для работы.