Опиливание металла

Обработка металлических изделий методом опиливания — это операция, которую применяют в случае необходимости придать заготовке определенную конфигурацию или шероховатость. Она не имеет никакого отношения к делению детали на составляющие. При ручной обработке в ход идут разные напильники. Однако существует отделка с помощью механизированных устройств.

Опиловочные работы: основные виды

При опиливании с заготовки снимается оставленный припуск, а именно верхний слой. В процессе работы применяется инструмент, именуемый напильником. Благодаря опиливанию мастеру удается придать заготовке определенную шероховатость, а также добиться определенных размеров. Некоторые из видов такой обработки являются наиболее популярными. И это:

• обработка выступающих частей и отверстий;
• обработка щелей и углублений;
• опиливание отверстий сложных поверхностей;
• обработка плоских изделий и изделий сложной формы.

Опиливание бывает первичным черновым и завершающим отделочным. В итоге размеры обработанной заготовки отступают от заявленных всего на 0,05–0,01 мм. Припускной слой остается микроскопическим.

Применяемые инструменты

Орудия для опиловочной обработки металлических заготовок имеют насечки дугообразного, перекрестного, точечного типа. Также насечка может быть простой:

1. Простая насечка предназначается для материалов, относящихся к классу мягких. Например, для свинца, аллюминия, латуни и так далее. Помимо того, она актуальна для обработки деревянных изделий. Особенностью такой насечки является то, что она снимает широкую стружку.
2. Инструмент с двойной перекрестной насечкой предназначен для обработки твердого металла, например, стали или чугуна. Он работает по простому принципу. Вначале главный инструмент ставится под углом 25°, а угол наклона дополнительного инструмента должен составлять 45°. В процессе обработки первая насечка обрезает верхний слой, а вспомогательная измельчает полученную стружку. Здесь важно учитывать, на каком расстоянии друг от друга расположены зубцы. У дополнительной насечки расстояние немного меньше, чем у главной. Поэтому зубья при перемещении немного перекрывают друг друга. В итоге обработанная поверхность обладает не сильной шероховатостью и становится не такой загрязненной.
3. Дуговая насечка обеспечивает отменное качество обработки и идет следом за фрезерованием. Это насечка дугообразной формы. Между размещенными рядом зубцами находятся большие углубления, благодаря чему опиливание получается более качественным. Инструмент с дуговой насечкой применяется при обработке нежестких металлов, например, меди.
4. Насечка точечной формы именуется также рашпильной. Благодаря ей удается добиться более оптимального и комфортного размещения стружки. Она образуется после воздействия на металл специальными зубилами-тригранниками. В итоге получаются небольшие углубления, расположенные в шахматном порядке.

Помимо этого, обработка металла методом опиливания осуществляется при помощи стандартных и специальных напильников. Кроме того, здесь применяются рашпили, надфили и напильники для механизированного оборудования.

К напильникам специального назначения относят:

• пазовые, с помощью которых обрабатывают узкие пазы;
• тарированные, с помощью которых узнают степень жесткости;
• алмазные, применяемые для затачивания инструментария и доводки;
• напильники, которые задействуются при обработке неметаллических изделий и легких сплавов;
• инструменты плоские и квадратной формы с фрезерованными зубьями, используемые для обработки чугунного материала и металлов, относящихся к цветным;
• плоскопараллельные, в которых сечение прямоугольное.

Последние применяют при завершающих работах на станках для резки металла.

Если речь идет о манипуляциях общеслесарного типа, в данном случае задействуется общий инструментарий. При этом длина бруска может быть разной, а именно 10; 12,5; 15; 20; 25; 30; 35 и 40 см. К этой категории относят разные опиловочные инструменты, отличающиеся по размерам насечек и конфигурации.

По конфигурации брусков напильники делятся:

1. На плоские инструменты и инструменты с острым носом.
2. Круглые, которыми обрабатывают изделия с небольшими закругленными углами.
3. Напильники полукруглой формы, с помощью которых обрабатывают крупные отверстия, вогнутые поверхности с внушительным радиусом, а также плоскости, где угол наклона составляет более 30°.
4. Ромбовидные, предназначенные для опиловочных работ и удаления заусенцев с элементов дисковой и звездной формы. Также такой напильник идеален для работы с пазами и углами больше 15°.
5. Квадратные, которые актуальны для создания отверстий-многоугольников, а также для отделки плоских поверхностей, относящихся к нешироким.
6. Трехгранники, с помощью которых затачивают пилы по дереву и обрабатывают острые углы более 60°.

Инструменты ножовочного типа необходимы для создания режущего инструментария, а также при обработке канавок, разных узеньких пазов, углов, размещенных внутри, и прямоугольных и трехгранных отверстий.

Рашпилями обрабатывают мягкие металлические заготовки, а также древесину, пластик, кожаный и каучуковый материал. Надфиль — это небольшой напильник в котором длина рабочей части равна 5, 6 или 8 см. Его поперечное сечение аналогично сечению режущего инструментария общего назначения. Надфили бывают пазовыми, трехгранниками, а также овальной конфигурации. Каждая из групп подразделяется на три типовых размера.

Надфили изготавливаются из стали марки У13А либо У13. Насечек у такого инструмента много. И это восьмой, седьмой, шестой, пятый, четвертый, третий, второй и первый номер. Также существуют насечки под номерами 0 и 00. Надфили используются для зачищающей отделки малых отверстий, а также труднодоступных мест и профильных участков заготовок.

Такие инструменты востребованы в граверных, а также в ювелирках и лекальных мастерских, в работах, где требуется соблюдать максимальную точность.

Обработка металлических элементов методом опиливания: особенности технологии

При работе с ручным инструментом слесарь должен взять его в правую руку так, чтобы округлый конец ручки уперся в ладонь. Согласно установленным правилам по опиливанию, между левой конечностью и носковым краем напильника должно быть расстояние от 20 до 30 мм.

Чтобы обеспечить качественную срезку стружечного материала, напильник следует прижать к поверхности обеими руками. В ходе работ обязательно нужно варьировать степень надавливания. При движении вперед правая конечность должна нажимать сильнее, а левая — слабее.

Если речь идет о холостом ходе, нажимать на напильник не следует. Что касается скорости работы, самой оптимальной является от сорока до шестидесяти двойных ходов ежеминутно. Двойной ход — это ход, в котором сочетаются холостой и рабочий ходы.

Также следует обязательно следить за тем, какова длина рабочего элемента. Она должна быть больше, чем опиливаемая плоскость.

Металлообработка методом опиливания бывает черновой первичной и чистовой. В первом случае очень важны инструменты, имеющие крупную насечку (драчевые). С их помощью удаляется наибольший слой металла. При чистовой обработке применяются напильники с мелкой насечкой. Благодаря им уменьшается шероховатость поверхности, а габариты изделия становятся более точными.

Что касается типа опиливаемой поверхности, согласно существующей классификации их бывает много. Однако самыми важными являются: обработка выпуклых либо вогнутых поверхностей криволинейной формы, а также деталей, относящихся к плоским.

Если мастер опиливает плоские элементы, важно не нарушить их структуру. В процессе следует быть предельно внимательным, иначе из-за ошибки края «завалятся».

Направление инструмента напрямую зависит от положения рисок, оставляемых им в процессе работы. Именно на основе этой взаимосвязи и была создана классификация методов опиливания. Так, существует обработка металла методом опиливания косыми, круговыми, а также поперечными, продольными и перекрестными штрихами.

Что касается криволинейных поверхностей, они обрабатываются некоторыми обычными и специальными методами:

1. Вогнутая поверхность. При ее обработке следует учитывать радиус кривой, в зависимости от чего выбрать полукруглый или круглый инструмент. В данном случае инструмент двигается вперед и вбок при одновременном совершении проворачивания вокруг своей оси.
2. Поверхность выпуклая. Здесь применяется плоский инструмент. Мастер должен совершать раскачивающиеся движения. В ходе обработки напильник словно опоясывает всю поверхность по линии округления.

И в первом, и во втором случае процесс обработки металлических элементов методом опиливания должен контролироваться и соответствовать линиям разметки или выбранным шаблонам.

Опиливание металла механизированным способом

Выше описывался процесс ручной обработки металла, однако для достижения нужного результата и ускорения процесса можно воспользоваться механическим методом. Он позволяет минимизировать трудозатраты и сделать работу наиболее эффективной. Сегодня опиливание производится разными устройствами. Речь идет о приборе, оснащенном роторным механизмом, а также об устройстве с возвратно-поступательным механизмом.

К роторным агрегатам относят машинки пневматического типа, электрические модели и гибкие валы. Приборы, оснащенные механизмом, совершающим возвратно-поступательные движения, способны преобразовывать круговые движения в движения по прямой. Фасонные крутящиеся напильники и круги-абразивы относятся к 1 категории.

Если мастер хочет сделать работу быстро и гарантировать качество, ему лучше обратить свое внимание на опиловочное пневматическое оборудование. Оно оснащено легко сменяемыми зажимающими патронами. Также в устройство можно устанавливать круги-абразивы и крутящиеся напильники любой формы и размера.

В пневматическом двигателе отработанный воздух подается на обрабатываемый элемент струей. В итоге стружка легко и просто убирается с поверхности изделия.

Инструменты, относящиеся ко 2 категории, тратят энергию двигателя, которая исходит от рукава бормашины или пневмомашинки. Приспособление отличается специально разработанной конструкцией, включающей в себя каркас, в котором расположены зажимающие патроны. Благодаря им можно установить напильники нужной длины, ширины и формы. Такие условия обеспечивают крутящее движение вала.

Опиливание металла механическим способом нельзя назвать автоматизированным процессом. Работая с устройством, слесарь должен знать все нюансы. Однако такая обработка займет значительно меньше времени, чем обработка вручную. От мастера требуется всего лишь держать под контролем степень нажатия и обеспечивать поворачивание напильника туда, куда это необходимо.

Именно на механическое устройство приходится наибольший объем работ. Напильник можно запросто заменить на режущий элемент — так называемое ножовочное полотно. В данном случае лишняя стружка быстро удаляется с рабочего участка струей отработанного воздуха.

Опиливание и контроль качества

В процессе отделочных работ мастер может допустить ошибки, а потому очень важно контролировать качество изделий. Для проверки используется особая линейка, измеряющая просвет. Она прикладывается к обработанной поверхности. Если зазор между ней и линейкой отсутствует, значит работа была сделана с соблюдением технологии.

Если есть равномерный просвет, значит опилка была проведена корректно, но грубо. В данном случае просвет образуется из-за особенностей насечки, она оставила после себя бороздки, которые почти не видны. В данном случае линейка ложится на заусеницы.

Если о равномерности зазора говорить не приходится, работа сделана неправильно. В итоге на изделии образовались горбы, которых быть в принципе не должно. Совершать проверку нужно тщательным образом. Линейку необходимо прикладывать под каждым из углов наклона. При перемещении проверочного устройства его нужно приподнимать, а не просто двигать по поверхности. Иначе возникнет износ и искажение прямолинейности. Как правило, мастер держит линейку правой рукой, задействуя средний, большой и указательный пальцы.

Чтобы проверить, параллельно ли расположены плоскости относительно друг друга, необходимо использовать кронциркуль. Дистанция между параллелями должна быть одинаковой везде. Как правило, кронциркуль держат за шарнирную шайбу правой рукой.

Для установки раствора ножек нужно немного постучать по одной из них, предварительно поместив на что-то твердое. На самом деле, тут есть и иные нюансы. Так, концы ножек должны располагаться на одной плоскости, одна точно напротив другой. Чтобы не было искажений, устройство нельзя наклонять или помещать в неправильное положение. Раствор ножек устанавливают в любом месте между двумя плоскостями, затем его свободно передвигают.

Если при перемещении между ножками проверочного устройства возникла качка, значит расстояние меньше требуемого. Если передвижение тугое или слишком плавное, значит расстояние слишком большое. И в том, и в другом случае речь идет о нарушении равномерности.

Еще одним эффективным инструментом для контроля качества является угольник. Его прикладывают максимально плотно, но не совершая быстрые движения. Длинную сторону размещают на широкой части заготовки, а короткую — на боковой исследуемой плоскости. Кроме того, короткая часть должна быть обращена к свету.

Если технология была полностью соблюдена, укороченная часть инструмента плотно лежит поперек боковой. Все остальные варианты прилегания говорят о плохом качестве изделия. Например, если угольник при проверке выпуклой формы прикасается только к середине боковой стороны, в работе были допущены ошибки.

Техника безопасности: что нужно знать

При обработке металлических элементов опиловочным способом техникой безопасности пренебрегать нельзя. Ни в коем случае не следует забывать о правилах, приведенных ниже:

1. Мастер должен держать режущий инструмент, предназначенный для опиливания, правильно. В данном случае пальцы левой конечности немного подгибаются, но не совершают нажима на инструмент. Иначе ранений и несчастных случаев не избежать.
2. Не следует выполнять работы с непокрытой головой, особенно при обработке чугуна. Головной убор в виде берета надежно защитит от опилок и металлической пыли. Если у мастера длинные волосы, ему нужно надеть косынку.
3. При работе за тисками поза должна быть правильной.
4. Перед тем как взяться за ручку инструмента, нужно убедиться в ее исправности. Она не должна иметь повреждений, шататься или отсутствовать. В данном случае работать запрещено.
5. Следует позаботиться о корректном насаживании ручки, иначе ранения от хвостовика не избежать.
6. Запрещено сдувать опилки и стружку ртом, а также трогать их руками. Иначе мусор запросто полетит в глаза и волосы. Убирать стружку нужно специальной волосяной щеткой.

Опиливание — это работа с металлами и другими материалами, которая позволяет придать элементам нужную форму. Для ускорения и упрощения процесса лучше отдать предпочтение механизированным устройствам.

Важно обратить внимание как на электрические, так и на пневматические модели. В процессе работы нужно обязательно соблюдать установленные правила и технику безопасности. А по завершению следует проконтролировать качество готовой продукции, используя кронциркуль, линейку или угольник.