Шабер хорошо известен специалистам по слесарному делу. При помощи этого инструмента для финишной обработки поверхности деталям из металла можно придать минимальную степень шероховатости, а их геометрическим параметрам – высокую степень точности.
Шабрение направляющих задней бабки токарного станка
Как выполняется шабрение
Само слово «шабрение», которое можно перевести как «скобление», пришло к нам из Германии. Оно очень точно соответствует сути технологической операции, которую обозначает. В процессе выполнения такой операции с поверхности детали соскабливаются неровности, что позволяет сделать ее максимально гладкой.
Шаберы, при помощи которых выполняется такая операция, изготавливаются из инструментальной стали. Конструкцию этого инструмента составляют рукоятка четырех- или трехгранной формы и режущая часть. Чтобы придать рабочей части шабера требуемую степень твердости (64–66 единиц по HRC), ее подвергают закалке.
Шаберы изготавливают преимущественно стандартной длины (20–40 см), а ширина их режущей кромки зависит от типа выполняемой операции. Так, черновое шабрение выполняется инструментом, ширина рабочей части которого составляет 20–30 мм, для чистового этот интервал равен 15–20 мм.
Тип выполняемого шабрения оказывает влияние и на то, какой величины угол заострения наконечника должен быть сформирован на инструменте. Специалисты по слесарному делу рекомендуют использовать следующие углы заточки режущего наконечника:
- 75–90° – для черновой обработки;
- 90° – для чистового шабрения;
- 90–100° – для отделочных операций.
Следует иметь в виду, что угол заострения режущей кромки шабера измеряется относительно его оси.
Заточка зависит от формы рабочей части шабера
Геометрические параметры инструмента для выполнения шабрения не регламентируются никаким ГОСТом, хотя многие по незнанию стараются найти такие данные в стандарте под номером 1465-80. Между тем ГОСТ 1465-80 относится к напильникам и никакого отношения к шаберам не имеет. Что касается самих шаберов, в соответствующих ГОСТах можно найти только требования к металлу для их изготовления, а также к правилам приемки такого инструмента, относящегося к слесарной группе.
Секреты ухода за напильниками
Как и за другим ручным инструментом, за драчевым напильником следует своевременно ухаживать, за счет чего существенно продлевается эксплуатационный срок. Несмотря на применение металла, драчевый напильник весьма хрупкий. Основными рекомендациями можно назвать следующее:
- Не допускается совершение ударов по металлическим предметам. Это правило должно соблюдаться на момент проведения работы и хранения. Чаще всего повреждения допускаются на момент сваливания всех инструментов в один ящик. Идеальным выбором можно назвать использование специального ящика с различными гнездами, которые и предназначены для хранения отдельных инструментов.
- Специалисты запрещают класть драчевый напильник на металлическую поверхность. Это связано с тем, что в подобном случае можно лишиться части зубьев. Если работы проводятся часто, то нужно заблаговременно подготовить специальную деревянную подставку. Подобный материал более мягкий и подходит для подобного применения.
- Изделие должно храниться вдали от высокой влажности. Это связано с тем, что влага становится причиной появления коррозии, из-за которой существенно снижается эксплуатационный срок.
- Нельзя допускать контакт изделия с любыми смазочными материалами. Некоторые проводят смазку поверхности для исключения вероятности появления коррозии, однако это серьезная ошибка. Снятие металла с поверхности осуществляется за счет трения, а смазка снижает эффективность.
- Не рекомендуется проводить работу, связанную со снятием окалины напильником. Это связано с тем, что особые свойства металла становятся причиной быстрого затупления канавок. Если иного инструмента под рукой нет, то рекомендуется выбирать старый драчерный напильник.
- Существенно увеличить эксплуатационный срок рассматриваемого изделия можно за счет его первого применения при обработке мягких материалов. Только после этого приступают к работе с твердыми сплавами. Кроме этого, нельзя использовать драчевый напильник для работы с материалам, для которого он не предназначен.
- Если инструмент приобретается для обработки мягких сплавов, то рекомендуется рабочую поверхность покрыть мелом. За счет этого исключается вероятность залипания стружки. Подобная проблема зачастую становится причиной существенного снижения эффективности проводимой обработки. Если не предпринять никаких действий перед непосредственным выполнением работы, то после провести очистку от стружки будет весьма затруднительно, особенно в случае работы с мягкими сплавами.
- Часто встречается ситуация, когда поверхность драчевого напильника покрыта большим количеством масла. Решить подобную проблему можно за счет очистки поверхности древесным углом.
https://youtube.com/watch?v=-rWxWfg12Uc
Соблюдение относительно небольшого количества рекомендаций позволяет существенно продлить срок службы драчевого напильника. Стоит учитывать, что даже незначительный дефект может существенно снизить эксплуатационный срок.
Виды инструментов для выполнения шабрения
На сегодняшний день специалисты используют различные виды шаберов, отличающиеся друг от друга по нескольким параметрам. Одним из таких параметров является форма режущей части инструмента, в зависимости от которой среди шаберов выделяют плоские, трехгранные и фасонные. В отличие от инструмента плоского и трехгранного типа, фасонные шаберы имеют рабочую часть, полностью повторяющую форму поверхности обрабатываемой детали.
Шаберы с различными рабочими частями
Шабер трехгранный с деревянной рукояткой
Инструментом, рабочая часть которого имеет несколько граней, преимущественно обрабатываются поверхности цилиндрической и вогнутой формы, а плоские шаберы успешно справляются с обработкой различных канавок и пазов. На практике часто используются дисковые и изготовленные в форме кольца шаберы. При помощи первых выполняется обработка деталей с широкими поверхностями, а вторыми осуществляют шабрение изделий, имеющих круглую форму.
По конструктивному исполнению шаберы бывают цельными и разборными, одно- или двухсторонними. Более долговечными являются двухсторонние шаберы, которые отличаются от односторонних тем, что у них есть две рабочие части, расположенные по обеим сторонам рукоятки.
Устройство составного шабера
Рабочая часть инструмента для шабрения по своему расположению относительно рукоятки может быть плоской или изогнутой. Шаберы, рабочая часть которых имеет изогнутую форму, наиболее удобно использовать для обработки мягких металлов, а также деталей, имеющих острые углы.
Относительно недавно в слесарном деле использовались только ручные шаберы, а сегодня многие производители предлагают инструмент, оснащенный приводом пневматического или электрического типа. Манипулировать таким инструментом все равно приходится вручную, но для этого требуется прикладывать значительно меньше усилий, чем при использовании ручного шабера.
Универсальный шабер BIAX
Как наточить нож напильником
Для заточки ножей лучше использовать специализированные изделия.
Но если под рукой только напильник, можно пустить в дело его – нож после использования бруска будет «работать» вполне сносно.
Для работы подходят бруски с мелкой насечкой.
В любом случае работать придется грубо – даже бархатные напильники далеки рельефом от мелкозернистых точильных брусков.
Подобная заточка хороша тогда, когда режущая кромка ножа очень сильно затупилась – разница «до и после» будет хорошо заметна.
Но если необходим более качественный результат, нужно использовать брусок совместно с мусатом – своеобразной разновидностью напильника.
В этом случае бруском работают в черновом формате, а мусатом доводят кромку до ума.
Что касается технологии заточки напильником, она аналогична процессу на точильном камне.
Средний угол лезвия ножа относительно инструмента – 30 градусов.
Сферы применения шаберов
С помощью шабера специалист снимает с обрабатываемой детали тончайший слой металла, толщина которого может варьироваться в пределах 0,005–0,7 мм, что позволяет довести степень шероховатости поверхности до требуемого уровня. При помощи такой технологической операции часто выполняют обработку деталей, которые будут в дальнейшем сопрягаться и перемещаться относительно друг друга. Наиболее распространенными деталями, для финишной обработки которых применяют различные типы шаберов, являются:
- детали станков и высокоточных приборов;
- элементы подшипников скольжения;
- различные измерительные инструменты и приспособления для осуществления контрольных операций;
- лезвия режущих инструментов (для их заточки используется так называемое точило-шабер).
Шабрение — доводка направляющих суппорта токарного станка
Одно из преимуществ шаберов – универсальность, поэтому область их применения вышеперечисленными пунктами не ограничивается. При помощи таких инструментов выполняют гравировочные работы на поверхности мягких материалов, обрабатывают кромки деталей, удаляют старое покрытие. Они нашли применение и в косметологии, с их помощью свои манипуляции совершают мастера маникюра.
Используемые для решения различных задач шаберы можно отличить друг от друга даже по фото, поскольку они имеют разную конструкцию и геометрические параметры. Так, миниатюрный маникюрный инструмент выполнен в форме лопаточки с удобной ручкой, а приспособления для шабрения габаритных заготовок могут выпускаться в форме твердосплавных пластин. Догадаться о том, что такая пластина является шабером, неспециалисту достаточно сложно, даже если он увидите ее вживую, а не на фото. Чтобы задействовать этот инструмент, нужен специальный фиксатор, оснащенный удобной рукояткой для выполнения слесарных манипуляций.
Технология шабрения зависит как от размеров и конфигурации обрабатываемой детали, так и от твердости материала, из которого она изготовлена. Специалист, собирающийся выполнять такую технологическую операцию, должен правильно выбрать угол заточки рабочей торцевой части шабера по отношению к его оси. Этот угол при обработке разных материалов должен находиться в следующих пределах:
- при шабрении мягких металлов – 35–400;
- при обработке поверхностей деталей из стали – 75–900;
- при выполнении шабрения деталей из чугуна и бронзы – более 900.
Такой напильник не годится для маникюра
Это я хорошо запомнил со школьных лет, когда мы проходили слесарное дело. Нам раздали детали и задания. Нужно было довести заготовки до определенного размера, с помощью измерительных приборов выяснить, на какую величину должна деталь «похудеть». А главное, правильно назвать и выбрать инструмент. Одна девчонка прогуливала труд, пришла, ничего не понимает. Учитель ее спросил, если она потеряет маникюрный набор, можно ли будет использовать напильник? Она ответила: «Да», он говорит: «Ну, попробуй» – и дал ей самый большой напильник, с полметра длиной, она его еле в руках удержала.
Каждый умелец отлично знает всю гамму этих простых, можно сказать дедовских, но необходимых инструментов – напильников. Особенно часто они используются при работе с металлом, в гараже или на даче, при ремонте квартиры. Подгонка деталей по размеру, зачистка от ржавчины, окалины, заусенцев, наконец, шлифование до зеркального блеска, – все эти операции мы выполняем с помощью напильников.
Виды насечек напильников
По числу насечек слесарные напильники делятся на шесть номеров: 0, 1, 2, 3, 4, 5. Номер насечки является показателем эксплуатационного назначения размерного ряда напильников по величине шага основной насечки.
Напильники с насечкой № 0 и 1, так называемые драчевые, имеют наиболее крупные зубья и служат для опиливания с точностью 0,2-0,5 мм деталей, имеющих припуск на обработку от 0,5 до 1 мм.
Напильники с насечкой № 2, так называемые личные, применяют для чистового опиливания деталей с точностью 0,02-0,15 мм, при этом припуск на обработку составляет от 0,1 до 0,3 мм.
Напильники с насечкой № 3, 4, 5, так называемые бархатные, применяют для окончательной отделки деталей с точностью от 0,01 до 0,005 мм, при этом припуск на обработку колеблется от 0,025 до 0,05 мм.
Напильники изготовляют из инструментальной углеродистой стали У13 или У13А и закаливают на твердость не ниже HRC 54-58.
Рашпили отличаются от слесарных напильников насечкой, зубья у них большие короткие в виде пирамидок. Благодаря большим размерам зубьев и вместительным канавкам позади каждого зуба рашпили пригодны для опиливания мягких металлов. Зубья рашпиля расположены рядами, перпендикулярными его оси. Чтобы при опиливании не получалось канавок, ряды смещены друг относительно друга на половину шага между зубьями.
В медницком и жестяницком деле применяют рашпили общего назначения (ГОСТ 6876-54) для опиливания деталей из мягких металлов (алюминия, дюралюминия и др.). Рашпили общего назначения изготовляют четырех типов: плоские тупоносые, плоские остроносые, круглые и полукруглые. Рашпили всех четырех типов изготовляются длиной 250 и 350 мм.
Для изготовления рашпилей применяют инструментальную углеродистую сталь в основном марок У7А, У10А, закаливаемые до твердости HRC 35-40.
Самые мелкие напильники, так называемые надфили, предназначены для выполнения очень мелкой и точной работы. Они различаются по форме поперечного сечения и по числу насечек на один сантиметр длины напильника.
Надфили (ГОСТ 1513-67) изготовляют по форме поперечного сечения одиннадцати типов: плоские тупоносые, плоские остроносые, квадратные, трехгранные, трехгранные односторонние, круглые, полукруглые, овальные, ромбические, ножовочные и пазовые.
По числу насечек надфили делятся на шесть номеров: 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Надфили плоские тупоносые, плоские остроносые, квадратные, трехгранные, круглые, полукруглые, ромбические, пазовые изготовляют двух размеров: по длине рабочей части 60 и 80 мм и длине хвостовика соответственно 60 и 80 мм.
Надфили трехгранные односторонние, овальные изготовляют трех размеров: по длине рабочей части 40, 60, 80 мм и длине хвостовика соответственно 80, 60, 80 мм.
Надфили ножовочные изготовляются трех размеров: по длине рабочей части 60, 80, 40 мм и длине хвостовика соответственно 60, 80, 80 мм.
Надфили изготовляют из инструментальной углеродистой стали У12 или У12А и закаливают до твердости HRC 54-60.
Напильник имеет деревянную ручку со стяжным кольцом, которое предохраняет ее от трещин при насаживании на хвостовик напильника. Ручка должна плотно насаживаться на хвостовик напильника, для чего в ней сверлят отверстие диаметром, соответствующим размеру средней части хвостовика, и глубиной, равной длине хвостовика. Затем нагретым докрасна хвостовиком старого напильника такого же размера выжигают отверстие точно по форме хвостовика на 2/3-3/4 его длины. При надевании ручки на хвостовик нельзя ударять молотком по напильнику, так как возможна поломка его режущей части. При правильном надевании ручкой ударяют о слесарный верстак до тех пор, пока она не сядет плотно на хвостовик. Насаживая ручку на хвостовик напильника, следят за тем, чтобы она была насажена без перекоса.
Ручки изготовляют из дерева (береза, бук) или прессованной бумаги. Деревянные ручки применяются чаще, так как они более практичны. Длина ручки должна быть в полтора раза длиннее хвостовика напильника.
Ручки для напильников общего назначения изготовляют длиной 90, 100, 110, 120, 130, 140 мм, диаметром ее на конце соответственно 12, 16, 20, 23, 25, 28 мм. Размер ручки выбирается соответственно величине напильника.
https://100metrov.com.ua/images/napilnikiraznue5.jpg
При этом напильники достаточно широко применяются в разных сферах. Они используются для обработки деталей из дерева, металла и других материалов. Они применяются для заточки цепей или полотен пил. Они бывают полезны при установке и сборке различных конструкций.
Таким образом, ценность и необходимость напильника как инструмента не подлежит сомнению. Именно поэтому попытаемся определиться, как выбрать подходящий экземпляр.
Инструментальные стали для изготовления напильников
Исследуя свойства стали, заметили, что при определенном содержании углерода появляется возможность с помощью специальной термообработки получать высокую твердость. Низкое содержание углерода не позволяет производить закалку, повышающую прочностные свойства металла.
Только при концентрации 0,8% и выше меняются свойства сплава Fe-FeC₃ (свойства изучаются в специальном курсе технологии металлов, получившем название «Материаловедение»). Отожженная сталь довольно пластична, ее можно обрабатывать на металлорежущих станках. Есть состояние, при котором отмечается высокая пластичность. Его называют аустенитом. Достигается при температуре 727 ⁰С и выше.
Только заэвтектоидные стали могут подвергаться закалке и отпуску. Если нет никаких других добавок, то их принято обозначать в виде У8…У13. Буква «У» характеризует углеродистую сталь, а число – указывает на содержание углерода в сотых долях процента.
Внимание! Чтобы проводить закалку, нужно нагревать стальную деталь до температуры аустенита и выше. Ее легко определить с помощью магнита
При достижении нужного значения при нагревании полностью пропадают магнитные свойства.
Некоторые считают, что достаточно нагреть до соответствующей температуры. При нагревании теплопроводность металла резко снижается. В течение одной минуты детали массой около 1 кг прогреваются на глубину 0,10…0,13 мм.
Важно! Чтобы закалить поверхность на глубину 1,5…2,5 мм потребуется выдержка при нужной температуре не менее 15…20 минут. Менее глубокая закалка может сопровождаться тем, что измерительный конус на приборе Роквелла провалится сквозь тонкий слой закаленного металла
Результат окажется неутешительным.
Закалку выполняют в воде, на воздухе и в минеральном масле. Высокая скорость охлаждения способствует более глубокому закаливанию металла. При изготовлении режущих инструментов выполняют закалку в масле. Охлаждение стали происходит со скоростью 400…450 ⁰/сек.
После закалки детали приобретают определенную хрупкость. Поэтому для снятия внутренних напряжений выполняют низкий отпуск. Он происходит при температуре 180…250 ⁰С. Деталь помещают в муфельные печи, разогретые до заданной температуры. Выдерживают в них не менее 30…40 минут. Потом дают возможность медленно остыть.
На практике термообработка металла напильника происходит в следующей последовательности:
- Заготовка нагревается до температуры 900…920 ⁰С (более высокое значение объясняется тем, что требуется меньше времени на внутренний прогрев металла).
- Выдерживается в нагретом состоянии в течение 15…20 минут.
- Закаливается в минеральном масле (допускается использовать отработку из двигателей внутреннего сгорания).
- Выполняется проверка твердости, при правильном нагревании и охлаждении получают тростит закалки (HRC 54…58).
- Заготовка помещается в муфельную печь с температурой 200…210 ⁰С.
- Выдерживается 30…40 минут и вынимается наружу.
- Остывает на воздухе (температура 18…22 ⁰С) самостоятельно.
- Проверяется твердость, у тростита отпуска (состояние закаленного и отпущенного металла) твердость увеличивается на 2…4 единицы.
Чтобы повысить прочность и твердость сталей при их варке добавляют легирующие элементы. Они позволяют улучшить эксплуатационные характеристики и получить металл заданными свойствами.
