Напильник — это инструмент , используемый для удаления тонкого количества материала с заготовки. Он распространен в деревообработке , металлообработке и других подобных ремесленных и хобби-задачах. Большинство из них — ручные инструменты , изготовленные из закаленного стального прутка прямоугольного, квадратного, треугольного или круглого сечения, с одной или несколькими поверхностями, нарезанными острыми, как правило, параллельными зубьями. На одном конце обычно имеется узкий, заостренный хвостовик , к которому может быть прикреплена ручка. [1]
Рашпиль — это разновидность напильника с четкими, индивидуально нарезанными зубьями, используемая для грубого удаления больших объемов материала. [2]
Также были разработаны напильники с абразивными поверхностями, такими как натуральные или синтетические алмазные зерна или карбид кремния , что позволяет удалять материал, который мог бы затупить или воспрепятствовать использованию стальных напильников, например, керамики .
Ранняя шлифовка или подпиливание имеет доисторические корни и естественным образом возникла из смешения двух видов вдохновения: резки камнерезными инструментами (такими как ручные топоры ) и шлифовки с использованием природных абразивов, таких как хорошо подходящие виды камня (например, песчаник ). [3] Соответственно, шлифовка также довольно древна, причем дерево и пляжный песок предлагают естественную пару шлифа и притирочного состава. Авторы Дистона утверждают: «Для шлифовки или подпиливания древний человек использовал песок, щебень, кораллы, кость, рыбью кожу и зернистую древесину, а также камень различной твердости в сочетании с песком и водой». [3]
В бронзовом и железном веках существовали различные виды напильников и рашпилей. Археологи обнаружили рашпили из бронзы в Египте, датируемые 1200–1000 годами до нашей эры. Археологи также обнаружили рашпили из железа, которые использовали ассирийцы, датируемые 7 веком до нашей эры.
В Средние века напильники уже были довольно продвинутыми, благодаря обширным талантам кузнецов . [4] К 11 веку уже существовали закаленные напильники, которые кажутся вполне современными даже сегодняшним глазам. [4] Но хотя они существовали и даже могли широко распространиться в географическом смысле через торговлю , они не были широко распространены в культурном смысле этого слова — то есть большинство людей, и даже многие кузнецы , не имели их. Например, в 13 веке декоративная работа по железу в Париже выполнялась искусно с помощью напильников, но этот процесс был секретом, известным только мастеру-ремесленнику. [4] Авторы Дистона утверждают: «Однако только в четырнадцатом веке те, кто практиковал искусство в обработке железа, начали регулярно использовать другие инструменты, помимо тепла и молота». [4] Это утверждение может ввести в заблуждение в том смысле, что обработка камнями (песчаником) и притирка (деревом, песком и водой) никогда не были редкими видами деятельности среди людей, или особенно кузнецов. Но дело в том, что современные железные или стальные напильники с зубцами и закалкой, а также материальная культура сложной опиловки, которая привела бы , например, к слесарному делу и оружейному делу , — это то, чему потребовалось время, чтобы стать обычным явлением. Но к концу Средневековья переход был обширным. Авторы Дистона упоминают Нюрнберг , Шеффилд и Ремшайд (они используют написание Reimscheid ) как ведущие центры производства напильников, а также инструментов в целом. Деятельность в Ремшайде отражает дух металлообработки региона Рейн-Рур в целом (включая Эссен , Дюссельдорф и Кельн ), а не представляет собой отдельную изолированную деревню гениев. (Учитывая упоминание авторами Дистона о кузнечных гильдиях Флоренции XIII века и Англии XV века, а также упоминание ими Нюрнберга , Шеффилда и Ремшайда , регион, простирающийся от Флоренции через Нюрнберг, Рейн-Рур, Нидерланды и до Шеффилда, можно сравнить с современным экономическим обозначением Голубого банана .) Большинство напильников того периода ковались вручную в последовательности, в которой железо ковалось ( нагревалось и ковалось), затем зубья вырезались зубилом ( некоторые из этих действий были столь жеосадка / обжимка во время резки), а затем деталь закалялась (нагревом и последующей закалкой ), а иногда и отпуском . Среди рисунков Леонардо да Винчи есть эскиз станка для резки напильников (зубило делало один удар, обжимая зуб, затем автоматически перемещалось в положение для следующего зуба и снова ударяло).
До индустриализации обработки и разработки взаимозаменяемых деталей в 19 веке опиливание имело гораздо большее значение в конструкции механизмов . Составные части грубо формировались ковкой , литьем и примитивными операциями обработки . Затем эти компоненты индивидуально подгонялись вручную для сборки путем тщательной и преднамеренной опиливания. Потенциальная точность такой подгонки намного выше, чем обычно предполагается, но компоненты таких сборок ручной сборки определенно не взаимозаменяемы с компонентами другой сборки. Замки , часы и огнестрельное оружие (кремневые ружья и более ранние) изготавливались таким образом на протяжении столетий до промышленной революции .
Обработка на станках в середине 19 века в значительной степени зависела от опиливания, поскольку практика фрезерования медленно выходила из младенчества. Еще в начале 20 века производство часто включало опиливание деталей до точной формы и размера. В современной производственной среде фрезерование и шлифование в целом заменили этот тип работы, а опиливание (если оно вообще имеет место) обычно применяется только для снятия заусенцев . Искусное опиливание до нужной формы и размера по-прежнему является частью изготовления штампов, пресс-форм, инструментов и т. д. , но даже в этих областях цель обычно состоит в том, чтобы по возможности избегать ручной работы.
Файлы бывают самых разных материалов, размеров, форм, насечек и конфигураций зубцов. Поперечное сечение файла может быть плоским, круглым, полукруглым, треугольным, квадратным, ножевидным или иметь более специализированную форму. [5] [6] Стальные файлы изготавливаются из высокоуглеродистой стали [7] [8] (от 1,0 до 1,25% углерода) и могут быть подвергнуты сквозной закалке [9] или поверхностной закалке . [10] [11]
Не существует единого международного стандарта для номенклатуры напильников; однако существует множество общепринятых названий для определенных видов напильников. Напильник является «тупым», если его стороны и ширина параллельны по всей длине. [2] Он является «коническим», если его размеры уменьшаются от пятки к острию. Напильник может сужаться по ширине, по толщине или по обоим параметрам. [2] « Хвостовик » — это выступ на пятке, конический, с параллельными сторонами или конический, для захвата, вставки в ручку или установки в патрон. [2]
Насечка напильника относится к тому , насколько мелки его зубья. Они определяются как (от самых грубых до самых гладких): грубые, средние, грубые, вторичные насечки, гладкие и абсолютно гладкие. Напильник с одинарной насечкой имеет один набор параллельных зубьев, в то время как напильник с поперечной или двойной насечкой имеет второй набор насечек, образующих ромбовидные режущие поверхности. [1] В швейцарских напильниках зубья нарезаны под более пологим углом и градуируются по номерам, причем напильник номер 1 грубее, чем номер 2, и т. д. Большинство напильников имеют зубья на всех гранях, но некоторые специальные плоские напильники имеют зубья только на одной грани или на одном краю, так что пользователь может подойти прямо к другому краю, не повреждая отделку на нем.
Некоторые из распространенных форм и их применение:
Вместо зубцов, врезанных в рабочую поверхность напильника, алмазные напильники имеют небольшие частицы промышленного алмаза , встроенные в их поверхность (или в более мягкий материал, который связан с подлежащей поверхностью напильника). Использование алмазов таким образом позволяет эффективно использовать напильник против чрезвычайно твердых материалов, таких как камень, стекло или очень твердых металлов, таких как закаленная сталь или карбид, против которых стандартный стальной напильник неэффективен. Алмазные напильники также являются единственным типом, который можно использовать с возвратно-поступательным движением, не повреждая напильник. Их также можно назвать алмазными кругами , поскольку «зубцы» не являются регулярными выступами, как в напильнике, а частицами, обычно сформированными и расположенными случайным образом и удерживаемыми на месте более мягким (любым другим) материалом.
На изображении слева показан набор надфилей с различными формами поперечного сечения.
Надфили — это небольшие надфили, которые используются в приложениях, где качество обработки поверхности имеет приоритет над скоростью съема металла, но они больше всего подходят для небольших заготовок. Они часто продаются в наборах, включающих различные формы.
Файлы Riffler — это файлы малого и среднего размера с ассортиментом форм и профилей поперечного сечения. Различные профили и формы позволяют использовать их в труднодоступных или необычно формованных областях. Они часто используются в качестве промежуточного шага в изготовлении штампов, где может потребоваться улучшение поверхности полости штампа, например, при литье пластмасс под давлением или литье под давлением [ сломанный якорь ] .
Напильники производятся специально для использования в опиловочном станке , который внешне похож на лобзик с вертикально-возвратно-поступательным напильником, установленным в середине стола. Заготовка манипулируется вокруг лицевой поверхности напильника в соответствии с требованиями формы.
Конусная точка (как показано на верхнем и нижнем файлах слева) позволяет файлу центрироваться в своем креплении. Файлы с плоскими монтажными поверхностями должны быть закреплены установочными винтами .
Опиловочные станки редко встречаются в современных производственных условиях, но их можно встретить в старых инструментальных цехах или штамповочных цехах в качестве вспомогательного средства при изготовлении специальной оснастки.
Надфили для спуска, также известные как надфили часовщиков, представляют собой классификацию коротких (очень) тонких надфилей с полукруглой насечкой (средней грубости) или встроенными алмазными поверхностями, похожими на надфили по форме и функциям, но меньше. Типичные размеры составляют примерно 100–140 мм (4–5 1 ⁄ 2 дюйма) в длину и 3–5 мм ( 1 ⁄ 8 – 3 ⁄ 16 дюйма) в ширину. Напильники для спуска, которые лучше всего использовать для тонкой, деликатной работы с небольшими деталями или механизмами (например, спусковыми механизмами ), обычно используются часовщиками и часовщиками , а также при изготовлении ювелирных изделий.
Во время лечения корневых каналов используются круглые файлы диаметром от 0,06 до 0,8 миллиметра (от 0,0024 до 0,0315 дюйма) для сглаживания узких каналов внутри зуба и, таким образом, для облегчения дезинфекции внутренней поверхности. Обычно файлы изготавливаются из нержавеющей стали или никель-титанового сплава (NiTi) и выпускаются в различных стилях. Также широко используются механизированные файлы, известные как вращающиеся файлы. Эти файлы прикрепляются к головке специальной осциллирующей или вращающейся дрели.
Напильники имеют обращенные вперед режущие зубья и режут наиболее эффективно, когда их надавливают на заготовку. Для стабилизации режущего действия и получения разнообразного результата используются различные удары. [2] Напильник с вытягиванием — это операция, при которой напильник захватывается за оба конца и с равномерным давлением попеременно тянется и толкается перпендикулярно по работе. [2] Разновидность заключается в том, что напильник кладут боком на работу и осторожно толкают или тянут его поперек работы. Это захватывает зубья напильника сбоку, а не спереди, и получается чрезвычайно тонкое бритвенное действие. Существуют также различные удары, которые производят комбинацию прямого хода и хода напильника с вытягиванием, и таким образом можно добиться очень тонкой работы. Используя комбинацию ударов и постепенно более тонкие напильники, опытный оператор может добиться поверхности, которая будет идеально ровной и почти безупречной.
Забивание зубцов напильника штифтами , которые представляют собой стружку материала. [ требуется цитата ] Эти штифты приводят к тому, что напильник теряет свою режущую способность и может поцарапать заготовку. Для очистки напильника используется карточка , которая представляет собой щетку с металлической щетиной. (Название «карточка» такое же, как и у « поднимающих карточек » (щеток с шипами), используемых в шерстяном производстве.) [ требуется цитата ] Мел может помочь предотвратить забивание. [12]
