Баня-мать вторая. А что мы знаем о напильниках?..("Сделай сам" №1∙1996)

Каждый человек может взять в руки напильник и опиливать металл. Но работать умело может не всякий. Для этого нужно хорошо владеть и управлять напильником. Опиловка — это искусство, требующее длительного навыка (рис. 4 и 6).

Рис. 6. Работа напильниками:

_{а, б — положение ног, корпуса, рук; в — распределение усилий нажима рук; г, д, е, з, и — приемы опиловки; ж — проверка прямолинейности опиловки «на просвет» и «на краску»}

Успешность работы в значительной степени зависит от конструкции напильника и его состояния. Если попробовать опиливать притупившимся напильником, то и при большой затрате труда результаты получатся неудовлетворительные. Драчовым напильником можно в меньшее время снять больше металла, чем личным, но если бы на том же драчовом напильнике не было двух насечек под разными углами, а только одна, то результаты получились бы хуже.

Опытный опиловщик при работе большим напильником к концу хода постепенно автоматически уменьшает горизонтальное усилие (рис. 6, в). Вследствие этого сопротивление резанию, действующее против движения напильника, замедляет движение, пока не остановит его. Затем уже опиловщик отводит напильник обратно, преодолевая только инерцию покоя напильника и небольшое сопротивление трения при обратном холостом ходе. Трение это можно было бы устранить, если бы отнять напильник от поверхности обрабатываемого предмета, но этого не делают, чтобы не нарушить движений в одной плоскости и не тратить сил на поднятие напильника. Только прекращают вертикальный нажим, чтобы уменьшить трение. Движение напильника в одной и той же плоскости необходимо для получения правильной плоскости опиловки. Кроме того, всякие лишние движения при уклонении от плоскости, слагаясь, могут оказывать заметное влияние на утомляемость опиловщика.

Работа опиловщика зависит еще от одного важного обстоятельства. Он при работе напильником раздваивает свое усилие: 1) прижимает напильник к обрабатываемой поверхности, направляя усилие перпендикулярно к этой поверхности; 2) подает напильник вперед, направляя усилие вдоль обрабатываемой поверхности, не прекращая нажима на обрабатываемую поверхность. Чем с большей силой прижать напильник к обрабатываемой поверхности, тем большее усилие надо прилагать при опиловке одной и той же поверхности одним и тем же напильником. Если двигать напильник вдоль обрабатываемой поверхности, совсем не прижимая его к металлу, то будет снято ничтожное количество опилок только под действием собственного веса напильника. Чем больше прижимать напильник к обрабатываемой поверхности, тем больше будут вдавливаться зубцы напильника в металл и при движении его вперед захватывать больше опилок. Но существует предел, дальше которого вертикальный нажим будет не только бесполезен, но и вреден. От глубины впадины между зубцами зависит наибольшее количество опилок, которое может захватить зубец. Если станем увеличивать вертикальный нажим больше, чем требуется, чтобы заполнить углубления между зубцами, то снятые опилки будут спрессовываться и забивать напильник. При дальнейшей работе и при сильном нажиме зубцы не смогут вдавливаться в металл, и напильник перестанет или почти перестанет снимать стружку. Усилия будут расходоваться не на полезную работу, а на преодоление вредных сопротивлений трения.

Рассмотрим грубую опиловку плоскости большим плоским напильником (рис. 6, з).

При закреплении обрабатываемого предмета в тисках надо стараться, чтобы крайние точки его справа и слева по возможности одинаково отстояли от средней линии тисков. Опиливаемые плоскости не должны много выступать над верхним ребром губок. Опиловщик становится приблизительно на расстоянии 250 мм от тисков. Расстояние это меняется в зависимости от роста и величины хода. Становиться надо не против середины, а сбоку тисков, справа или слева, смотря по надобности.

Ноги следует ставить так, чтобы расстояние между ними равнялось приблизительно 250 мм, а угол между средними линиями ступней — 60°. При этом левая нога выдвинута вперед, носком в сторону движения напильника и согнута в колене так, чтобы корпус был несколько наклонен вперед. Схематическое положение рук, ног и корпуса показано на рис. 6, а, б.

Напильник надо держать правой рукой за рукоятку так, чтобы большой палец лежал поверх рукоятки (рис. 6, е). Он должен быть вытянут по направлению оси напильника, но без напряжения в мышцах пальца. Четыре пальца поддерживают напильник снизу. Край рукоятки упирается в мякоть кисти руки у большого пальца. Левая рука упирается ладонью в верхнюю плоскость напильника у переднего конца его, кистью вперед. Пальцы согнуты без напряжения мышц и не поддерживают напильника. Всегда, где только возможно, надо стараться ставить в горизонтальное положение опиливаемую плоскость. В этом случае как до, так и во время опиловки следует держать напильник в горизонтальном положении. Предплечье при выдвинутом вперед напильнике должно занимать горизонтальное положение.

Постановка ног дает достаточно устойчивое положение даже при наибольшем напряжении мышц. Вытянутая правая нога, бедро и голень согнутой и выставленной вперед левой ноги и линия, соединяющая пятки ног, образуют четырехугольник с четырьмя шарнирами. При опиловке голень левой ноги слегка покачивается, как опрокинутый маятник. Точка вращения его внизу у пятки.

Усилие при опиловке и вес тела передаются опорам больше через левую ногу при рабочем ходе вперед и больше через правую при холостом ходе назад, так что мышцы правой и левой ноги попеременно работают и отдыхают. При правильно выбранном расстоянии от тисков и соответствующим образом наклоненном корпусе не приходится прибегать к сильному покачиванию туловища во время опиловки, и в то же время вес туловища при сравнительно небольшом наклоне и незначительном покачивании его много помогает работе. Мышцы туловища и конечностей мало напряжены. При сильном покачивании выигрыш от участия веса тела израсходуется на отведение корпуса назад по окончании рабочего хода. Поэтому сильное покачивание не только бесполезно, но и вредно. Если оставлять корпус в согнутом положении, не распрямляя его при обратном ходе, то, помимо неудобства такого положения, пришлось бы в конце обратного хода сильно сгибать руки и излишне напрягать предплечья. Если корпус ставить прямо и совсем не покачивать, то при большом ходе и максимальной нагрузке сильно напряглись бы при движении вперед мышцы левой руки, не говоря уже о том, что здесь все туловище не участвует в работе.

Мы рассмотрели положение тела опиловщика до начала работы, когда оно не нагружено усилиями.

Теперь рассмотрим движения опиловщика независимо от нагрузки и движения, нагруженные сопротивлениями при опиловке, где силы не уравновешены.

Прежде всего движения при опиловке обусловливаются родом обрабатываемой поверхности, длиной рук опиловщика и другими особенностями человека-машины. Выше было указано, что при опиловке плоскости напильник должен двигаться, все время оставаясь в одной и той же плоскости, параллельной обрабатываемой. Иначе было бы очень трудно добиться получения правильной плоской поверхности.

Максимальная длина напильника 400–550 мм. Максимальный ход напильника, который меняется в зависимости от длины рук опиловщика, составляет примерно 400 мм.

Об изменении скорости движения напильника на протяжении рабочего хода было сказано выше. В остальном движения должны быть по возможности автоматизированы и равномерны. При таких движениях значительно меньше устает организм, и работа получается гораздо точнее.

Несмотря на то, что после грубой опиловки поверхность должна получиться правильной, почти всегда требуется дополнительная обработка поверхности напильниками меньших размеров и с более мелкой насечкой. Это необходимо для получения менее шероховатой поверхности и достижения точных размеров.

Рассмотрим общие приемы чистовой опиловки плоской поверхности.

Для экономии мышечной энергии и ослабления нажима передний конец напильника удерживается только пальцами рук (рис. 6, б) или легким нажимом кончиков пальцев (рис. 6, г, е). Хватка правой рукой самая разнообразная и меняется вплоть до удержания напильника не за рукоятку, а за насеченную часть. Так как усилие при опиловке невелико и участие в работе всего туловища было бы бесполезно, то корпус следует держать по возможности прямо (рис. 6, б). Расстановка ступней меньше, угол между ступнями тот же, носок левой ноги также должен быть по возможности направлен по линии опиловки. Здесь требуется большое внимание и более частая проверка.

После драчового напильника сперва берут напильник со средней насечкой. Отыскивают наиболее забирающее место напильника и ставят на обращенной кверху поверхности его меловую метку. Так же, как и при обработке драчовым напильником, стараются получить равномерную сеть штрихов путем перекрестной опиловки (рис. 6, з).

После этого проверяют опиливаемую плоскость обыкновенной стальной выверенной линейкой (рис. 6, ж). Линейку осторожно ставят на плоскость ребром с угла на угол (по диагонали) и смотрят на свет. Если линейка лежит плотно без просветов или с равномерным узеньким

просветом по всей длине, то по этому направлению опиленная плоскость верна. Затем кладут линейку по другой диагонали и опять смотрят на свет. Далее ставят и передвигают линейку последовательно параллельно одной и другой стороне прямоугольника, ограничивающего плоскость. Если линейка по всем направлениям ложится без просвета, то говорят, что плоскость относительно верна. Неравномерные просветы сигнализируют о необходимости дальнейшей опиловки.

Для проверки прямолинейности «на краску» (рис. 6, ж) контролируемую поверхность покрывают тонким слоем сажи или лазури, разведенной в минеральном масле, затем накладывают линейку и слегка притирают ее к поверхности. В местах сравнительно крупных выступов краска будет снята. Когда не требуется особая прямолинейность поверхности, краску для проверки заменяют мелованием. Для этого поверхность просто натирают мелом.

Рукоятки к напильникам

Из древесины клена, ясеня, березы, липы выстругивают рукоятки к напильникам. Применимы для этой цели и акация, рябина, кизил или молодой дуб. Рукоятка должна быть в окончательном виде ровной, гладкой, «без сучков и задоринок». Делают рукоятки и из пластмассы.

Отверстие, меньшее ширины средней части хвостовика напильника, высверливают или выжигают в рукоятке. Глубина этого отверстия обычно равняется длине хвостовика. Чтобы рукоятка не раскололась, на место вхождения в нее напильника напрессовывают металлическое кольцо, которое можно заменить несколькими витками проволоки с хорошо закрученными и спрятанными концами.

Для насадки хвостовик напильника вставляют в отверстие рукоятки. Слабым ударом о твердый предмет (рис. 7) или молотком этот процесс завершают. Чтобы снять рукоятку с напильника, левой рукой крепко обхватывают рукоятку, а правой рукой молотком наносят несильные удары по верхнему краю кольца.

Рис. 7. Рукоятки (приспособления) к напильникам:

_{а — способы насадки и снятия; б — быстросменная; в, г — долговечные; д, е, ж — для надфилей; з, и — для обработки крупных поверхностей; к — безопасная; л, м — повышают работоспособность; н — для малодоступных мест;}

_{1 — втулка; 2 — пружина; 3 — стакан; 4 — гайка; 5 — корпус; 6 — колпачок; 7 — корпус; 8 — стопорная шайба; 9 — накидная гайка с конусом; 10 —надфиль, 11 — разрезные цанги; 12 — стержень; 13 — опора; 14 — губки; 15 — оправа; 16 — обломки напильников в сечении}

Допустимы для напильника и цилиндрической формы рукоятки. Лучше их изготавливать из обрезков веток без снятия коры, если она гладкая. Глухой торец такой рукоятки следует аккуратно закруглить. Кора на рукоятке в какой-то степени заменяет стягивающее кольцо или проволоку.

Для быстросъемной универсальной рукоятки (рис. 7, б) величина хвостовика напильника значения не имеет. Внутрь пластмассового корпуса рукоятки запрессован металлический стакан, донышком которого являются гайки с термообработанной резьбой. В стакан установлены пружина и втулка с пазом. От проворачивания и выпадания из рукоятки втулку предохраняет штифт, завернутый в стакан. Относительно стакана втулка может иметь только поступательное движение. Для того, чтобы насадить рукоятку на напильник, ее надевают на хвостовик и вращают. При этом гайки навинчиваются на хвостовик. Второй точкой опоры хвостовика является втулка, поджатая пружиной. Причем положение втулки в стакане зависит от размеров хвостовика напильника.

Рукоятка конструкции Ю.В.Козловского (рис. 7, г) состоит из двух пластмассовых частей. Многочисленные отверстия в станке корпуса создают предпосылки, исключающие благодаря вентиляции потение ладони. В передней части корпуса есть внутренний конус и резьба, в которую ввинчивается капроновая цанга. Хвостовая часть цанги выполнена в форме пирамиды, разрезанной на четыре части. Это позволяет частям-лепесткам деформироваться в соответствии с профилем хвостовика напильника, обеспечивая надежный зажим. После свинчивания рукоятки лепестки восстанавливают первоначальную форму. Поэтому рукоятку используют для закрепления напильников с различными хвостовиками. Чтобы закрепить рукоятку на напильнике, достаточно его хвостовик ввести до упора в отверстие несколько вывернутой цанги. Потом, держа напильник в одной руке, второй поворачивать корпус рукоятки, осуществляя зажим.

Другая рукоятка конструкции Ю.Б.Козловского предназначена для инструментов с цилиндрическими хвостовиками, в частности надфилей (рис. 7, д). Она состоит из полого гофрированного корпуса, накидной гайки с конусом, четырех разрезанных цанг разных диаметров, колпачка и стопорной шайбы. Причем три сменные цанги прячутся внутрь рукоятки. Хвостовик инструмента закрепляют в прямоугольном пазе стопорной шайбы, когда накидную гайку наворачивают, и она сжимает разрезную цангу. Рукоятку применяют для инструмента с хвостовиками 3, 4, 5 и 6 мм.

Заводы серийно выпускают для той же цели пластмассовую рукоятку (рис. 7, ж), состоящую всего из двух деталей: корпуса и винта. Можно самому изготовить подобную рукоятку из металла. Когда требуется опилить крупную поверхность, то изготавливают специальную рукоятку (рис. 7, з). Для создания последней иногда берут подходящую дверную ручку. Менее практична стандартная рукоятка, в которую забита изогнутая стальная державка. В наконечнике державки выпиливается паз для хвостовика напильника (рис. 7, и). Последние два типа рукояток особенно применимы для тонких напильников, ибо эти напильники гнутся от нажатия при опиливании и на поверхности возникает горб. Его без труда обнаружишь после приложения ребра металлической линейки.

Сами пазы в рукоятке и наконечнике державки должны иметь форму ласточкиного хвоста. Соответствующую конфигурацию следует придать и хвостовику напильника (рис. 7, и). Правда, в этом случае можно пользоваться лишь одной стороной напильника, если на противоположном его конце не выточить второго хвостовика.

Рукоятка на рис. 7, л состоит из двух частей. Одну из них насаживают на хвостовик напильника, другую навертывают внутренней резьбой на винтовую оконечность стального стержня. Понятно, что это навертывание рукоятки производят вместе с сидящим в ней хвостовиком напильника. Противоположный конец стержня имеет вид крючка, который и фиксирует стержень на напильнике. Вдоль стержня перемещают опору. Навинчивая на стержень рукоятку, будем несколько выгибать напильник. Но так как опору переставляет по желанию, то некоторая выпуклость напильника достижима в любом его месте. Это приспособление в определенных случаях облегчает и ускоряет процесс опиливания.

Приспособление на рис. 7, м — видоизменение предыдущего. Разница заключается в способе захвата хвостовика напильника. А приспособление на рис. 7, н позволяет обломками напильников производить опиловку в труднодоступных местах. Для этого короткий обломок вставляют в оправу и закрепляют губками, которые сводят и разводят вращением рукоятки.

Самодельная керосиновая лампа

Л.А. Ерлыкин

Большинство дачников в период освоения участка не имеют электрического освещения. В этом случае «палочка-выручалочка» — это керосиновая лампа. Многие читатели пишут, что сейчас и керосиновую лампу не так-то просто приобрести, особенно запасные стекла к ней.

Самодельную лампу можно сделать своими руками. На рис. 1, а показана такая лампа. Она состоит из бачка 1, трубки с крышкой 2 для заливки керосина. В бачок 1 и донышко 3 впаяна трубочка 4, в которой проходит хлопчатобумажный фитиль. Донышко 3 закреплено на бачке 1 с помощью четырех стоек 5.

В донышке 3 имеется центральное отверстие для прохода трубочки 4 и восемь-десять отверстий диаметром 5–6 мм для прохода воздуха. Кроме того, у донышка имеется буртик для фиксации концентрирующего конуса 6 и самодельного стекла 7 (подходящая бутылка, обрезанная с двух сторон).

Рис. 1

Все размеры лампы не критичны, кроме двух: диаметр трубочки 4 с фитилем и отверстие в концентрирующем конусе 6 (рис. 1, б). Эти размеры выдерживаются строго для того, чтобы горение было без копоти. При изменении диаметра трубочки 4 с фитилем (например, для увеличения светоотдачи) необходимо экспериментально подобрать диаметр отверстия в концентрирующем конусе 6.

Верхняя часть трубочки 4 имеет вкладыш 8. Он необходим для регулировки положения фитиля в отверстии концентрирующего конуса. А это дает возможность регулировать величину пламени. На рис. 1, б дано оптимальное расположение фитиля в этом отверстии. При этом копоти нет.

При желании лампу можно украсить (рис. 1, в). Стекло, например, взять от фигурной бутылки или использовать для этой цели вазочку. Припаять к лампе фигурные ножки. Буртик у донышка оформить просечной резьбой. Стойки между бачком и донышком сделать из гнутого металла.

Резка стекла. Часть бутылки или банки можно отрезать несколькими способами.

1. Обмотать место реза двумя-тремя витками толстой нитки. Пропитать нитки бензином или ацетоном и поджечь. После того как нитка прогорит, постучать по резу небольшим молоточком (его острым концом).

2. Обернуть место реза одним витком нихромовой (фехралевой) проволоки, изолировав друг от друга сходящиеся концы. Через лабораторный автотрансформатор (ЛATP) подать на проволоку небольшое напряжение. Регулируя ЛАТР-ом напряжение, раскалить проволоку до ярко-красного цвета. Постучать по резу.

3. Самый надежный способ — это отрезать ненужные части бутылки (банки) алмазным отрезным кругом, установленным на электромоторе.

Все обрезанные края у стекла обрабатывают наждачным камнем (для удаления острых краев).

Готовое стекло закаляют. На деревянной подставке его ставят в кастрюлю. Наливают воду так, чтобы все стекло было погружено в воду. На малом огне доводят воду до кипения и кипятят 25–30 мин. Остужают стекло, не вынимая его из воды.

Приспособление для заточки режущего инструмента

А.М. Низовцев

Внешний вид столярных изделий в значительной степени определяется не только квалификацией столяра, но и качеством применяемого инструмента, включая такой момент, как острота заточки режущих кромок инструмента. Для чистого строгания плоскость заточенного лезвия ножа рубанка или стамески должна быть безупречной. Мастерство заточки инструмента приходит и дается не сразу и не всем, а поэтому любителю лучше изготовить специальное приспособление для заточки ножей, рубанков и стамесок. Усилия и время, затраченные на его изготовление, быстро оправдаются сокращением времени заточки и более высокой производительностью труда, лучшей степенью остроты режущего инструмента.

Приспособление (рис. 1) состоит из колодки в форме треугольной призмы, к торцевым поверхностям которой шурупами прикреплены две стальных щечки толщиной 2–2,5 мм, у угла нижней плоскости расположен опорный ролик — шарикоподшипник небольшого размера. В стальных щечках на резьбе установлена шпилька диаметром 5–6 мм, являющаяся упором для клинового зажима, посредством которого затачиваемый режущий инструмент жестко крепится к призме. Клиновой зажим можно взять от рубанка или изготовить специально для этой цели.

Рис. 1. Приспособление для заточки:

_{1 — основание с пластиной; 2 — ролик; 3 — призма; 4 — зажимный клин; 5 — щечки; 6 — шпилька; 7 — затачиваемый нож; 8 — абразивный брусок}

Размеры призмы не могут быть произвольными: длина основания призмы должна соответствовать длине абразивного бруска, на котором будет производиться заточка, угол наклона плоскости прилегания ножа к основанию должен быть равен или быть немного больше требуемого утла заточки (примерно 35).

Призму проще всего изготовить методом склеивания набора из фанерных деталей — призм. В центральной призме предусматривается вырез под подшипник, а в смежных с ней деталях набора сверлят отверстия под ось подшипника. Сборка начинается с приклейки к призме с вырезом боковых деталей, после чего в вырез центральной призмы помещают подшипник и фиксируют осью, вставляемой в отверстия боковых деталей. Затем к этому блоку приклеивают остальные боковые детали. Плоскости приспособления окончательно обрабатывают после полного отверждения клея.

При заточке режущего инструмента с помощью данного приспособления желательно из доски изготовить основание, на котором крепят рамку, служащую для установки точильного бруска, и пластину из твердой древесины или текстолита, по которой перемещается ролик. Затачиваемый режущий инструмент устанавливают на призму и после этого путем пробных ходов по бруску выбирают такое положение его на призме, в котором пятно контакта режущей плоскости с абразивным бруском максимальное. Заточку производят путем совершения возвратно-поступательных движений затачиваемого режущего инструмента, установленного на призме, относительно образивного бруска. При заточке следует обеспечить перпендикулярность режушей кромки к боковым кромкам режущего инструмента (разумеется, в тех случаях, где это надо).

Во избежание «засаливания» бруска частицами металла периодически следует зачищать поверхность бруска более крупным абразивным бруском и промывать его проточной водой.

Русский ксерокс

Иностранцы, побывавшие на нашем предприятии, а это были молодые инженеры, с большим интересом наблюдали за работой одного из конструкторов на светокопировальном столе. Видимо, этот прибор был для них чем-то необычайным, потому что один из этих господ позже восторженно произнес: «Russian xerox!».

В бытовых условиях такой прибор тоже весьма полезен. Рисунки для выпиливания, вышивания, выкройки, а также необходимые схемы ко всякого рода лабораторным и курсовым нужным и не очень работам можно без труда, как говорят студенты, «состеклить» с оригинала.

Вашему вниманию предлагается универсальный светокопировальный прибор (рис. 2), представляющий собой неглубокий ящик из фанеры, боковые стенки которого толщиной 10 мм, а днище 3–4 мм.

Рис. 2

Стенки ящика соединяются в рамку на клею и гвоздях с помощью треугольных деревянных бобышек, днище крепится к рамке аналогично. Габариты ящика, приведенные на рис. 2, в моем случае опередили размеры имеющегося в моем распоряжении импортного чертежного прибора с пантографом. Стекло толщиной 5–6 мм удерживается от смещения угольниками, прикрепленными шурупами на углах рамки. По периметру рамы можно сделать отверстия диаметром 25 мм для вентиляции.

Осветительная часть прибора состоит из двух ламп типа «миньон», патроны для которых установлены на угольниках, прикрепленных винтами М3 с конусной головкой к днищу. Схема включения ламп приведена на рис. 3.