Piłowaniem nazywa się skrawanie niewielkiej warstwy materiału z obrabianej powierzchni. Czynność tę wykonuje się przy pomocy pilników. Ich pozycja, mimo zawrotnej kariery różnego rodzaju elektronarzędzi i możliwości zastąpienia mozolnego piłowania szlifowaniem, frezowaniem czy też struganiem, wydaje się niezagrożona. Te proste ręczne narzędzia w pewnych okolicznościach nadal są nie do zastąpienia.

Budowa pilników

Budowa pilników nie jest skomplikowana. Składają się one z części roboczej i rękojeści. Na części roboczej są gęsto nacięte ostrza. Zarys ostrzy zależy od metody ich kształtowania. Mogą one powstawać poprzez frezowanie (rzadziej) lub wygniatanie narzędziem zwanym wycinakiem (częściej). Nacięcia w zależności od rodzaju pilnika przyjmują różne kształty. Mogą one

• z nacięciami jednorzędowymi (rys. 1a),
• z jednokierunkowymi nacięciami wielorzędowymi (rys. 1b),
• z dwukierunkowymi nacięciami jednorzędowymi (rys. 1c),
• z wielokierunkowymi nacięciami wielorzędowymi (rys. 1d).

Nacięcia jednokierunkowe wykonane są w równych odstępach, a kąt ich pochylenia w stosunku do osi pilnika wynosi 70o. Istnieją jeszcze płaskie pilniki z nacięciami łukowymi, ale spotyka się je bardzo rzadko.
Nacięcia krzyżowe rozpoczyna się od nacięć pomocniczych wykonanych pod kątem 55o (±5o). W następnej kolejności wykonuje się nacięcia główne (górne) pod kątem 70o (±5o). Odstęp między nacięciami określa się poprzez podanie tzw. podziałki [t]. Jest ona mierzona wzdłuż osi pilnika i wyraża się ją w mm. Podziałka określa liczbę ząbków [n] na długości 10 mm. Podziałka nacięć pomocniczych jest zazwyczaj o 10% większa od podziałki nacięć głównych. Dzięki takiemu zabiegowi linie krzyżowania nacięć układają się ukośnie w stosunku do osi pilnika, co zabezpiecza powierzchnie piłowane przed powstawaniem podłużnych rys i w końcowym efekcie pozwala na osiągnięcie większej gładkości powierzchni.

Podziałka jest podstawą klasyfikacji pilników i umożliwia dobór właściwego pilnika w zależności od wymaganej gładkości powierzchni. Poszczególnym numerom pilników odpowiadają ich nazwy według następującego porządku:

• nr 0 – zdzierak,
• nr 1 – równiak,
• nr 2 – półgładzik,
• nr 3 – gładzik,
• nr 4 – podwójny gładzik,
• nr 5 – jedwabnik.

Decydujący wpływ na gładkość obrabianych powierzchni ma wielkość podziałki. Dla jedwabników zawiera się ona w zakresie od 0,2 do 0,16 mm, dla gładzików od 0,3 do 0,25 mm, dla równiaków od 0,7 do 0,38 mm i dla zdzieraków od 2,5 do 0,8 mm. W przypadku pilników krzyżowych pod uwagę bierze się liczbę nacięć głównych. Ogólnie można stwierdzić, że liczba nacięć jest tym większa, im wyższy jest numer pilnika. Zdzieraki posiadają 10–15 nacięć na długości 10 mm, półgładziki 15–25, a gładziki 25–80 nacięć. Liczba nacięć jest również zależna od długości pilnika i zmniejsza się wraz ze wzrostem ich długości. Osobną grupę stanowią pilniki igiełkowe, służące do piłowania wykańczającego z dużą dokładnością małych powierzchni. Pilniki igiełkowe mają małe wymiary, pozbawione są rękojeści, a ich nacięcia są bardzo drobne. Pilniki o dużych przerwach międzyzębnych nazywane są tarnikami.

Biorąc pod uwagę kształt przekroju poprzecznego, rozróżnia się następujące pilniki: płaskie, kwadratowe, trójkątne, okrągłe, półokrągłe, nożowe, owalne, soczewkowe i mieczowe. Rękojeści mogą być wykonane z drewna lub z tworzywa sztucznego. Rękojeści drewniane mocuje się na wcisk, natomiast rękojeści z tworzywa sztucznego osadza się poprzez wkręcanie lub skurczowo. Niektóre z firm oferują pilniki z rękojeściami wykonanymi z tworzywa dwojakiego rodzaju, w tym z miękkiego elastomeru. Są to ergonomiczne rękojeści pozwalające na pewny chwyt. Niekiedy rękojeści przybierają asymetryczny kształt. Ułatwia to szybkie rozpoznawanie roboczej strony narzędzia. Pilniki ślusarskie mają najczęściej długość 300 mm, tarniki – około 150 mm, natomiast pilniki igiełkowe poniżej 100 mm. Do wykonania pilników używa się stali płytko się hartującej o zawartości węgla 0,95%. Jest

Rodzaje pilników

Pilniki do metalu są wytwarzane zarówno jako pilniki płaskie, jak i kształtowe. Służą do piłowania zgrubnego, dokładnego i wykańczającego. Zwykle wytwarza się je z trzema rodzajami nacięć powierzchni roboczej. Pilniki z nacięciami podwójnymi (krzyżowe) służą do obróbki stali, żeliwa, mosiądzu, a także twardego drewna i tworzyw sztucznych. Pilniki z pojedynczymi nacięciami służą do obróbki nieco delikatniejszych powierzchni, a także do ostrzenia pił. Pilniki z nacięciami krzywoliniowymi poleca się do obróbki materiałów ciągliwych, blach itp. Wraz ze wzrostem liczby ząbków na długości 10 mm proporcjonalnie zwiększa się dokładność piłowania. Takimi pilnikami można również obrabiać wyroby ze stali o podwyższonej jakości. Aby osiągnąć odpowiednią twardość części roboczej, pilniki ślusarskie poddawane są procesom obróbki cieplno-chemicznej. Podczas hartowania indukcyjnego osiąga się twardość 66 HRC.

Tarniki są stosowane w obróbce drewna, tworzyw sztucznych, płyt wiórowych i gumy. Narzędzia te charakteryzują się dość dużą podziałką i specjalnym stożkowym kształtem zębów. Wielkość zębów i ich gęstość decyduje o tym, czy są to narzędzia do obróbki zgrubnej, czy wykańczającej. Tarniki kształtowe służą do obróbki otworów. Ponieważ tarniki obrabiają niezbyt twarde powierzchnie, ich części robocze hartuje się do nieco mniejszej twardości, a mianowicie do około 56 HRC.
Pilników igiełkowych używa się do precyzyjnych prac wykończeniowych drobnych przedmiotów. Części robocze tych pilników mogą mieć kształty o profilach: kwadratowym, trójkątnym, kołowym, soczewkowym, nożowym itd. Pilniki te są hartowane do 68 HRC. Niekiedy można spotkać takie pilniki igiełkowe, których powierzchnia, zamiast nacięć, jest pokryta pyłem diamentowym. Takie narzędzia pozwalają obrabiać przedmioty wykonane z hartowanej stali czy szkła.

Bywają również pilniki w specjalnych wykonaniach. Do takich narzędzi należą narzędzia nieiskrzące, wykonane ze specjalnych stopów brązu. Są one przeznaczone do wykonywania prac w atmosferze grożącej wybuchem.

Dobór pilników

Dobór odpowiedniego pilnika zależy od wielkości obrabianego przedmiotu, rodzaju piłowania i rodzaju obrabianego materiału. Duże przedmioty ze znacznym naddatkiem na obróbkę należy obrabiać za pomocą zdzieraka. Nadają się one świetnie do wstępnego piłowania twardej powłoki, np. odlewów, dużych odkuwek i rur itp. Pilniki równiaki należy stosować do wstępnego piłowania płaszczyzn, natomiast płaskie półgładziki i gładziki – do wygładzania płaszczyzn. Do wykańczania powierzchni stosuje się jedwabniki. Pilnikami płaskimi można również obrabiać powierzchnie sferyczne.
Do obróbki otworów kwadratowych i prostokątnych używa się pilników o przekroju kwadratowym. Do obróbki wstępnej stosuje się równiaki, a do wykończenia gładziki. Otwory w kształcie trójkąta lub elementy posiadające płaszczyzny zbiegające się pod ostrym kątem obrabia się pilnikami trójkątnymi. Jak już wcześniej zostało wspomniane, te same pilniki są wykorzystywane do ostrzenia pił. Do obróbki wąskich rowków i krawędzi o ostrych kątach służą pilniki mieczowe lub nożowe. Otwory okrągłe i półokrągłe obrabia się pilnikami okrągłymi, natomiast powierzchnie krzywe i wklęsłe – pilnikami owalnymi, soczewkowymi lub półokrągłymi. W każdym przypadku od rodzaju obróbki będzie zależeć typ pilnika.