Производительность сверла повышается за счет хорошего центрирования и зенкерования, что сокращает количество смен.
Сверло из чего состоит
В этой статье мы рассмотрим самую важную информацию, которую необходимо знать о сверлах при заточке и работе со сверлом.
- рабочая часть — её элементы осуществляют резание и обеспечивают правильное положение сверла в образуемом им отверстии. Рабочая часть сверла представляет собой цилиндр, прорезанный двумя диаметрально противоположными винтовыми канавками;
- канавка — нужна для отвода стружки из отверстия;
- ленточка — элемент для точного направления сверла и является дополнительным режущим сегментом. На типовом сверле их две;
- хвостовик — бывает цилиндрический или конический, и служит для установки сверла в шпиндель станка или в патрон дрели;
- спинка — является вторым несущим элементом сверла после перемычки (о ней ниже);
- ω — угол наклона винтовой канавки. От значения этого угла зависит форма срезаемой стружки и её отвод. Для сверл диаметром 10 — 22 мм предусмотрен угол наклона винтовой канавки ω=30°, для сверл меньших размеров этот угол тем меньше, чем меньше диаметр сверла, и для диаметра меньше 0,25 мм достигает 19°.
- рабочие режущие кромки — основные элементы сверла, при сверлении они образуют конусную поверхность резания;
- перемычка — является продолжением основных режущих кромок, она определяет прочность и жесткость сверла;
На рисунке ниже показаны пять режущих кромок сверла. Две рабочие режущие кромки, одна поперечная режущая кромка и две полосы.
Ширина режущих кромок должна быть достаточно широкой, чтобы точно направлять сверло в отверстие, но не слишком широкой, чтобы не вызвать чрезмерного трения между сверлом и стенкой отверстия. Чем больше диаметр сверла, тем шире полоса. Снятие фаски на поперечной кромке рекомендуется для сверл диаметром более 3 мм, особенно если диаметр сверла более 18 мм. Широкая полоса не будет резать, а будет скрести и сжимать металл, вызывая дополнительный нагрев из-за чрезмерного давления на сверло. Когда сверло правильно заточено, угол поперечного сечения должен составлять ψ 55°.
Непосредственно перед хвостовиком, для повышения прочности сверла, толщина перемычки постепенно увеличивается, с соответствующим уменьшением глубины спиральных канавок. Поверхности спиральных канавок, прилегающие к главным режущим кромкам, являются торцевыми поверхностями спирального сверла, от которых отделяются режущие кромки,
Поверхности, прилегающие к основным режущим кромкам, являются задними поверхностями сверла.
Задний угол сверла образован касательной к задней поверхности сверла. Если бы задние углы этих режущих кромок были равны нулю, то задние поверхности находились бы в непрерывном контакте с режущей поверхностью и между ними было бы большое трение. Чем меньше трение, тем больше значение заднего угла.
Основные моменты при работе со сверлом, от которых, как ни старайся, никуда не деться:
- вне зависимости от сверла, новое оно или нет, при начале сверления не только образуется отверстие, но и запускается процесс затупления самого сверла. С каждым оборотом сверло будет погружаться медленнее и медленнее. С новым сверлом это будет не так заметно, но факт, остаётся фактом;
- скорость затупления сверла зависит от скорости его оборотов, количества оборотов по режущей поверхности, скорости подачи (давления на сверло), охлаждения, от материала сверла и от самого обрабатываемого материала;
- максимальный нагрев начинается с периферии сверла, так как там скорость резания выше;
- при сильном затуплении сверло во время резания издаёт резкий скрипящий звук, далее лавинообразно выделяется тепло, возрастает скорость износа и в результате инструмент приходит в негодность. Как реанимировать такие свёрла я расскажу в следующей статье или видеоролике на своём канале. Следите за комментариями.
- — отверстие должно быть накернено, при начале сверления не стоит оказывать сильного давления на сверло, так как можно повредить режущие кромки или попросту сломать сверло. Режущие кромки должны войти в металл плавно. Если сверлить дрелью, то возможен увод сверла даже в случае если оно накернено;
- при завершении сверления в момент выхода сверла из заготовки необходимо снизить давление на сверло. Это будет способствовать уменьшению торчащих заусенцев при выходе сверла, а также не позволит сверлу заклинить в заготовке и провернуться в патроне;
- обрабатываемую деталь необходимо надёжно закрепить, это техника безопасности и не стоит этим пренебрегать;
- работать в перчатках запрещено;
- если требуемое отверстие более 5 мм, то необходимо начинать сверлить деталь с малого сверла, постепенно увеличивая диаметр;
- при сверлении металла важно не перегреть сверло. Для этого применяют специальные охлаждающие жидкости, если их нет, то можно использовать масло. Если нет возможности использовать СОЖ, то процесс сверления проводят с перерывами, давая сверлу и заготовке остыть. Можно использовать банку с водой или маслом для окунания сверла. Чугун и цветные металлы можно сверлить без охлаждающей жидкости.
- при сверлении глубоких отверстий длина режущей части инструмента и винтовых канавок должна быть больше глубины отверстия. В противоположном случае выход стружки будет заблокирован и сверло заклинит. Основное внимание нужно обращать на активность отвода стружки из получаемого отверстия;
- в случае заклинивания сверла в заготовке для его извлечения используют реверс (включают вращение в обратную сторону).
Продолжайте работать на станке и сверлами:
Как устроено сверло?
Сверла используются для изготовления глухих отверстий, сквозных отверстий и для сверления существующих отверстий.
Большинство сверл состоит из следующих частей:
- Хвостовик, предназначен для крепления сверла в патроне;
- Шейка, цилиндрическая часть сверла соединяющая хвостовик и рабочую часть;
- Рабочая часть — участок сверла непосредственно участвующий в изготовлении отверстия, снабженный канавками. Элементами рабочей части являются:
- Режущая часть, элемент рабочей части, имеющий режущие кромки.
- Направляющая часть, элемент рабочей части сверла, предназначенный для отвода стружки из выполняемого отверстия, имеющий обратную косность, для снижения трения о стеки сверла.
В сверле можно выделить режущую часть:
- Заднюю поверхность;
- Переднюю поверхность;
- Режущую кромку;
- Поперечную кромку;
- Кромку ленточки;
- Ленточку;
- Канавку.
На режущей части сверла имеются одна, две или четыре режущие кромки, в зависимости от заточки.
Виды сверл
Сверление — это очень распространенная операция, которая может выполняться на деталях из различных материалов и в различных условиях, поэтому существует несколько типов сверл, которые можно сгруппировать по их характеристикам.
- перовые — предназначены для обработки тверды материалов;
- с прямыми канавками — для сверления отверстий в тонкий листах или вязких материалах;
- спиральные — универсальные, доходят для различных видов обработки;
- для глубокого сверления — ружейные (для отверстий малого диаметра), пушечные, шпиндельные, составные (для отверстий большего диаметра);
- центровочные для выполнения центровочных отверстий.
По типу хвостовика:
- с цилиндрическим;
- с коническим;
- с четырехгранным хвостовиком.
По типу конструкции:
Заточка сверла
Форма хвостовика сверла выбирается в зависимости от его диаметра и обрабатываемого материала. Используются сверла диаметром до 12 мм:
- Одинарную заточку — для сверление стали и чугуна;
- Одинарную с подточкой поперечной кромки для стального и нетвердого стального литья с неснятой коркой.
Используйте сверла диаметром более 12 мм.
- Одинарную заточку с подточкой поперечной кромки и ленточки — для твердых сталей;
- Двойную заточку с подточкой поперечной кромки — для стального литья и чугуна с неснятой коркой.
- Двойную с подточкой поперечной кромки и ленточки для твердых сталей, стального и чугунного литья со снятой коркой.
Угол заточки сверла
Двойные углы сверл зависят от типа обрабатываемого материала.
Зависит от типа обрабатываемого материала. Двойной угол спирали 2F Чугун, сталь, твердая бронза 116 — 118 Красная медь 125 Мягкая бронза 130 Алюминий, силумин 130 — 140 Хрупкие материалы (Мрамор и т.п.) 80 Сверла затачиваются на заточных станках или вручную на шлифовальном станке; в последнем случае невозможно точно выдержать угол без специального оборудования.
Диаметр сверла обычно выбирается немного меньше диаметра получаемого отверстия, так как при сверлении отверстие разбивается.
Виды сверл по металлу
Основная классификация сверлильного инструмента — по производственным характеристикам, так как они напрямую связаны с назначением того или иного типа сверла по металлу. Внутри конструктивных типов также существуют различия по типу материала, для обработки которого используется инструмент (так называемые группы резания). Строгой классификации не существует, но обычно различают следующие типы в зависимости от типа обрабатываемой заготовки:
- спиральные;
- перовые;
- центровочные;
- специальные.
Среди специальных сверл самую большую группу составляют инструменты для сверления глубоких отверстий в металлических заготовках. Изделия для сверления отверстий большого диаметра и ступенчатых цилиндрических профилей также образуют свою подгруппу. Бывает, что современные сборные инструменты настолько сложны или инновационно сконструированы, что их делят на разные типы.
Спиральная форма
Традиционным и широко распространенным типом сверлильного инструмента являются спиральные сверла, в которых образование цилиндрического отверстия в металле происходит за счет двух симметричных режущих кромок. В этом случае заготовки выводятся наружу через спиральные канавки, первая часть которых представляет собой грани, образующие эти режущие кромки. Эти изделия могут быть монолитными или сборными, со сменными головками или с механическим креплением режущих пластин. Для уменьшения трения и увеличения съема материала спиральная часть полируется и покрывается износостойкими материалами.
Ступенчатая форма
Ступенчатые сверла используются для получения плоских отверстий с фиксированным шагом. Этот инструмент можно использовать для обработки двух или более цилиндрических поверхностей за один проход. Чаще всего он используется в автоматизированной обработке. Современные ступенчатые сверла обычно представляют собой монолитный блок, повторяющий конфигурацию будущего отверстия, с рядами вставок и прямыми флейтами. Первые сверлят в металле заготовки первое отверстие, вторые — второе. Самая большая проблема этих инструментов — выброс стружки во время обработки. Поэтому их применение ограничено узкоспециализированными областями.
Корончатые сверла
Корончатое сверло — это полый инструмент с кольцевым расположением шести или двенадцати режущих поверхностей и соответствующим количеством канавок для отвода стружки. Оно используется для сквозного сверления в металле большого диаметра. Здесь режущие кромки вырезают кольцо только вокруг центра возможного отверстия, а центральная часть металла просто выпадает (или выбивается) после проходки. Этот инструмент более традиционно называют сверлом, поскольку по принципу работы он гораздо ближе к фрезам.
Шнековые сверла
При сверлении отверстий в металле глубиной, кратной 30÷40 диаметрам, используются специальные удлиненные сверла со спиральной канавкой в форме винта. Такое решение значительно улучшает отвод стружки и обеспечивает непрерывное сверление металла по всей глубине отверстия без периодического отвода инструмента. Спиральные сверла отличаются от обычных спиральных сверл большим углом наклона канавок (до 65°) и треугольным профилем. Кроме того, они имеют больший диаметр коронки и специальную закалку торца.
Типы хвостовиков
Согласно первым советским ГОСТам, которые действуют и сегодня, хвостовики для сверлильного инструмента по металлу были двух типов: цилиндрические и конические (Морзе). В 1990 году был принят ГОСТ 28706-90, копирующий МСП 9766-89 для плоских цилиндрических хвостовиков. Этот тип хвостовика был разработан для сборных металлических сверл, где сплющивание предотвращает их вращение в инструменте во время работы. В настоящее время это решение широко используется для шарнирных инструментов, в то время как изделия с коническим хвостовиком Морзе по-прежнему применяются для сверл, которые непосредственно крепятся к шпинделю.
Правила маркировки упражнений определены в ГОСТ 2034-80. Согласно этому документу, буровые инструменты диаметром менее двух килорублей не маркируются. Все данные о них должны быть указаны на упаковочной этикетке. Для сверл диаметром более двух миллиметров и до трех миллиметров маркировка металлических сверл включает только значение диаметра и марку стали (чтобы их можно было отличить от инструментов диаметром до двух миллиметров). Для диаметров более трех миллиметров производитель должен указывать в маркировке размер, торговую марку, марку металла и класс точности. Качество металла инструмента может быть указано в виде обозначения по ГОСТ (например, Р6М7К6) и в виде международно признанной аббревиатуры для быстрорежущей стали (HSS) с добавлением названия сплава основного металла (Co, Ni, Ti и т.д.) (см. рисунок ниже). Зарубежные производители маркируют свою продукцию аналогичным образом, так что отличить российские сверла от импортных можно только по названию бренда
Цветовое обозначение
Все ведущие производители бурового инструмента используют в своих каталогах цветовую маркировку в соответствии с международным стандартом ISO 513. Согласно этому стандарту все инструментальные материалы делятся на шесть групп, каждая из которых предназначена для обработки определенных металлов, сплавов и полимерных материалов.
Группа Цвет Обрабатываемые металлы и пластмассы P Голубой Отдельные виды углеродистых, легированных и инструментальных сталей. Стали для отливок. Некоторые марки коррозионностойких сталей. M Желтый Аустенитные коррозионностойкие стали. Отдельные виды немагнитных и износостойких сталей. K Красный Различные марки чугунов. N Зеленый Цветные металлы и их сплавы. Термопласты и дуропласты. S Золотистый Жаростойкие сплавы на основе никеля, кобальта, титана и железа. H Серый Закаленные стали высокой твердости. Кроме того, каждая группа режущих материалов подразделяется на группы применения, обозначаемые номером в диапазоне от 1 до 40. Группы с более высоким индексом имеют более высокую вязкость, а группы с более низким индексом — более высокую твердость и износостойкость.
Маркировка
Маркируются сверла с диаметром поперечного сечения 2 мм и более.
Таблица 2. Маркировка сверл
М3 — молибден, К6 — кобальт.
Литые, легированные, углеродистые и другие стали
Обработка металлических сплавов
Алюминий, мельхиор, графит, бронза, латунь, чугун
Нержавеющие, легированные и другие стали
Напыление титана или алюминия
Литая сталь, чугун, чугун, латунь, бронза, бронза и другие
Видовое разнообразие
Режущие инструменты металлообработчиков представлены центровыми, ступенчатыми, полыми, спиральными и другими видами сверл.
Таблица 3: Типология сверл
Обрабатываемый материал
Чугун, сталь, керамический металл
Листовой металл, гипсокартон, пластик, дерево
Цветные металлы, бетон, природный и искусственный камень
Бетон, дерево, металл
Бетон, дерево, металл
Конструкция сверла B. Форстнера
Дерево, МДФ, ДВП, ДСП
Центровочное сверло — это профессиональное сверло, используемое в токарных и фрезерных операциях. Ось просверленного им отверстия перпендикулярна поверхности чугуна, стали, металлокерамики.
Ступенчатое сверло подходит для листового металла толщиной до 4 мм, гипсокартона, пластика, дерева и других материалов. Из-за хрупкости инструмента для улучшения обработки материала ступенчатым сверлом рекомендуется использовать шуруповерт или миксер с коронкой, вращающейся со скоростью до 1200 оборотов в минуту.
Полое корончатое сверло или коронка оставляет материал в центре отверстия и используется для стали и других цветных металлов. Эти сверла имеют длину от 12 до 200 мм и пробивают отверстия диаметром более 30 мм.
Спиральное сверло длиной до 27,5 см и диаметром от 0,1 до 8 см способно просверлить высокопрочные (бетон) и твердые материалы (дерево, металл). Комбинированная заточка сверла под углами 118°, 70° и 55° была запатентована В.И. Жировым. Такой способ заточки позволяет снизить осевые усилия при сверлении и повысить производительность.
При использовании сверла типа Юдовина и Масарновского с углом 50° — 65° нет необходимости вынимать сверло из державки для снятия абразива.
Крыльчатое сверло (перка) имеет заостренную и лопатообразную режущую часть, с помощью которой можно делать канавки диаметром до 25 мм.
Самые чистые канавки получаются при сверлении односторонней фрезой.
Односторонняя фреза
Конические сверла от 6 до 60 мм не требуют центрирующей части и могут использоваться для создания нового отверстия или шлифовки старого отверстия в пластике, гипсокартоне или листовом металле толщиной до 4 мм.
Базовые знания о сверлении отверстий
Приступая к работе, рекомендуется подобрать тип сверла в соответствии с поверхностью, которую необходимо просверлить. При работе по дереву не рекомендуется использовать сверло для бетона, так как это может привести к поломке сверла.
Во-вторых, перед началом работы рекомендуется разметить изделие. Металл, дерево, натуральный и искусственный камень маркируются путем сверления. Металлическую поверхность следует размечать сверлением, а керамическую и другие материалы — буром. Отверстия в дереве следует размечать с помощью сверла, которым необходимо сделать углубление в верхнем слое древесины.
Корончатое сверло используется для разметки
Следующим важным моментом, который необходимо учитывать, является выбор скорости сверления. Это также зависит от типа обрабатываемой поверхности. Сталь, бронза, латунь, бронза и другие металлы сверлятся при скорости от 400 до 1000 об/мин. Эти материалы обладают средней вязкостью. Чем меньше диаметр паза после обработки, тем выше должна быть скорость вращения дрели при сверлении.
Также рекомендуется держать дрель обеими руками во время работы. Такой хват повышает контроль над силой давления сверла. Показателем этого является внешний вид сверл. При сильном давлении сверла толстые и спиралевидные, при нормальном давлении — тонкие.
Сверление трещины в стене
С помощью сверла и фрезы можно сверлить и обрабатывать различные поверхности. При этом необходимо учитывать тип, цвет, маркировку и качество поверхности сверла. Точное сверление требует разметки поверхности и контроля скорости и давления сверления.
Классы точности
Существует только два типа прецизионных сверл — класса А и класса В. Первый — это высокоточное сверло для сверления отверстий в диапазоне 11-14 градусов. Эта единица измерения определяет, насколько точно изготовлено изделие или его компоненты. Высокоточные инструменты класса А изготавливаются со шлифованным профилем. Это позволяет облегчить выталкивание заготовки и снизить температуру нагрева, в результате чего прочность режущей части значительно выше.
Отверстия выполняются прецизионными сверлами, которые имеют лучшее качество поверхности. Класс B или B1 — это продольные винтовые фрезы с винтом и углом заточки 118 градусов. Это многоцелевые сверла, подходящие для промышленных и бытовых целей. Первый вариант имеет почти вдвое меньшую цену, так как такие расходные материалы используются для станков.
Популярные производители
Рынок строительных инструментов и расходных материалов предлагает широкий ассортимент продукции в разных ценовых сегментах. Многие покупатели считают лучшей маркой немецкую компанию Metabo, предлагающую современные и инновационные решения, подходящие как для высококвалифицированных специалистов, так и для обычных домовладельцев, приобретающих инструменты для бытового использования. Особенно привлекателен широкий ассортимент сверлильных станков. Они производят инструменты для работы с металлом, деревом, стеклом, керамикой, бетоном и т.д.
Следующая компания, которую мы рассмотрим, — отечественная компания «Интерскол». Она уже давно является самой влиятельной компанией на российском рынке и может конкурировать с самыми известными зарубежными брендами.
Кроме этих двух гигантов, существует еще ряд компаний, производящих, например, буры и другие расходные материалы в разных ценовых диапазонах:
- Mastertool;
- Housetools;
- «Зенит»;
- «Атака»;
- DIAGER и многие другие.
В любом случае, при выборе следует ориентироваться на технические характеристики и номиналы самого инструмента, а затем уже рассматривать производителя. Только так можно найти хорошие аксессуары для дрелей и шуруповертов.
Как выбрать?
Самый простой способ выбрать потребительский инструмент — руководствоваться материалом, с которым вы хотите работать. Это может быть дерево, бетон, сталь или стекло. Каждый тип дрели предназначен для выполнения отверстий разного диаметра и глубины. Обращайте внимание на прочность — тогда вам не придется так сильно напрягаться, а инструмент прослужит гораздо дольше.
Всегда спрашивайте технические характеристики товара и обращайте внимание на эти параметры:
- угол заточки сверла;
- длину инструмента;
- толщину расходного материала;
- класс точности;
- форму оснастки.
Например, для гипсокартона подходят только корончатые сверла. Их можно заточить самостоятельно, они имеют сложную конструкцию и стоят несколько дороже, чем простые цилиндрические износостойкие детали. Для сверления глубоких отверстий подходят инструменты с твердосплавными пластинами с диапазоном обработки от 8 до 65 мм. Они должны быть спирального или пластинчатого типа. С помощью таких расходных материалов можно просверлить глубокое отверстие без дополнительных усилий.
При обработке различных поверхностей часто возникает необходимость срезать фаску или удалить заусенец. Эта работа выполняется с помощью большого количества сверл. Для снятия фаски рекомендуется выбирать твердосплавные инструменты.
Если вам трудно подобрать качественное сверло для вашего инструмента, рекомендуем приобрести специальные наборы, в которые входят различные виды сверлильных и ударных инструментов.
Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как можно сделать простую стойку для дрели своими руками за один час.
