Каким сверлом сверлить металл

Какие сверла по металлу самые лучшие. Делаем правильный выбор

Плотность металла настолько велика, что для его обработки необходимо использовать специальные инструменты и механизмы. Для того чтобы сделать отверстие в этом материале применяются дрели и сверлильные станки, в которых основным режущим элементом являются сверла.

Какие свёрла по металлу лучше? Непросто определить, ведь универсальных изделий которые бы подходили для обработки всех типов металлических изделий, не существует. Опытный мастер сможет «на глаз» определить вид металла и быстро подобрать для обработки подходящий режущий инструмент.

Новичку в этом деле необходимо начинать с азов. Вначале изучить классификацию свёрл и сферу их применения, потому что лучшие модели — это изделия, которые идеально подходят для обработки конкретного вида металла.

Какие бывают сверла, как по маркировке и внешнему виду подобрать подходящее для работы изделие, узнайте в статье.

Виды свёрл по металлу

Чтобы выбрать лучшие модели, необходимо разобраться в видах свёрл.

Спиральные

Классические, цилиндрической формы свёрла, которые наиболее часто используются для сверления металлов. Обычно спиральные изделия изготавливаются из стали HSS.

Материал представляет собой высококачественный режущий тип стали, поэтому изготовленные из неё буравчики отличаются высокой прочностью и долговечностью.

Конические (ступенчатые)

Режущая поверхность имеет форму конуса, за что данный вид свёрл и получил своё название. Конические буравчики применяются для изготовления отверстий в тонком металле, а также для исправления дефектов от других режущих инструментов.

Какие лучше ступенчатые сверла выбрать? Зависит от типа обрабатываемого металла. Если плотность заготовки слишком высока, то лучше приобрести более дорогие, золотистой окраски изделия.

В быту этот вид свёрл применяется редко. Если необходимо часто производить сверление тонких металлических листов или обрабатывать мягкие материалы, то несмотря на относительно высокую стоимость, его следует приобрести для домашней мастерской.

Корончатые (кольцевые фрезы)

Режущий инструмент представляет собой цилиндр с режущим краем, которым и осуществляется разрезание металла.

Затраты энергии на изготовление отверстия таким способом в несколько раз ниже, за счёт небольшой площади соприкосновения инструмента с обрабатываемой поверхностью.

Преимуществом использования этого вида свёрл перед другими, заключается в изготовлении отверстий большого диаметра. При этом удаётся получить более качественные края, чем при работе со спиральными моделями.

Особая разновидность плоских буравчиков со сменными рабочими кромками применяется для сверления металла. Такие изделия позволяют выполнять качественные, идеально ровные отверстия.

Отсутствие перекоса в процессе сверления и возможность сделать отверстие большого диаметра в различных металлических конструкциях, позволяет многим мастерам отказаться от использования спиральных изделий.

Низкая стоимость перовых свёрл позволяет во многих случаях обработки металла назвать их лучшими для сверления отверстий.

Это основные типы свёрл применяемых для изготовления отверстий в металлических конструкциях.

Классификация свёрл по материалу изготовления

Какие сверла по металлу самые лучшие при сверлении особо прочных сплавов, ответить довольно просто:

1. Для обработки такого материала следует выбирать изделия, у которых на режущей кромке располагается пластина повышенной твёрдости. Такие буравчики являются лучшими для обработки твёрдых сплавов.
2. Цена таких изделий невысокая за счёт того, что основное тело режущего инструмента изготавливается из обычной инструментальной стали.

Хорошими характеристиками обладают свёрла изготовленные из металла легированного кобальтом.

Они отлично переносят повышенные механические нагрузки и чрезмерный нагрев рабочей поверхности во время работы. Стоимость изделий высокая, но если необходимо сделать отверстия в твёрдом сплаве, то кобальтовые аналоги являются лучшими для выполнения такой работы.

Титановые свёрла не уступают по прочности кобальтовым, а при сверлении легированных сталей и цветных сплавов показывают даже лучшие результаты.

При правильном использовании, титановые модели долгое время сохраняют заводскую заточку, что позволит выполнить значительно больший объём работ.

Недорогие свёрла по металлу изготавливаются из обычной быстрорежущей стали Р9 и Р18. Режущий инструмент отлично справляется со своей функцией, но рабочая поверхность быстро затупляется, особенно при превышении определённого температурного порога.

Маркировка режущих изделий

Маркировка сверл по металлу необходима для определения типа стали, из которого изготовлен режущий инструмент. На изделии также указывается его диаметр, класс точности и производитель (страна). Не маркируются только спиральные буравчики, диаметр которых менее 2 мм.

В остальных случаях маркировка свёрл может иметь следующие значения:

• Р9 — изготовлено из быстрорежущей стали с процентным содержанием вольфрама 9%.
• Р9К15 — указывает на наличие в быстрорежущей стали кобальта в количестве 15%.
• Р6М5К5 — обозначает наличие сложного состава режущей стали содержащей вольфрам, кобальт и молибден.

Импортные изделия имеют обозначение HSS, по которому можно определить состав материала, из которого был изготовлен бурав. Сверло HSS — расшифровка которого будет приведена ниже, используется с дополнительной буквой, по которой и определяется наличие легирующего металла.

• HSS-Е — содержит кобальт. Используется при обработке металлов повышенной вязкости.
• HSS-Tin — имеет титановое напыление, который значительно увеличивает твёрдость рабочей поверхности, а температурная устойчивость материала повышается до +600 градусов.
• HSS-Е VAP — режущий инструмент используется для обработки нержавеющих материалов.
• HSS-4241 — предназначены для сверления алюминия.
• HSS-R — обладают максимальной прочностью.

По маркировке режущего инструмента можно определить для какого металла и в каком режиме можно использовать сверло. Если маркировка не видна, то можно по цвету изделия определить предназначение сверла.

Визуальное определение типа сверла

По внешнему виду режущего буравчика можно определить тип материала из которого изготовлены изделия и тем самым узнать механическую прочность образца. По цвету можно определить состав и качество изготовления.

Свёрла серого цвета изготавливаются из металла, который не подвергался какой-либо дополнительной обработке.

Качество инструмента, в данном случае, оставляет желать лучшего, но для одноразового применения такие изделия вполне сгодятся.

Такой цвет свидетельствует о том, что инструмент подвергался обработке перегретым паром. В процессе обработки изделие приобретает большую прочность.

Отлично переносит многочисленные циклы нагрева и остывания металла, а также сохраняет заточку рабочей поверхности в течение длительного времени.

Цена чёрных свёрл по металлу не намного выше серых изделий, поэтому при наличии выбора, при покупке следует отдать предпочтения инструментам этого типа.

Тёмно-золотистый

Данный цвет говорит, что режущий инструмент был подвергнут процедуре отпуска. Такой вид обработки значительно повышает механическую прочность изделия в результате снижения внутренних напряжений.

Отпущенным сверлом можно успешно обрабатывать металлы повышенной прочности, поэтому если предстоит сверление слишком твёрдых сплавов рекомендуется приобрести подобную модель.

Ярко-золотистый

Ярко-золотистая окраска говорит, что при производстве использовался металл изготовленный с добавлением титана.

Несмотря на высокую стоимость таких моделей, гораздо практичнее приобрести качественное сверло, чем использовать дешёвые режущие инструменты, которые при сложных работах понадобится использовать в больших количествах.

Таким образом, несложно по внешнему виду определить качество изделий и принять решение, какие сверла по металлу лучше покупать.

Классификация по размеру

Чтобы выбрать самое лучшее сверло и при этом не переплачивать, достаточно знать на какие размеры по длине принято разделять данные изделия. Если при сверлении металла не требуется изготовление глубоких отверстий, то приобретение слишком длинных моделей приведёт к перерасходу денежных средств.

Классифицировать свёрла по длине принято следующим образом:

1. Короткие, длиной 20-131 мм. Диаметры инструмента находятся в пределах 0,3-20 мм.
2. Удлинённые, длина составляет 19-205 мм, а диаметр — 0,3-20 мм.
3. Длинная серия диаметром 1-20 мм и длиной 56-254 мм.

При выполнении сверлильных работ различной глубины следует подбирать инструмент максимально подходящий для выполнения конкретной задачи.

Лучшие производители

Чтобы приобрести сверла и быть уверенным, что заявленные характеристики полностью соответствуют действительности, необходимо правильно выбрать производителя.

Фирмы, которые дорожат своей репутацией, не реализуют продукцию ненадлежащего качества. Поэтому при выборе свёрл по металлу следует отдавать предпочтения производителям, которые находятся на рынке длительное время.

Среди новичков, также могут быть достойные производители. Но чтобы узнать, что в продаже находится товар надлежащего качества необходимо совершить покупку, которая часто представляет собой «лотерею».

1. Bosch — изделия немецкой фирмы давно зарекомендовали себя только с положительной стороны. Несмотря на довольно высокую цену продукции, приобретая свёрла Bosch, можно не сомневаться в отменном качестве. Удобно и выгодно приобретать инструменты этой фирмы в комплекте.

Какой набор сверл не взять, в любом будет находиться только высочайшего качества изделия, которые прослужат многие годы, при условии правильного хранения и использования.

2. «Зубр» — отечественный производитель, продукция которого в соотношении цена-качество максимально оптимизирована. Приобрести продукцию этой фирмы можно как в единичном экземпляре, так и в виде набора. Последний вариант позволит существенно сэкономить денежные средства, несмотря на значительную стоимость комплекта.

3. Свёрла советского производства — эту категорию режущих инструментов, можно отнести к «вымирающему виду». При должном старании можно приобрести раритет, который отличается непревзойдёнными техническими характеристиками.

Заключение

Какие свёрла по металлу лучше покупать зависит от многих обстоятельств:

1. Если необходимо просверлить несколько отверстий в очень тонком и мягком металле, то достаточно приобрести дешёвый бурав, который справиться с работой.
2. При профессиональном использовании, совершенно не выгодно приобретать дешёвые свёрла. Низкого качества продукция может привести к браку и к значительным временным затратам на частую замену некачественного режущего инструмента.

Способы сверления металла: свёрла и приспособления

Узнаем все тонкости и способы сверления металла — выбор инструмента, заточки и режимов резания.

Просверлить отверстие в металле — что может быть проще? Есть, однако, в этой слесарной операции довольно много тонкостей, касающихся правильного выбора инструмента, заточки и режимов резания.

Как просверлить отверстие в металле

• Виды свёрл по металлу и техника их заточки
• Как правильно сверлить металл

Для проделывания отверстий в металле используют свёрла — механические стержни из сплава, который твёрже, чем обрабатываемая деталь. Свёрла по металлу изготавливают из быстрорежущей стали марок Р6М5, Р9, Р18 под общим обозначением HSS, либо из твёрдых сплавов: ВК, Т5К10, предназначенных для обработки закалённых и твёрдосплавных заготовок.

Сверло состоит из трёх элементов:

• Кромки врезаются в дно отверстия и снимают с него тонкую стружку.
• Спиральная нарезка выталкивает стружку из отверстия.
• Хвостовик предназначен для крепления сверла в патроне инструмента.

О режущих кромках стоит рассказать более подробно. Это два скоса на остром конце сверла, которые сходятся в вершине — самой выступающей точке передней части, образуя перемычку. Угол, под которым сходятся кромки, называют главным углом при вершине, его величина стандартизирована для различных материалов и режимов обработки:

• Твёрдая сталь и нержавейка: 135–140°
• Конструкционная сталь: 135°
• Алюминий, бронза, латунь: 115–120°
• Медь: 100°
• Чугун: 120° задний угол и 90° угол заточки кромки

Каждая кромка также имеет собственный угол заточки порядка 20–35°, определяющий её остроту. Этот угол, называемый задним, обеспечивает касание сверла к металлу только по линии кромок, при этом за ними остаётся свободное пространство. Такая форма необходима для более лёгкого снятия и выброса стружки. У некоторых свёрл кромка заточена под более тупым углом, вплоть до прямого. Такие режущие кромки хорошо справляются с обработкой хрупких металлов, например, чугуна, латуни и бронзы.

Спиральная часть включает несколько канавок для отвода стружки, на вершине которых расположены дополнительные кромки, плоскость которых параллельна оси сверла. Это так называемая ленточка, которая при погружении сверла подчищает стенки отверстия и способствует более качественной центровке.

Виды свёрл по металлу и техника их заточки

Выше мы рассмотрели базовую разновидность свёрл. Чтобы понять, как формируются углы при заточке, нужно лишь немного знаний и практики. Точить свёрла лучше всего на шлифовальном станке с подручником, в худшем случае можно воспользоваться универсальной заточной машинкой. На УШМ свёрла точить нельзя: во-первых, это противоречит технике безопасности при работе с этим электроинструментом, а во-вторых, из-за большой скорости вращения металл сильно перегревается и отпускается, становясь мягким.

При заточке сверло устанавливается на подручник так, чтобы его режущая часть была немного приподнята. Проворачивая сверло и сдвигая хвостовик влево, нужно добиться, чтобы режущая кромка расположилась строго горизонтально и параллельно торцу круга. Затачивать левую и правую кромку нужно поочерёдно, снимая тонкий слой металла и периодически охлаждая сверло в воде.

Если просто зафиксировать сверло в требуемом положении и подвести его к наждаку, правильно обточить заднюю поверхность не удастся. Из-за того что точильный камень круглый, затылочная часть кромки получается вогнутой. Это приводит к быстрому затуплению кромки и проблемам с отводом стружки. Чтобы избежать такого явления, переднюю часть сверла после касания о камень нужно немного приподымать, подавая вперёд и не снимая нажима. Так формируется выпуклая задняя поверхность, которая намного лучше воспринимает нагрузку при резании.

Обточка кромок должна выполняться до выведения острых граней без сколов и заусенцев. При этом съём с обеих сторон должен быть равномерным, о чём можно судить по форме и положению остающейся перемычки, а также по длине самих кромок. Если перемычка будет смещена, сверло будет вращаться эксцентрично, что приведёт к увеличению диаметра отверстия. Этот эффект можно использовать, если в наличии нет сверла нужного диаметра.

Когда основные кромки выведены, выполняется стачивание перемычки. Для этого сверло нужно поставить на подручник под углом около 45° и прижать задней частью к ребру круга, не задевая режущую кромку. На перемычке образуются две небольшие насечки длиной до 1/10 диаметра сверла, которые выполняют роль заходных и центрирующих кромок.

Более специфическая разновидность свёрл используется для сверления тонколистового металла. При изготовлении глубокого отверстия сверло сначала центрируется вершиной, а на выходе удерживается ленточками спиральной части. Однако в тонком металле вершина проходит насквозь до того, как ленточки упираются в края, из-за чего отверстие получается рваным, смещённым или овальным.

В таких ситуациях лучше использовать сверло перьевого типа, имеющее центрирующий носик. Изготовить такое можно из обычного сверла по металлу, переточив его определённым образом. Всё делается так же и с теми же углами, но при этом кромки не развёрнуты от вершины к краям, а сведены навстречу друг другу. Перьевое сверло нужно затачивать о край камня, оставляя перемычку нетронутой. Стачивание кромок выполняется до тех пор, пока перемычка не образует носик, выступающий над вершинами режущей части на 1–2 мм.

Третий вид свёрл по металлу — конусные ступенчатые. У них есть несколько режущих кромок различного диаметра, что позволяет проделывать разные по размеру отверстия всего одним инструментом. Однако, несмотря на кажущуюся универсальность, найти действительно хорошее ступенчатое сверло довольно сложно, а его стоимость составит не менее $25. Другой минус — заточку таких свёрл можно выполнить только на специализированном станке.

Для сверления твёрдых сплавов и закалённой стали лучше использовать победитовые свёрла по бетону. Их заточка изначально рассчитана на дробящее действие, однако если вывести кромки под углом при вершине около 135° и заточить их под углом 20°, даже в очень твёрдой детали можно без усилий проделать аккуратное отверстие.

Как правильно сверлить металл

Вне зависимости от того, выполняется сверление дрелью или на станке, главное — правильно выбрать скорость вращения. В большинстве случаев оптимальная скорость находится в диапазоне 1800–2500 об/мин, однако на практике могут выбираться совершенно разные значения в зависимости от точности заточки и свойств материала.

Для эффективного и быстрого сверления не обойтись без умения правильно соотносить скорость вращения и усилие подачи. Легко почувствовать, как сверло врезается в металл, непрерывно выделяя стружку, и само начинает заглубляться в дно отверстия без существенного усилия. Обороты при этом, как правило, довольно низкие — порядка 300–500 об/мин.

Лучший показатель, что процесс сверления проходит технологически верно, а сверло заточено правильно — равномерный выход стружки с обеих спиральных канавок. Качество стружки — тоже значимый показатель:

• при сверлении стали выделяется цельная стружка в виде длинных спиралей;
• чугун, закалённая сталь и прочие хрупкие материалы образуют россыпь иголок;
• алюминий сверлится с образованием коротких завитков;
• при сверлении нержавейки могут получаться пыль и мелкие хлопья.

Если сверло не врезается в металл, а трёт по нему с характерным писком, либо на выходе образуется нетипичный вид стружки, лучше остановиться и поправить заточку, иначе есть риск отпуска металла от перегрева или слома рабочей части.

Обязательно соблюдение техники безопасности! Сверлить следует без перчаток, защитив глаза слесарными очками.

Перед началом сверления необходимо разметить все отверстия, которые нужно проделать в детали. Центр каждого отверстия следует наметить кернером. Сначала сверлится небольшая лунка глубиной 2–3 мм, в неё вносится несколько капель машинного масла. Нужно научиться позволять сверлу самому выполнять свою работу: сначала сильно прижать инструмент, а когда произойдёт врезание кромок в металл — ослабить нажим и просто слегка придавливать, удерживая равномерную скорость вращения.

Вместо масла могут использоваться и другие охлаждающие жидкости. Так, при сверлении нержавейки сверло нужно смачивать олеиновой кислотой. Её испарения вредны, поэтому работать необходимо в респираторе. Для охлаждения также хорошо подходит керосин и мыльная вода — брусок хозяйственного на литр.

Особое внимание требуется в момент выхода сверла при сверлении сквозных отверстий. Достаточно часто в таких случаях тонкое дно прорывается с образованием крупных заусенцев, которые попадают в спиральные канавки и затягивают сверло вперёд. На выходе из детали требуется ослабить нажим и немного увеличить обороты.

Сверлить отверстия большого диаметра лучше в несколько этапов, постепенно увеличивая диаметр сверла. Это не только снизит нагрузку на инструмент, но также продлит срок жизни заточки и обеспечит чистоту обработки. Отверстия диаметром свыше 13 мм лучше сверлить с помощью коронок. Вместо масла рекомендуется использовать консистентную смазку, так будет меньше брызг. Коронке нужно периодически давать время остыть, а во время работы тщательно следить за тем, чтобы зубья погружались равномерно, иными словами — держать шпиндель строго перпендикулярно поверхности детали.

Завершающий этап сверления — снятие фасок с обеих сторон отверстия. Для этого можно использовать зенковку, а при её отсутствии — сверло вдвое большего диаметра, которое подаётся с минимальным усилием на больших оборотах. Для снятия заусенцев с больших отверстий разумно воспользоваться круглым напильником и наждачной бумагой. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Сверление отверстий в металле: способы, инструменты, полезные советы

Работа по сверлению отверстий в металле, в зависимости от вида отверстий и свойств металла, может выполняться разным инструментом и с использованием различных приёмов.

Сверление отверстий в металле может понадобиться при ремонте инженерных систем, бытовой техники, автомобиля, создании конструкций из листовой и профильной стали, конструировании поделок из алюминия и меди, при изготовлении плат для радиоаппаратуры и во многих других случаях. Важно понимать, какой инструмент нужен для каждого вида работ, чтобы отверстия получились нужного диаметра и в строго намеченном месте, и какие меры безопасности помогут избежать травм.

Инструменты, приспособления, сверла

Основными инструментами для сверления являются ручные и электрические дрели, а также, при возможности, сверлильные станки. Рабочий орган этих механизмов — сверло — может иметь различную форму.

• спиральные (наиболее распространённые);
• винтовые;
• коронки;
• конусные;
• перовые и т. д.

Производство свёрл различной конструкции нормируется многочисленными ГОСТами. Свёрла до Ø 2 мм не имеют маркировку, до Ø 3 мм — на хвостовике указано сечение и марка стали, большие диаметры могут содержать дополнительную информацию. Для получения отверстия определённого диаметра нужно взять сверло на несколько десятых миллиметра меньше. Чем лучше заточено сверло, тем меньше разница между этими диаметрами.

Свёрла отличаются не только диаметром, но и длиной — производятся короткие, удлинённые и длинные. Важной информацией является и предельная твёрдость обрабатываемого металла. Хвостовик свёрл может быть цилиндрическим и коническим, что следует иметь в виду при подборе сверлильного патрона или переходной втулки.

1. Сверло с цилиндрическим хвостовиком. 2. Сверло с коническим хвостовиком. 3. Сверло с мечиком для резьбы. 4. Центровое сверло. 5. Сверло с двумя диаметрами. 6. Центровочное сверло. 7. Коническое сверло. 8. Коническое многоступенчатое сверло

Для некоторых работ и материалов требуется выполнение специальной заточки. Чем твёрже обрабатываемый металл, тем острее должна быть заточена кромка. Для тонколистового металла обычное спиральное сверло может не подойти, понадобится инструмент со специальной заточкой. Подробные рекомендации для различного типа свёрл и обрабатываемых металлов (толщина, твёрдость, тип отверстия) достаточно обширны, и в этой статье мы их рассматривать не будем.

Различные типы заточки сверла. 1. Для жёсткой стали. 2. Для нержавеющей стали. 3. Для меди и медных сплавов. 4. Для алюминия и алюминиевых сплавов. 5. Для чугуна. 6. Бакелит

1. Стандартная заточка. 2. Свободная заточка. 3. Разбавленная заточка. 4. Тяжёлая заточка. 5. Раздельная заточка

Для закрепления деталей перед сверлением используют тиски, упоры, кондукторы, уголки, прихваты с болтами и другие приспособления. Это не только требование безопасности, так на самом деле удобнее, и отверстия получаются более качественные.

Для снятия фасок и обработки поверхности канала пользуются зенковкой цилиндрической или конической формы, а для наметки точки под сверление и чтобы сверло «не соскочило» — молоток и кернер.

Совет! Лучшими свёрлами до сих пор считаются выпущенные в СССР — точное следование ГОСТ по геометрии и составу металла. Хороши и немецкие Ruko с титановым напылением, а также свёрла от Bosch — проверенное качество. Хорошие отзывы о продукции Haisser — мощные, как правило, большого диаметра. Достойно показали себя свёрла «Зубр», особенно серии «Кобальт».

Режимы сверления

Очень важно правильно закрепить и направить сверло, а также выбрать режим резания.

При выполнении отверстий в металле сверлением важными факторами являются количество оборотов сверла и усилие на подачу, прилагаемое к сверлу, направленное по его оси, обеспечивающее заглубление сверла при одном обороте (мм/об). При работе с различными металлами и свёрлами рекомендуются различные режимы резания, причём чем твёрже обрабатываемый металл и чем больше диаметр сверла, тем меньше рекомендуемая скорость резания. Показатель правильного режима — красивая, длинная стружка.

Воспользуйтесь таблицами, чтобы правильно выбрать режим и не затупить сверло преждевременно.

Таблица 1. Рекомендуемые скорости резания отверстий L/D ≤ 3, приведённые для быстрорежущей стали средней твёрдости

Технологии сверления металлов

Технологии сверления металлов

Инструменты и оборудование для сверления металлов

Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в быту

Уменьшение диаметров глубоких частей отверстий

Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в промышленности

Технология глубокого сверления металла

Технология сверления толстых листов металла

Технология сверления тонких листов металла

Особенности сверления сквозных отверстий в металлических заготовках

Особенности сверления глухих отверстий в металлических заготовках

Технологии сверления сложных отверстий в металлических заготовках

Основные таблицы для сверления металлов, необходимые для выбора режимов резания и иных нужд

Таблица №1: выбор режимов резания при сверлении металлов

Таблица №2: поправочные коэффициенты

Таблица №3: сверление углеродистой стали (выбор количества оборотов и скорости подачи в зависимости от диаметра сверла)

Таблица №4: выбор скорости сверления сложной аустенитной стали

Таблица №5: выбор диаметров просверливаемых отверстий, предназначенных для нарезания метрических и дюймовых резьб

Техника безопасности при сверлении металлов

В этой статье мы поговорим о технологиях сверления металла, которые мастера применяют в быту и на производстве. Вы узнаете обо всех особенностях и нюансах техпроцессов.

Фотография №1: сверление металла

Инструменты и оборудование для сверления металлов

Для сверления металлов применяют следующие основные инструменты и оборудование.

Бытовые и промышленные дрели.

Держатели для них, жестко фиксирующие инструменты и обеспечивающие возможность плавной и точной их подачи.

Стационарные станки для сверления металла (вертикального и горизонтального типов, глубокого сверления и пр.).

Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в быту

В быту для сверления отверстий металле применяют три технологии. Заготовки и листы зажимают при помощи струбцин и тисков. Чаще всего в домашних условиях используют обычные бытовые дрели и цилиндрические спиральные сверла.

Обычное сверление

Эта технология сверления металла знакома каждому.

Отверстие намечают при помощи молотка и кернера.

Заготовку зажимают в тисках или при помощи струбцины.

Сверло нужного диаметра вставляют в патрон дрели и зажимают.

Высверливают сквозное или глухое отверстие.

Фотография №3: сверление металла в домашних условиях

Рассверливание

Рассверливание металла — это технология, направленная на увеличение диаметра ранее проделанного отверстия. Для этого берут сверла больших диаметров.

В домашних условиях отверстия обычно приходится рассверливать поэтапно, постепенно увеличивая диаметр используемых инструментов. Это связано с тем, что мощности бытовой дрели во многих случаях недостаточно для просверливания отверстий больших диаметров в толстых заготовках. Кроме этого поэтапный подход уменьшает осевое давление на сверла. Это значительно уменьшает вероятность поломок.

Изображение №1: принцип сверления отверстий больших диаметров в толстом металле в домашних условиях

Уменьшение диаметров глубоких частей отверстий

При этой технологии сверления вначале просверливают неглубокое отверстие большого диаметра, а затем используют инструменты меньшего размера. Технология выглядит так.

Изображение №2: технология уменьшения диаметров отверстий в металле

Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в промышленности

В промышленности применяют более сложные виды сверления металла. Используют массивные двуручные дрели и специальные станки для сверления металла (портативные и стационарные).

Расскажем об особенностях различных технологий сверления металла на производстве.

Технология глубокого сверления металла

Глубоким называется сверление в металле отверстия, длина которого в 25 и более раз превышает диаметр. Эта операция требует принудительного периодического удаления стружки и применения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Они нужны для охлаждения инструмента и заготовки для исключения поломки и деформации.

Процесс глубокого сверления металлов предполагает использование разных СОЖ. Их выбирают в зависимости от материалов заготовок. Перечислим наиболее эффективные смазочно-охлаждающие жидкости.

Материал обрабатываемой заготовки

Нержавеющие и жаропрочные сплавы

Смесь, состоящая из олеиновой кислоты (20 %) и сульфофрезола (80 %). Последний можно заменить керосином (30 %) и осерненным маслом (50 %)

Алюминий и сплавы на его основе

Керосин, эмульсия, смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения

Смешанные масла, эмульсия. Допускается глубокое сверление без охлаждения.

Эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения.

Смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения.

Керосин, эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения.

Смесь осерненного масла и керосина

Осерненное масло, эмульсия

Фотография №4: глубокое сверление с применением смазочно-охлаждающей жидкости

Для глубокого сверления чаще всего применяют спиральные и корончатые сверла по металлу. СОЖ добавляют вручную или при помощи систем автоматической подачи, которыми оснащены специализированные станки.

Технология глубокого сверления металла не предполагает спешки. Периодически процесс останавливают, извлекают сверло и принудительно удаляют стружку. При использовании спиральных инструментов, глубокое сверление проводят поэтапно, постепенно расширяя отверстие до нужного диаметра.

Технология сверления толстых листов металла

Для сверления толстых листов металла обычно используют либо конусные (для отверстий диаметром до 30 мм), либо корончатые сверла (для отверстий больших диаметров). Ими оснащают сверлильные станки или мощные дрели. Главное требование — оборудование должно поддерживать режим работы на самых низких оборотах.

Фотография №5: корончатые сверла по металлу

Технология сверления толстых листов металла корончатыми сверлами отличается высокой эффективностью. Энергозатраты минимальны. Отверстия после сверления коронками получаются гладкие и точные.

Технология сверления тонких листов металла

Для сверления тонких листов металла обычно применяют конусные сверла. При такой технологии диаметр увеличивается постепенно. Листы не деформируются.

Фотография №6: сверление тонких листов металла стандартными конусными сверлами

При наличии конусных сверл ступенчатого типа берут именно их. Ступени с отметками упрощают сверление большого количества отверстий определенного или разных диаметров в одном листе металла.

Фотография №7: сверление тонкого листа металла конусным ступенчатым сверлом

Особенности сверления сквозных отверстий в металлических заготовках

Главная особенность сверления сквозных отверстий в металлических заготовках — необходимость защиты поверхности верстака, столешницы или станка от выхода сверла далеко за границы заготовки. Чтобы избежать повреждения инструментов, мебели и оборудования, мастера применяют следующий способы.

Используют верстаки с отверстиями.

Подкладывают под заготовку деревянный брусок или металлическую деталь с имеющимся отверстием для свободного прохода сверла.

Снижают скорость резания при завершении сверления.

Фотография №8: использование деревянной подкладки при сверлении металла

Особенности сверления глухих отверстий в металлических заготовках

Глухие отверстия просверливают на определенную глубину. Для ее установки есть следующие методы.

Использование линеек, имеющихся на станках.

Установка на сверла втулочных упоров.

Ограничение длины сверл при помощи патронов с регулируемыми упорами.

Фотография №9: сверло с установленным втулочным упором

Современные станки оснащены автоматизированными системами подачи. При ее наличии технология сверления глухих отверстий в металле значительно упрощается. Нужно всего лишь задать параметры резания.

Обратите внимание! При проделывании длинных глухих отверстий в толстых заготовках необходимо несколько раз прерывать процесс сверления металла для принудительного удаления стружки.

Технологии сверления сложных отверстий в металлических заготовках

Половинчатые отверстия на краях заготовок сверлят так.

Зажимают в тисках две заготовки или заготовку с подкладкой, плотно прижатые друг к другу.

Центрируют сверло в нужном месте на стыке деталей.

Просверливают полное отверстие.

Сверление цилиндрических заготовок по касательным — более сложный процесс. Он проходит в два этапа.

Подготавливается перпендикулярная отверстию площадка с применением фрезерования или зенковки.

Технология сверления отверстий в металле под углом выглядит так.

Между плоскостями под нужным углом надежно закрепляется подкладка.

В полые заготовки перед сверлением помещают подкладки из древесины. Отверстия с уступами проделывают при помощи описанных в начале статьи технологий рассверливания и уменьшения диаметра отверстий.

Основные таблицы для сверления металлов, необходимые для правильного выбора режимов резания и иных нужд

Для сверления металлов мастера чаще всего пользуются следующими основными таблицами.

Как выбрать сверло

Виды сверл и их назначение.

Зачем нужно сверло, знает каждый – для сверления отверстий. Многие знают, что сверла бывают по металлу, дереву и бетону. Некоторые смогут отличить сверло Форстнера от перового. Но прогресс не стоит на месте и сегодня на полках магазинов лежат десятки видов сверл, различающихся как конструкцией и материалом изготовления, так и особенностями применения. И, разумеется, различаются они и ценами.

Одиночное сверло по металлу может стоить как 10, так и 500 рублей, причем, внешне на первый взгляд различия между ними не будет. Вот только первое будет вязнуть в алюминии, перегреется и затупится при сверлении толстого железа, а нержавеющую сталь сверлить просто не сможет. Для того, чтобы не выкинуть деньги на ветер при покупке сверл, следует четко определиться с тем, какой материал требуется сверлить и на какие характеристики сверл следует обращать внимание при обработке этого материала.

Характеристики сверл.

Вид. Определяет конструкцию сверла. Различают сверла следующих видов:

Спиральные (винтовые) – самый распространенный вид сверл. Представляет собой металлический цилиндр с 2-4 винтовыми спиральными канавками, отводящими стружку и уменьшающими трение боковой поверхности сверла о стенки отверстия. С одной стороны сверло заточено, образуя – по линии пересечения заточки и передних поверхностей канавок – режущую кромку. С противоположной стороны находится хвостовик, предназначенный для закрепления сверла в станке или дрели. На хвостовике часто находится маркировка, по которой иногда можно определить материал сверла и его эксплуатационные характеристики. На сверлах российского (и китайского для России) производства должна быть указана марка стали, на сверлах иностранного производства маркировка может быть различной, чаще всего встречается упоминание HSS (High Speed Steel – быстрорежущая сталь).

Спираль Левиса или шнековое сверло – от спирального сверла отличается числом спиральных канавок (она одна) и режущей частью с центрирующим жалом. Жало имеет резьбовую нарезку, позволяющую сверлу самостоятельно заглубляться в дерево без нажима на дрель. Такие сверла предназначены для проделывания глубоких сквозных отверстий среднего диаметра. Отверстия, просверленные спиралью Левиса, имеют гладкую внутреннюю поверхность. К недостаткам можно отнести высокую стоимость таких сверл, склонность к уходу от оси и к заклиниванию. Также такие сверла достаточно хрупкие.

Для предотвращения ухода от оси можно порекомендовать предварительное просверливание на максимально доступную глубину обычным тонким (не толще центрирующего жала) сверлом. До этой глубины спираль Левиса пройдет в нужном направлении, дальше направление будет поддерживаться за счет фиксации сверла в уже просверленном отверстии.

Для предотвращения заклинивания сверлить следует на малых оборотах, мощность дрели должна соответствовать диаметру сверла и глубине сверления. Для спиралей Левиса диаметром более 30 мм рекомендуются дрели с константой электроникой, дополнительными ручками, мощностью от 1500 Вт и высоким крутящим моментом.

Перовое сверло имеет плоскую рабочую часть с двумя режущими кромками, разделенными центрирующим острием. За рабочей частью идет хвостовик, представляющий собой относительно длинный и тонкий стержень. Такие сверла используются для сверления в дереве отверстий большого диаметра (12-55 мм). К преимуществам перовых сверл относятся простота применения и низкая цена. Кроме того, глубокие отверстия диаметром 35-55 мм можно просверлить только такими сверлами. Недостатков тоже хватает:

— отсутствует отвод стружки, сверло необходимо часто вынимать и извлекать из отверстия стружку

— сверло склонно к уходу от оси и к непрямолинейности сверления, предварительное просверливание направляющего отверстия помогает слабо

— края отверстия грубые, неровные

— невозможно рассверлить отверстие диаметра большего, чем максимальный диаметр центрующего кончика

— диаметр и форма отверстия выдерживается неточно

Сверло Форстнера позволяет делать в дереве аккуратные отверстия большого (20-40 мм) диаметра. Аккуратный рез обеспечивается сложной конструкцией режущей части, содержащей, кроме двух режущих кромок, еще и радиальные резцы по кругу, подрезающие волокна древесины до снятия их режущими кромками. Два наклонных канала в режущей части отводят стружку. Сверло фиксируется в отверстии за счет плотного прилегания стенок режущей части к дереву, что обеспечивает прямолинейность сверления. В результате получается идеально круглое отверстие с плоским, ровным дном (за исключением углубления от направляющего шипа) и ровными краями. Аккуратность отверстий позволяет использовать сверло Форстнера при изготовлении мебели.

К недостаткам сверла Форстнера относятся их высокая стоимость и невозможность рассверливания отверстий.

Ступенчатые сверла представляют собой набор режущих частей разного диаметра на одном стержне, расположенных по возрастанию диаметра. Предназначены для сверления листового материала толщиной 1-8 мм. Максимальная толщина материала определяется высотой одной режущей части ступенчатого сверла. Основными преимуществами ступенчатого сверла являются точное выдерживание центра и аккуратные края отверстия; даже при сверлении отверстий большого диаметра в тонких листах. Если попытаться просверлить тонкий лист сверлом большого диаметра, материал, скорее всего, будет поврежден, а центр точно выдержать не удастся. Раньше такие отверстия сверлили с помощью набора спиральных сверл, понемногу увеличивая диаметр. Ступенчатое сверло делает то же самое, но без смены инструмента. Также достоинствами ступенчатых сверл являются универсальность (одним сверлом можно сверлить отверстия разного диаметра) и возможность снятия фаски одновременно с сверлением. Недостатками являются высокая цена и ограниченная толщина просверливаемого материала, определяемая высотой «ступеньки»

У фрезеровального сверла на боковых гранях есть острые насечки, с помощью которых оно способно производить фрезерование не слишком толстого листового материала. Кто из мастеров не ломал сверло, пытаясь расширить просверленное отверстие, двигая дрель вдоль поверхности? Обычные спиральные сверла такого не любят, да и эффект обычно далек от идеального – канавки спиральных сверл для фрезеровки годятся плохо. А вот фрезеровальным сверлом такой фокус вполне можно провернуть. Конечно, ручной фрезер такое сверло не заменит – производительность его невысока, да и качество пропила оставляет желать лучшего. Но для расширения просверленного отверстия или для просверливания овальных отверстий оно подходит как нельзя лучше. Недостатки фрезеровального сверла:

— сложно фрезеровать пазы: нижняя часть фрезеровального сверла представляет собой обычное спиральное сверло, и, если отверстие не сквозное, то эта часть будет мешать фрезеровке.

— толщина обрабатываемого материала ограничена длиной фрезерующей части

— нагрузка, создаваемая таким сверлом при фрезеровке, вредна для подшипников дрели – следует двигать сверло по поверхности медленно, с дозированным усилием, иначе есть опасность повредить дрель.

Центровочный кернер – это не сверло, а приспособление для точной разметки мест установки шкантов в мебельных деталях. Кернер плотно вставляют тупой частью в готовое отверстие под шкант (для этого подбирают из набора кернер подходящего диаметра), прикладывают деталь к соединяемой точно так, как они должны быть соединены и легким ударом по первой детали оставляют на второй отметку для сверления ответного отверстия под шкант. Это наиболее точный способ ручного сверления отверстий под шканты.

Назначение сверла определяет, для сверления какого материала оно предназначено.

Сверла по металлу могут быть спиральными, ступенчатыми и фрезеровальными.

Сверла по металлу должны быть изготовлены из быстрорежущей стали. Об этом должна сказать маркировка на сверле. Если никакой маркировки на сверле нет, следует отнестись к такому изделию с осторожностью, особенно если оно выделяется низкой ценой. В продаже есть большое количество дешевых сверл из низкокачественной стали, неспособных просверлить отверстие даже в тонком железе, не говоря уже о более прочных металлах. Если маркировка есть, она может подсказать, какие металлы можно сверлить этим сверлом.