Как сделать конусное отверстие в металле

Конусные и ступенчатые сверла для металла их отличия назначение и применение

Хороший мастер должен знать, для чего предназначены конусные гладкие и ступенчатые сверла по металлу. Если впервые слышите о таком типе режущей оснастки, то настала пора разобраться в назначении, видах и конструктивных особенностях. Ступенчатые конусные сверла заменяют ряд режущих насадок, поэтому наличие оснастки всегда пригодится.

Что такое конусное сверло и для чего они нужны

Конусное сверло представляет собой насадку для электроинструмента, состоящей из двух частей — наконечника конусовидной конструкции и хвостовик цилиндрического или шестигранного типа. Устройства классифицируют на два вида — гладкие и ступенчатые. Гладкое конусное сверло имеет соответствующей конструкции форму стенок, а ступенчатые — в виде ступеней.

Конусообразные элементы служат для сверления отверстий круглой формы в разных материалах — металл, дерево, пластик. Для таких целей используются цилиндрические сверла, скажите вы. Так зачем же нужны конусные устройства? Они используются для сверления отверстий в листовой стали, а также аналогичных конструкциях из цветных металлов — алюминий, медь и латунь. Наличие одного конусного сверла заменяет целый набор цилиндрических режущих устройств — это и есть главное отличие.

Отличия конусного гладкого и ступенчатого сверла

Перед тем, как выяснить сферу применения и достоинства конусных устройств, разберемся с их разновидностями. Гладкотельные элементы в виде конуса сверлят тонколистовую сталь, увеличивая постепенно размер отверстия. Чтобы просверлить отверстие необходимого диаметра таким сверлом, требуется периодически останавливаться, и производить замеры. Этот недостаток некоторые производители гладкотельных конусных сверл устраняют путем нанесения цифровой разметки.

Ступенчатые элементы позволяют с большей точностью просверлить отверстие благодаря наличию степеней. При сверлении происходит плавный переход по ступеням, и в итоге оператор может легко отследить, какой диаметр имеет отверстие. Надо отметить, что конусные сверла стоят достаточно дорого. Их цена составляет от 2 тысяч рублей и более. Все зависит от материала изготовления, а также размеров сверлимых отверстий. Многие могут подумать, что конусные устройства являются абсолютно бесполезной оснасткой из Китая, пока не испытают режущий инструмент в действии. Мастера открыто заявляют, что при необходимости частого сверления тонколистовых материалов, рекомендуется использовать именно конусные режущие насадки.

Где применяются ко нусные сверла

Конусное сверло используются для сверления разного диаметра отверстий в тонколистовых материалах. Причем получаемые отверстия отличаются такими достоинствами, как ровность и аккуратность без задиров, сколов и заусениц. Просверлить тонколистовой материал можно обычным цилиндрическим сверлом, но при этом пострадает качество работ, а также усложнится задача. К примеру, малейшее отклонение сверла от поверхности приведет к получению не круглого, а треугольного или овального отверстия. Кроме того, формируются заусеницы, задиры и сколы, что в итоге негативно сказывается на качестве выполняемых работ.

Применение конусных сверл позволяет значительно облегчить работу, исключив все недостатки цилиндрических устройств. За счет своих достоинств, оснастка нашла свое применение в разных сферах:

• Автомобилестроение и ремонт
• Ландшафтный дизайн
• Строительство
• Монтаж сантехнического оборудования
• Монтаж электротехнических установок

Устройство не эффективно в ситуациях, когда предстоит сверлить отверстия в материалах, толщина которых более 10 мм.

Какие достоинства имеются у конусных сверл

Как и все виды режущих инструментов, конусные сверла имеют свои характерные достоинства. К числу достоинств применения рассматриваемых устройств относятся:

1. Возможность высверливания отверстий разных диаметров, используя для этого всего одну насадку
2. Износостойкость — в отличие от цилиндрических элементов, конусные отличаются продолжительным сроком службы. Режущие кромки насадок имеют высокие показатели прочности, поэтому устройство изнашивается очень медленно
3. Быстродействие — насадка позволяет быстро просверливать отверстия, что положительно отражается на ее сроке службы. Режущие кромки не успевают нагреться, поэтому их качество не снижается
4. Отсутствует необходимость предварительного накернивания материала, так как наконечник конусного сверла легко врезается в любой металл, даже с плотной структурой
5. Одновременно играет роль не только инструмента для высверливания отверстий, но еще и как шлифовальный материал
6. Повышается качество и эффективность сверления тонколистового материала
7. Исключается вероятность деформации просверливаемого листа, что связано с плавностью перехода при увеличении диаметра
8. Возможность применения насадки не только на стационарном сверлильном оборудовании, но и на дрелях
9. Наличие абразивного напыления повышает прочность и эффективность оснастки. Конусные сверла могут иметь напыление из титана или алмаза
10. Не нуждаются в частой заточке

Конусные сверла дают возможность сверлить отверстия большого диаметра, тем самым исключая необходимость применения коронок по металлу. Подходит такой вид режущих насадок не только для сверления отверстий в листовых материалах, но и уголках, трубах, профиле и т.п. Главное условие — толщина стали не должна быть более 7 мм, а в идеале не более 4 мм.

Ступенчатые виды насадок классифицируются по типу кромки на спиральные и прямые. Прямая конструкция кромки имеет преимущество — ее проще затачивать, чем спиральную. Спиральные виды кромок отличаются мягкостью и плавностью хода сверлильного устройства.

Что надо знать для выбора конусного сверла

По форме и конструкции конусные сверла значительно отличаются от цилиндрических. Как и цилиндрические, конусные устройства обладают аналогичной хрупкостью, поэтому они требуют бережного обращения с ними. Чтобы выбрать конусные устройства для выполнения соответствующих работ, необходимо учитывать такие рекомендации:

1. Цвет насадки — если выбираете корончатое сверло, то наверняка перед вами представлены модели, отличающиеся по цвету. Если продавец говорит, что между устройствами никакой разницы, значит он не разбирается в этом. Деталь черного цвета говорит о том, что насадка подверглась дополнительной термообработке. Такие устройства имеют продолжительный эксплуатационный ресурс. Золотистый цвет означает, что насадка имеет напыление из нитрида титана, которое повышает прочностные свойства. Стального цвета изделия не имеют никакого напыления, и они не подвергаются термообработке, поэтому по сравнению с предыдущими вариантами, служат меньше всего
2. Маркировка — указывается непосредственно на наружной стороне оснастки (на хвостовике). По маркировке можно понять, из чего изготовлена насадка, а также какой имеет диаметр и класс точности. Зачастую маркировка начинается с буквенного обозначения, и начинается с буквы «P». Эта буква говорит о том, что для производства конусного сверла используется быстрорежущая высокопрочная легированная сталь. После первой буквы указывается вторая буква с цифровым значением. Число указывает процентное содержание сплава, к примеру, М — молибден, Ф — ванадий, К — кобальт, A — азот. В маркировке также присутствует обозначение минимального и максимального диаметра, а также класс точности. Оснастка с диаметром до 2 мм не маркируется. На сверле может присутствовать маркировка типа HSS, что означает быстрорежущая сталь

В маркировке после обозначения HSS также могут указывать дополнительные сведения:

• HSS-E — быстрорежущая сталь, которая является аналогом отечественного материала P6M5. Предназначены для работы с низкоуглеродистыми сталями и чугуном, а также твердыми легированными и нержавеющими устройствами
• HSS-Co — в сплав добавляется кобальт 5%
• HSS-G TiN — устойчивые материалы для обработки титановых изделий

Для работы с конусными сверлами применяются стационарные сверлильные станки или двуручные дрели. О том, как правильно сверлить отверстия конусными сверлами, подробно описано в материале.

Как правильно сверлить отверстия конусным сверлом инструкция

Чтобы научиться правильно сверлить конусными сверлами, необходимо для начала подготовить необходимые инструменты и материалы. Для работы понадобятся такие материалы и инструменты:

1. Заготовка для сверления. Это листовая сталь, пластик, стекло, дерево и т.п. Заготовку необходимо надежно закрепить в губках тисков или струбциной
2. Дрель — подойдет любой электроинструмент, способный развивать скорость вращения от 3-5 тысяч оборотов в минуту. При этом рекомендуется закрепить на дрель дополнительную рукоятку, что позволит избежать перекоса. Сверление выполняется в безударном режиме
3. Конусное сверло подходящего диаметра. Зависит от отверстия, которое необходимо просверлить в заготовке

После этого приступаем к непосредственному выполнению работ. Инструкция по сверления имеет следующий вид:

1. В патроне инструмента закрепляется насадка
2. Выбирается место, где требуется просверлить отверстие
3. Прикладывается инструмент к обрабатываемой поверхности строго в перпендикулярном направлении
4. Запускается двигатель инструмента. Первые секунды сверления металла способствуют центрированию и вырезанию малого отверстия. Как только сверло начинает углубляться в отверстии, с каждым последующим оборотом диаметр увеличивается. Одновременно увеличивается скорость выполнения работ
5. В завершении получается аккуратное отверстие без сколов, задиров и прочих дефектов

Достаточно один раз испробовать насадку в действии, чтобы после этого отказаться от использования цилиндрических сверл при обработке листовых материалов. Как показывает себя в действии конусное сверло при сверлении пластика, оргстекла, металла и прочих материалов, показано в видео ролике.

Как выбрать коническое сверло по металлу?

Ситуации, в которых мелкие и средние свёрла по металлу, выполненные в виде стержня с обычным остриём и спирально-винтовой канавкой, лопаются одно за другим – частое явление. Та же участь постигает корончатые и перовые свёрла. А вот ступенчато-коническое сверло – инструмент, позволяющий сделать процесс сверления нужных по диаметру отверстий в металлоконструкциях более безопасным и удобным, избежав поломки самого сверла.

Ступенчато-конические свёрла универсальны. Они подходят для обработки различных металлов и их сплавов разной твёрдости. Такое сверло не скользит даже при начавшемся сверлении неразмеченной металлической поверхности. Благодаря массивной рабочей части коническое сверло имеет дополнительную жёсткость и устойчивость даже при работе в условиях значительной вибрации с не вполне отцентрованным приводом дрели. По сравнению с обычным спиральным буром ступенчатый буравчик сломать намного сложнее.

Ступенчато-конические свёрла по прочности опережают своих корончатых собратьев: те, помимо коронки, имеют тонкую центральную основу, удерживающую саму коронку сверла от виляния при сверлении. Но небольшой диаметр центрального сверла — причина их преждевременного разрушения. Ступенчатое конусное сверло лишено этого недостатка благодаря своей толстой основе. Но рассверливание отверстия большего диаметра будет постепенным.
Спиральные канавки позволяют достичь гладкости высверливания, предохраняют сверло от заклинивания в просверливаемом изделии, обеспечивают малое значение момента сопротивления, резко снижают численность заусенцев в обрабатываемой детали, способствуют существенному возрастанию срока эксплуатации сверла.

Из чего состоит?

Любое сверло подразделяется на три зоны: режущую, вычерпывающую и хвостовую. Режущая часть в конических свёрлах — грани с разным диаметром. Рабочая — винтовая канавка, выводязая стружку. А вот хвостовик закрепляется в головке дрели или шуруповёрта, включённого на второй скорости.
В отличие от цилиндрического хвостовика, соскальзывающего на максимальных оборотах дрели при чрезмерном усилии, трёх- или шестигранный обеспечивает идеальное сцепление сверла с приводом крутящего механизма. Недостатком гранного хвостовика — высокая травмоопасность при зацеплении сверла за более жёсткую инородную часть конструкции, оказавщуюся куда более жёсткой и твёрдой. чем обрабатываемая в данный момент её часть.

Из каких сплавов сделано сверло?

Чёрные по цвету свёрла уже обладают достаточной закалкой. Из недорогих «просто стальных» они вполне удовлетворяют требованиям повседневного сверления в домашних условиях. Чего не скажешь о серых, считающихся самыми низкопробными по качеству: эта сталь не прошла закалку, такое сверло после одного или нескольких просверленных в стали или кирпиче отверстий придётся подтачивать.
Жёлтые свёрла изготовлены из высококачественной инструметальной стали HSS (High-Speed Stainless, т. е. быстрорежущая сталь) и покрыты титановым напылением. Они считаются самыми высококачественными и наиболее дорогими.
Коричневато-жёлтые, менее яркие по насыщенности цвета покрытия, со слегка сероватым его оттенком, говорят о наличии кобальта в напылении, наносимом на такое сверло. Эти буры считаются достойной альтернативой свёрлам с титановым покрытием.
Наконец, остерегайтесь подделок из сплавов на основе алюминия: их легко опознать по заметной лёгкости, а о хорошем качестве сверла можно забыть – оно тупится даже при сверлении таких мягких металлов, как припой (свинец с оловом), алюминий и медь. Исключение составляют лишь маленькие свёрла, целиком отлитые из титанового сплава.

Для нанесения значения диаметра используется высокомощная лазерная гравировка. Свёрла сами по себе являются цельнолитыми изделиями и шлифуются при помощи эльбора. Разброс диаметров у любого из производителей составляет 4-60 мм. Ступенчатые свёрла также помогут снять заусенцы в уже просверленных отверстиях.

Кроме диаметра, на сверло наносится маркер, сообщающий о составе сплавов и качестве изделия:

HSS-G обрабатывает мягкие сорта стали, чугун и цветмет (сверло с хроммолибденовым сплавом);
HSS-E создан для высоколегированной и нержавеющей стали (кобальт в составе покрытия);
HSS-TiAIN же подойдёт для любых конструкционных металлов и сплавов (титан, алюминий в составе напыления);
Состав сплава в процентном соотношении указывается и в буквенно-цифровом формате, к примеру:

Р9 — режущая сталь с 9% вольфрама;
Р9К15 — эта же сталь, но с 15% кобальта;
Р6М5К5 — кобальт и молибден по 5%.
Достоинства и недостатки

Достоинства ступенчато-конических свёрл следующие:

Набор из 3 свёрл покрывает все запросы в диаметре отверстий. Для конических ступенчатых сверл указывается диаметр каждой ступеньки – например, на 4, 6, 10 и 12 мм. В данном примере одно такое сверло заменяет 4 обычных сверла на 4, 6, 10 и 12 мм соответственно. Второе сверло в наборе имеет куда больший разброс значений диаметра, например, от 3 до 12 мм с шагом в 1 мм. Третье чаще всего имеет разброс диаметра граней – от 4 до 20 м с шагом в 2 мм.
Ступенчато-конические свёрла работают как развёртка, позволяющая доработать уже готовые отверстия. Сопоставьте установочную высоту вышележащей грани с общей толщиной обрабатываемого материала, чтобы не повредить отверстие, придав последнему больший, чем планировалось, диаметр.
Экономия на общем числе свёрл. Если конусных чаще всего требуется всего три, то корончатых или простых — десятки. Да и комплект двух последних категорий весит заметно больше.
Недостатки конического ступенчатого сверла:

Невозможность просверлить длинное отверстие в цельнометаллических конструкциях со значительной толщиной, например, в чушке или «блине» с толщиной 3 см.
Неспособность сверла сразу вырезать крупное отверстие, как при работе корончатым изделием – в данном примере, чтобы обеспечить 12 мм, последовательно высверлите в одной и той же точке 4, 6 и 10 мм.
Сложность заточки при затуплении режущих граней.
Критерии оценки качества

При покупке набора обязательно проверяйте качество заточки режущих граней. От неё и от твердости сплава зависит, насколько долго «проходит» данное сверло. Результат на практике – остро и чётко очерченная грань только что проделанного отверстия.
Сверла покрыты напылением из нитрида титана, обладающим достаточной прочностью. Даже при непосредственном сверлении это покрытие износостойкое. Сточить его вручную или повредить простым царапанием не удастся. При обработке мягких металлов (алюминий, медь, свинец, цинк и т. д.) огранка режущей части сверла ничуть не пострадает.
Проверить, настоящее ли напыление из титана, или же это покрытие из алюминиевого сплава, можно, опустив сверло в стакан с аккумуляторной кислотой. Последняя представляет собой 30%-й водный раствор серной кислоты. Титановое напыление способно продержаться неделю или даже больше, алюминиевое же облезет за считанные минуты, ибо алюминий на порядок активнее титана. Погружение сверла в кислоту способно очистить его от грязи, нагара и сажи. Но не старайтесь держать сверло в серной кислоте месяцами – лишитесь титанового покрытия, из-за чего упадут прочностные характеристики изделия.

Разброс по диаметру

Сверло допускает небольшие отклонения – не более, чем на 0,1 мм по диаметру. Это легко проверить, измерив сверло микрометром.
Так, у сверла диаметром 4-12 мм с шагом 1 мм высота ступеньки составляет 5,2 мм. Сверло на 4-12 мм с шагом 2 мм располагает высотой ступеньки 8.3 мм. Изделие же на диаметры 4-20 мм имеет ступеньку в 5,3 мм.
Конусные ступенчатые свёрла не позволяют просверливать отверстия диаметром от 1 до 3 мм. Вряд ли найдете в продаже коническое сверло с разбросом значений в 1-15 мм. Для этого воспользуйтесь простыми стержневыми сверлами, например, набором в 1-13 мм. В продаже также широко распространены наборы 1-19 мм и 1-25 мм.

Примеры реальных комплектов

Ступенчато-конические буравчики Karnasch Professional Tools выпускаются из высоколегированной стали HSS-XE с жёсткостью до 68 HRC. Эти свёрла устойчивы к износу и прослужат долго. Особую прочность этим изделиям придает фирменное напыление BLUE-DUR либо TIN-GOLD. Оно показано при обработке сложных конструкционных материалов, например, нержавеющей стали, обладающей значительной вязкостью. Также это напыление позволит обработать металлы и их сплавы в особо сложных условиях, например, при отсутствии достаточного количества охлаждающей среды.

Сверло «Зубр Кобальт» 29672-4-12-9_z01 из высокопрочной стали Р6М5 с кобальтовым покрытием для преимущественно маленьких отверстий диаметра 4-12 мм, 9-ступенчатое, 5мм, общая длина на 65 мм, с хвостовиком толщиной ¼ дюйма. Бурав выполнен путём шлифовки профиля согласно ГОСТ 10902-7, класс точности сверления »А1». Угол затачивания при вершине на 135° с 4-гранной подточкой. Для обработки металлов и сплавов с высокой температурой плавления без предзасверливания. Профессиональные «зубровские» наборы предусматривают комплект конических свёрл – 3 шт. Один из небольших разбросов по диаметру 3-16 мм.

Другие известные компании, например, DeWalt, Bosch, Metabo, Ruko или Haisser, выпускают аналогичные конусные буравы, не особенно отличающиеся по диаметру от вышеприведенных образцов. За качество эти производители отвечают.

Конусное и ступенчатое сверло по металлу. В чём разница?

Сегодня мы поговорим о свёрлах. А точнее обсудим конусное сверло и ступенчатое сверло по металлу. Эти достаточно дорогостоящие режущие инструменты способны заменить целый ряд приспособлений. С их помощью можно произвести огромное количество разнообразных операций по любому материалу, будь то дерево, металл либо пластик. Итак, давайте приступим.

Конусное сверло по металлу

Отличительной особенностью инструмента является наличие острого наконечника. По внешнему виду он напоминает конус, который может быть гладким или ступенчатым. Отсюда и название.

Такое необычное строение позволяет получить отверстия круглой формы различного диаметра в стальных конструкциях, алюминиевых листах, цветных металлах, нержавеющей стали. Диаметр отверстия зависит от начальной и конечной окружности инструмента. Следует отметить, что конусное сверло предназначено для сверления тонколистовых материалов, толщина которых не превышает 5-6 мм. Строение инструмента позволяет предотвратить появление заусенцев при сверлении, а также отшлифовать готовое отверстие.

Область применения

Делая вывод из всего вышесказанного можно сказать, что основным предназначением конусного свёрла по металлу является выполнение ровных круглых отверстий достаточно большого диаметра в тонколистовом металле. Если для аналогичной работы будет применяться обычное спиральное сверло, неизбежно появятся проблемы. К ним относится невозможность точно центрировать сверло при сверлении, получение отверстия треугольной формы, наличие заусениц.

При использовании конусного сверла работа значительно облегчается. Именно поэтому инструмент завоевал столь широкую популярность, и в настоящее время используется для ремонта автомобилей, строительства любого масштаба, работ по ландшафтному дизайну, при установке сантехнического оборудования, для сверления отверстий в металлических щитках и во многих других областях.

На что обращать внимание при выборе сверла

На первый взгляд конусные свёрла кажутся массивными и прочными. Но на самом деле – это достаточно хрупкий материал, который требует бережного отношения. Именно поэтому прежде чем выбрать сверло, следует тщательно изучить все его характеристики. Итак, на что следует обратить внимание.

1. Цвет. Эта характеристика может рассказать об изделии очень много. Например, если вы в магазине видите сверло чёрного цвета, значит, инструмент на финишном этапе подвергся обработке перегретым паром и, соответственно, имеет повышенный срок эксплуатации. Изделие яркого золотистого цвета свидетельствует о том, что его поверхность обработана слоем нитрида титана. От такого напыления изделия приобретает повышенную прочность и уменьшенное трение. А серый стальной цвет свидетельствует – вы видите перед собой сверло без покрытия, которое не имеет никакой дополнительной обработки, что соответственно, снижает срок эксплуатации;
2. Маркировка. Маркировка проставляется на наружной части изделия фабричным способом в виде чёткой гравировки. Обычно она начинается с буквы, обозначающей материал, из которого изготовлено изделие. В основном конусные свёрла изготавливают из быстрорежущей инструментальной стали, которая маркируется буквой «Р». Числовое значение на маркировке показывает состав сплава, например М3 – молибден. Также маркировка включает в себя диаметр сверла и класс точности. Обратите внимание на то, что изделия от отечественного производителя диаметром до 2 мм не маркируются.

Для работы с конусными свёрлами используют специальные сверлильные станки, которые служат для масштабного производства на крупных предприятиях. Также ими можно воспользоваться в домашних условиях, если в наличии имеется специальная двуручная дрель, которая поддерживает работу с конусными и ступенчатыми режущими инструментами. Сверло вставляется в дрель без патрона.

Ступенчатое сверло по металлу

Если вы выбираете для себя конусное сверло, обратите внимание на одну из его разновидностей – ступенчатое сверло по металлу. Каждая ступень такого режущего инструмента образуется за счёт плавного спирального перехода и имеет свой диаметр. Такая конструкция очень удобна, так как в процессе сверления достаточно легко отследить какой диаметр на данный момент имеет просверленное отверстие.

Многие из мастеров часто задумываются о том, стоит ли приобретать такой дорогостоящий инструмент. Ведь цена конусного и ступенчатого сверла колеблется от двух до пяти тысяч российских рублей и напрямую зависит от материала, класса прочности, напыления и других показателей, на которые следует обращать внимание при выборе инструмента. Уверяем вас, стоит.

Ступенчатые свёрла по металлу имеют массу преимуществ. Например:

• Они позволяют использовать всего один режущий инструмент для выполнения целого ряда задач;
• Режущие кромки ступенчатого сверла имеют высокий показатель прочности, что обеспечивает долгосрочный запас рабочего ресурса;
• Такой инструмент обладает высокой скоростью сверления. При такой скорости даже у тонкого листового металла не снижается качество кромки;
• Острый наконечник инструмента легко врезается в металл даже с очень плотной структурой. При этом отпадает необходимость в использовании центрирующего элемента, что значительно упрощает процесс сверления;
• Своеобразная конструкция ступенчатого изделия позволяет исключить из чемодана мастера угловую шлифовальную машинку и надфиль. И если возникает необходимость отшлифовать готовое отверстие, то можно смело использовать конусное сверло;
• Использование режущего инструмента такого плана как минимум на 50 процентов повышает эффективность сверления тонколистового металла. Такая эффективность достигается за счет того, что поступательные каналы ступенчатого сверла отличаются между собой размерами и имеют плавный переход;
• Преимущество ступенчатого сверла заключается ещё и в том, что его можно использовать как для ручного устройства, так и для станка;
• Особое абразивное напыление, которое может быть выполнено как из алмазной, так и из титановой крошки придаёт конусному ступенчатому сверлу особую прочность. Такое изделие, при условии правильной эксплуатации и нормированных нагрузок, не нуждается в частой заточке.

Ступенчатые и конусные свёрла – что у них общего? Это инструменты, режущие грани которых отличаются повышенной остротой и отсутствием заусениц. Обе эти конструкции практичны в использовании и обладают массой преимуществ. Их использование позволяет избежать различных трудностей и напрасной траты времени. И конусные и ступенчатые свёрла по металлу стоят достаточно дорого. Да это можно назвать минусом. Но, с другой стороны, они заменяют целый набор инструментов. И если сложить стоимость всех инструментов из набора и сравнить их со стоимостью сверла, то ощутимой разницы не почувствуется.

Чем же они отличаются? Если говорить о конструкции, то она состоит из рабочей конической части, изготавливаемой из быстрорежущей инструментальной стали и хвостовика, с помощью которого сверло устанавливается в инструмент. Простое конусное сверло имеет головку с гладкой поверхностью, а ступенчатое – головку со ступенями, оснащёнными режущими кромками. Ступенчатые свёрла, в свою очередь, подразделяются на:

• свёрла со спиральной режущей кромкой;
• с прямой режущей кромкой

Свёрла с прямой режущей кромкой имеют более простую геометрическую форму, поэтому их легче затачивать. А спиральная режущая кромка обеспечивает более мягкое и плавное сверление.

Как выбирать конусные и ступенчатые свёрла и на что обращать внимание мы вам рассказали. Выбор всегда остаётся за вами.

Конусное сверло по металлу и ступенчатое. Какая разница и их особенности

Такие сверла как конусное и ступенчатое очень часто путают между собой не только мастера (не берем во внимание профессионалов в металлообработке), но и продавцы в магазинах. С последними я столкнулся сам и был удивлен этим фактом. Ведь различия есть, не только явные визуальные, но и по характеристикам и сфере применения. Давайте же подробнее разберемся в этой теме.

Конусные сверла

Форма рабочей части таких сверл представляет собой конусный ряд пошаговых кольцевых переходов и продольно-спиральной или просто продольной канавки, образующей острые режущие кромки. Благодаря этому появляется возможность использования одного инструмента для получения отверстий разных диаметров. Таким образом мы экономим не только время на замену сверл во время работы, но и деньги на их ассортимент.

Поступательные изменения размеров выполнены с наличием плавных переходов между ступенями. Такая форма поверхности способствует легкому вращению и повышению эффективности обработки листовых материалов. Использование высокопрочных сталей для изготовления режущих кромок на ступенчатых сверлах обеспечивает им более продолжительные сроки эксплуатации без выполнения заточки.

Пример работы конусного сверла

Инструмент позволяет за один раз выполнять технологические операции, для которых в обычных условиях необходимо последовательное применение нескольких инструментов. Обработка материала может производиться на высокой скорости, гарантируя отличное качество кромки, даже при самой небольшой толщине листа. Подобная форма расположения режущих кромок дает возможность сверления не только листовых сталей, но и мягких цветных сплавов, древесины, пластмасс, гипсовых и других изделий.

Острый наконечник освобождает от необходимости предварительного кернения и обеспечивает точное положение инструмента при работе. Ступенчатые сверла можно устанавливать на стационарные станки, переносные ручные дрели, а при наличии переходников даже на перфоратор и болгарку.

Вывод. Учитывая особенности конструкции и технические возможности сверл, можно сказать, что главное назначение этого инструмента состоит в сверлении отверстий в тонких листовых заготовках. Кроме этого их используют для исправления образовавшихся дефектов после применения традиционных буров в виде заусенец, нарушения центровки, треугольных отверстий и других. Поэтому такие сверла широко применяют при ремонте автомобилей, установке сантехники, изготовлении электрощитов, в строительстве и отделочных работах.

Виды ступенчатых сверл, предлагаемые в продаже

Для изготовления конусного инструмента используют быстрорежущую сталь HSS (High Speed Steel). О видах дополнительной обработки материала и поверхности можно судить по цвету металла:

• обычный серый цвет говорит об отсутствии дополнительного усиления и о том, что не стоит рассчитывать на продолжительный рабочий ресурс;
• черный цвет говорит о термической обработке перегретым паром с последующей закалкой, увеличивающей прочность;
• желтый оттенок поверхности означает наличие в составе добавки кобальта, и возможность работы с высоколегированными и нержавеющими сталями;
• ярко золотистая поверхность у самых дорогих и прочных изделий с добавлением нитрида титана, относится к профессиональному инструменту, для достижения максимальной продолжительности эксплуатации.

На поверхность сверла может быть нанесен тонкий слой абразивного материала из кошки искусственных алмазов или титановых сплавов. Подобная обработка не противоречит требованиям стандартов и значительно повышает износостойкость.

Ступенчатое сверло в работе, видео

Существующие формы и размеры

Существуют три формы конусов: обычный ступенчатый, в виде усеченной фигуры без направляющего острия и фигура, составленная из двух конусных частей с разным углом наклона поверхности.

Хвостовики для закрепления в патроне могут быть цилиндрическими, трехгранными или шестигранными. Последние два вида исключают проворачивание, но создают опасность травмы при заклинивании сверла в обрабатываемом материале. Однако при толщине листа до 4 мм такого обычно не происходит.

При выборе инструмента необходимо обратить внимание на величину стартового и финишного диаметра. Первый размер начинается от 4 мм или 7/8”, последний максимальный может достигать 38 мм. Последовательный шаг ступеней до 12 мм идет через 1 мм, а после этого через 2 мм. Обычная высота ступеней равна 5 мм, но можно встретить на 3, 4 и 6 мм. Величина этого размера определяет максимально допустимую толщину материала предназначенного для обработки.

Чем и как ровно и точно рассверлить отверстие в металле

Металлообработка выполняется специальным режущим инструментом, при помощи машин и механизмов. Сверление отверстий в металле — дело непростое. Эта технологическая операция требует элементарных знаний о материале, станках и технологии резания. Иногда бывает трудно подобрать сверло с учётом разной степени твёрдости металла и выбрать режимы резания.

Необходимые инструменты

Профессиональные свёрла для металла (например, Bosch, Makita, Metabo или Hawera) изготавливаются исключительно из быстрорежущей стали HSS. Некоторые покрываются защитным слоем, который повышает их износоустойчивость при сверлении.

Ручной инструмент — дрель и свёрла следует выбирать тщательно. Если в этой области нет опыта, необходимо получить консультацию у работника магазина. Не всегда покупка дорогого бура высокого класса даёт гарантию его долгой службы.

Соблюдение технологии получения отверстий в металле и правильно подобранное сверло значительно увеличивает срок его службы и предохраняет от преждевременного износа. Основные правила эксплуатации режущего инструмента:

• Подбор подходящего типа буравчика для сверления металла определённой твёрдости. Многие производители разработали целые программы, по которым можно подобрать подходящий инструмент.
• Выбор режимов резания, установка правильной скорости вращения.
• Правильно подобранная подача, применение соответствующей силы нажима на режущий инструмент.
• Применение охлаждения. Рекомендуется эмульсия на базе масла.
• Правильное крепление материала (например, в тисках).
• Крепление дрели к стойке, точно и перпендикулярно.
• Применение расширенного набора прокладок при сверлении сквозных отверстий.

Технологический процесс

Сверление — это процесс удаления с помощью бура небольших частей обрабатываемого материала, стружки. Во время бурения повышается температура заготовки. Режущее усилие приводят к повреждению, сила трения вызывает изменение геометрии режущей кромки, плюс высокая температура, в итоге инструмент постепенно тупится.

Большинство свёрл изготавливают из быстрорежущей стали с различным содержанием кобальта. Очень важно, чтобы оно было правильно заточено: режущие кромки были равной длины, перемычка между ними находилась по оси режущего инструмента.

Это даёт гарантию того, что обе кромки в процессе бурения будут выполнять идентичную работу. Сверло не будет иметь биения, диаметр отверстия будет отвечать размеру, сведётся к минимуму нагревание детали и инструмента.

Бур-сверло с коррекцией фаски имеют меньшую перемычку, за счёт этого удлиняются режущие кромки. Такими свёрлами можно сверлить отверстие без предварительной разметки керном.

Выбор свёрл зависит от типа выполняемой работы. Оптимальными являются свёрла NWKa HSS Baildon для сверления:

• конструкционной стали;
• чугуна;
• латуни;
• бронзы;
• алюминия;
• пластмассы;
• дерева.

Сверление металла

Особенностью свёрл является наличие острой кромки, позволяющей выполнять механическую обработку материала. Они имеют равный диаметр по всей длине, а лезвие заточено под углом 118°. Угол заточки меняется в зависимости от твёрдости материала, например, для легированной стали, он составляет 135°. Свёрла этого типа изготовлены из стали HSS с 5-процентной примесью кобальта. Во время работы они требуют охлаждения специальным маслом для бурения.

Чтобы дюзу в металле пробуравить ровно и точно, необходимо применить направляющее приспособление — кондуктор.

Во время бурения лучше всего применять как можно меньше усилия. При сверлении сквозного отверстия, когда приближается момент выхода режущего инструмента, необходимо уменьшить подачу, чтобы не вырвало деталь, не сломалось сверло, не образовались заусенцы.

Для получения конусного отверстия в металле применяется конический бур. Он используется как самостоятельный инструмент. Им можно рассверлить цилиндрическое отверстие, превратив его в коническое. Конусное отверстие в металле выполняют на токарном станке, чтобы просверлить, расточить резцом полученную дюзу.

Режимы резания

Наиболее распространённая ошибка — это применение слишком большой скорости сверления. Чем труднее обрабатывается материал, тем меньше скорость бурения следует применять. Например, в случае сверления 8-мм отверстия в латуни скорость сверления должна составлять 2500 об./минуту, для более твёрдой легированной стали — 800 об./минуту. Лучший признак выбора правильной скорости сверления — это красивая и длинная стружка.

В зависимости от того, какой инструмент выбрать, важными являются параметры резания. Необходимо правильно подобрать скорость вращения и подачу. Лучшие параметры обеспечивают настольные сверлильные станки, но не везде их можно использовать. Необходимо следовать принципу, чем ниже обороты и меньше подача, тем дольше будет служить инструмент.

Например, берется нержавеющая сталь, отверстие 8 мм, толщина 4 мм, лосьон или масло для охлаждения, сверло HSS, дрель или сверлильный станок: Обороты не должны превышать 400 об/мин, а подача не может быть больше, чем 0,10 мм/оборот. Другими словами, можно сверлить со скоростью не выше 400 об/мин. Но эта скорость не является оптимальной. Поэтому оптимально будет, например: 170 об/мин, и подача на каждые 30 оборотов 1 мм (в три раза меньше, чем рекомендуется).

Очень важно охлаждение сверла в процессе сверления. Используйте эмульсии, масло, спреи для бурения. Нужно избегать воды, так как она не имеет свойств смазочных жидкостей, а лишь охлаждает.

Отверстия большого диаметра

На вопрос, как просверлить отверстие большого диаметра в металле, ответ один: в технологическом процессе рассверливания горловин. Например, нужно увеличить горловину и получить размер тридцать миллиметров в диаметре. Сначала сверлится инструментом меньшего диаметра, например, четыре миллиметра, потом под размер 8 миллиметров, дальше — 12 миллиметров, и так каждый размер расширяется до результата.

Горловину большого диаметра в изделии можно сделать на токарном станке. Операция выглядит следующим образом: сверление отверстия, растачивание горловины нужного размера. По мере необходимости предварительного засверливания процесс можно разделить на этапы: сверление малого диаметра, рассверливание с постепенным увеличением диаметра сверла.

Бурение тонкой жести

Особенностью получения проймы в тонком листе металла является его надёжное крепление. После выхода сверла на другую сторону есть опасность, что лист может внезапно заклинить и вырваться, если его держали в руках. Лучшим способом надёжного крепления листа является струбцина. В этом случае риск, что жесть будет вырвана, гораздо меньший. Уменьшается количество образовавшихся заусенцев, что значительно облегчит отделочную обработку элемента.

Если металл имеет толщину 0,1 миллиметра, можно сделать пробоину без дрели, применив инструмент для пробивки отверстий в металле. Конструкция его очень простая, наподобие пассатижей. К одному рычагу прикреплён пуансон, к другому — матрица. Принцип таков же, как у холодной прошивки при помощи штампа.

Чтобы прорезать в листовой стали сквозной паз, нужно, согласно размеру, насверлить последовательный ряд дырочек, соединив их в единую прорезь при помощи зубила и молотка. Для этого необходимо отрубить перемычки между дырками и неровности зачистить напильником.

Металлические трубы

В случае сверления металлической трубы следует убедиться в том, что заготовка надёжно закреплена в тисках. Желательно дрель закрепить на вертикальной стойке. Вставить внутрь трубы обрезок древесины, одинаковый по форме и размеру, что сохранит трубу от деформации. В этом случае применять малую подачу.

Получение узких дюз

Сверление глубоких отверстий малого диаметра можно сделать только на специальном или токарном станке с применением приспособления. Деталь зажимается в 3-кулачковый патрон и проверяется индикатором на биение. Приспособление крепится на резцедержателе. Сверлильный патрон со сверлом устанавливается в приспособление. Сначала делается центровка отверстия, затем сверлится дюз на заданную глубину. Применять заднюю бабку проблематично, так как свергло нужно постоянно выводить для выхода стружки и смазки.

Для получения вертикальных отверстий применяется приспособление для сверления под прямым углом. Для электродрели это вертикальная стойка под углом 90 градусов к основанию. Проще всего использовать вертикально-сверлильный станок.