Как точно просверлить отверстие в металле?

Сверление точных отверстий дрелью. Секреты мастерства.

Всем доброго настроения! Сегодня рассмотрим вопрос — сверление точных отверстий дрелью в сплошном металле. Тема может показаться достаточно простой но все же, тут есть определенные секреты мастерства, овладев которыми вы будете сверлить отверстий с особой легкостью.

Сверление отверстий в металле с помощью дрели и специальных приспособлений.

В домашних условиях часто приходится сталкиваться с необходимостью сверления отверстий в металле для установки крепежных деталей и других механических частей. Хотя с помощью обычной ручной электродрели в некоторых случаях можно достаточно точно просверлить отверстия, однако для получения высокого качества работы следует использовать вертикально-сверлильный станок. Для изменения скорости вращения станка надо переставить приводной ремень с одного шкива на другой.

Выбор сверла.

Независимо от используемого сверлильного устройства, размер и форма просверленного отверстия определяются используемым сверлом. Цилиндрическое отверстие (иногда геометрически не совсем правильное) высверливается обычно спиральным сверлом. Это сверло представляет собой остроконечный металлический цилиндр со спиральным каналом, идущим вдоль оси сверла. В мягких металлах, например в алюминии и меди, такие сверла часто высверливают отверстия с зазубренными краями. Для сверления таких металлов можно использовать сверло для листового материала, которое выполнено в виде конуса и имеет сбоку одну режущую кромку.

Отверстия в металле всегда следует сверлить с помощью высокоскоростных сверл. Изготовленные из самых твердых сталей, эти сверла имеют диаметр от 0,5 мм до 25 мм и более.

Маркировка сверл и особенность конструкции.

Одним из вариантов маркировки сверл (соответственно размерам) является указание на них диаметра в миллиметрах. Для сверления углублений большого размера можно установить вместо сверла кольцевую пилу — цилиндр с зубьями, который может вырезать отверстия размером до 150 мм и глубиной до двух третей высоты самой пилы. Можно также использовать специальное сверло, отличающееся от обычного наличием удлиненной Г-образной режущей кромки. Выпускаются специальные сверла для сверления конических или цилиндрических углублений под головки крепежных деталей, например, болтов, заклепок или шурупов.

Для придания высверленному отверстию точных геометрических размеров, при условии, что диаметр этого отверстия не превышает 35 мм, необходимо обработать его разверткой. Такая обработка выполняется вручную или на станке. Ручные развертки представляют собой прямые сверла с четырьмя или более режущими кромками, которые по мере вращения постепенно обрабатывают внутреннюю поверхность отверстия. Станочные развертки устанавливаются в вертикально-сверлильных станках.

Точное сверление металла на станке.

При сверлении точных отверстий всегда следует использовать специальную смазочно-охлаждающую жидкость, которая уменьшает трение, и охлаждает сверло при работе. Кроме того, необходимо использовать струбцины и тиски для точной неподвижной установки обрабатываемого изделия. Дни маркировки места сверления следует использовать кернер, с помощью которого в месте сверления делается не большое углубление.

При сверлении на станке для определения положения отверстия нужно провести с помощью линейки две короткие линии, пересекающиеся под прямыми углами в центре отверстия. Для предотвращения соскальзывания сверла необходимо с помощью кернера и молотка сделать небольшое углубление в найденном центре.

Определение параметров вращения инструмента.

Определить необходимую скорость вращения и установить на станке вращение с этой скоростью. Для установки скорости вращения необходимо открыть крышку кожуха и ослабить натяжение ремня, отвинчивая ручку, закрепляющую двигатель в кожухе. Для изменения скорости двигатель подвигается вперед и переставляется ремень с одного уровня шкивов на другой в соответствии с необходимым изменением скоростей, которые определяются из фирменной таблички или инструкции по эксплуатации. Наименьшая скорость достигается при размещении ремня в самом нижнем положении – между самым маленьким шкивом двигателя и самым большим шкивом шпинделя. Наоборот, самая большая скорость достигается, когда ремень устанавливается в самых верхних шкивах. Далее необходимо убедиться, что ремень натянут в горизонтальном положении между шкивами, передвинуть двигатель в исходное положение и затянуть ручку, крепящую двигатель в кожухе.

Настройка инструмента и приспособления.

Перед началом сверления сверло устанавливается в патроне и затягивается. Не следует забывать о регулировке вертикального перемещения шпинделя, опуская сверло вдоль заготовки и перемещая стопор в нужную точку на градуированной шкале перемещения стопора. Шпиндель поднимается на высоту, достаточную для установки под сверлом заготовки, фиксируется в этом положении. Заготовка передвигается так, чтобы намеченное отверстие оказалось точно под сверлом. До начала сверления заготовка надежно зажимается.

Впоследствии необходимо опустить фиксатор гильзы шпинделя и включить сверлильный станок. Выдавить каплю охлаждающе-смазочной жидкости на углубление, опустить рычагом сверло и начать сверление. В процессе работы следует прилагать равномерное давление. Для удаление стружек и опилок используется щетка. Появление из высверливаемого отверстия дыма указывает на необходимость проверить цвет металлических стружек. Они должны быть белыми или соломенно-желтыми. Голубой цвет означает перегрев. В этом случае нужно добавить смазочно-охлаждающую жидкость или уменьшить скорость вращения. После окончания сверления необходимо медленно отпустить рукоятку подачи и выключить станок.

Сверление точных отверстий ручной дрелью в металле.

Если нет необходимости соблюдать точность при сверлении отверстий, которую обеспечивает вертикально-сверлильный станок, можно использовать мощную ручную электродрель. Однако если эта дрель не является многоскоростной, то при сверлении отверстий в металле ее следует включать на непродолжительные периоды времени путем кратковременных последовательных нажатий на выключатель.

Залог успеха в большинстве случаев зависит от того как держать дрель. Перед началом сверления заготовка зажимается в тиски или прижимается крепко к столу. Затем, не включая дрели, устанавливается конец сверла на точку, нанесенную кернером. Для того чтобы увеличить исходную точку, можно нескольку раз вручную повернуть патрон дрели, нажимая на сверло. После нанесения смазочно-охлаждающей жидкости включатся напряжение. Корпус дрели удерживается неподвижно левой рукой, правой рукой прижимается сам инструмент, когда дрель начнет увеличивать обороты. По возможности рядом с дрелью ставится вертикальный угольник, чтобы облегчить установку сверла в вертикальное положение. Это обеспечит более удобное сверление точных отверстий.

Если сверло не может углубиться в поверхность металлической заготовки, с помощью кернера наносится второе, большее, углубление в нужной точке.

Техника безопасности при работе с ручной дрелью.

При работе с дрелями нельзя пренебрегать правилами техники безопасности. Для предотвращения опасности несчастных случаев при сверлении металлических изделий необходимо строго придерживаться следующих указаний:

  • запрещается сверлить изделие, которое удерживается только руками;
  • запрещается работать с распущенными длинными волосами или в не застёгнутой свободной одежде, а также в перчатках, поскольку существует опасность захвата материала перчаток сверлом;
  • не следует пренебрегать защитными очками;
  • до включения станка следует убедиться в том, что сверло в патроне туго затянуто, а ключ вынут.

Рекомендую к просмотру вот это видео, для закрепления материала:

Пожалуй на этом закончим. Сверление точных отверстий в металле, пригодится не только в домашнем обиходе но и при выполнении производственных задач.

Всем пока! Пишите свои комментарии и делитесь статьей через социальные сети, нажимая кнопочки внизу.

Сверление металла


Подбор сверл

Приобретая сверла, нужно иметь в виду, что обычные сверла, изготовленные из быстрорежущей инструментальной стали (например, Р6М5) предназначены для сверления металлов, не обладающих высокой твердостью. Чтобы просверлить металл повышенной твердости, потребуются твердосплавные сверла. Такие сверла могут быть полностью из твердого сплава или иметь только твердосплавный наконечник.

Иногда перед началом сверления неизвестно, какой твердости металл предстоит сверлить. Поэтому, увидев в первый момент сверления, что сверло не внедряется в металл, нужно немедленно прекратите сверление, иначе сверло будет безвозвратно выведено из строя, перегревшись и потеряв твердость. Свидетельством этому будет появление на нем темно-синей окраски. Перед тем, как сверлить металл, твердость которого не известна, можно провести по нему напильником. Если последний не оставляет на металле следов, значит материал обладает повышенной твердостью.

Как сверлить металл

При сверлении металла очень важна острота сверла, при этом сверло тупится очень быстро. Скорость затупления сверла зависит в частности от оборотов, силы подачи, охлаждения и других факторов, однако как ни старайся, если сверлится не алюминиевый сплав, время работы сверла до неудовлетворительной работоспособности измеряется минутами.

Перед сверлением необходимо разметить отверстие, накернив его. Для этого нужно установить острие кернера (или дюбеля) в предполагаемый центр отверстия и ударить по нему молотком. Кернение необходимо для исключения скольжения сверла в первый момент сверления. Если след от керна не достаточно большой для удержания сверла большого диаметра, то сперва следует расширить углубление сверлом маленького диаметра.

Для создания лучших условий сверления желательно окунуть кончик сверла в машинное масло или капнуть им в место кернения. Масло в зоне сверления способствует лучшему охлаждению сверла и облегчает резание металла. Сверло, которым сверлят с использованием масла, меньше тупится, требует более редких заточек и дольше служит. В качестве охлаждающей жидкости используют также специальную эмульсию, мыльную воду, керосин. По утверждению некоторых мастеров, хорошим смазывающим и охлаждающим средством является свиное сало. Перед сверлением вращающееся сверло погружают в кусок сала, которое при сверлении растапливается и оказывает смазывающее и охлаждающее действие. Но все же самым простым и удобным средством, является мыльная вода. Она не пачкает, а мыло есть в каждом доме. Её достаточно один раза капнуть в начале сверления и в процессе. Можно периодически окунать сверло в мыльный раствор.

При сквозном сверлении с большой подачей, на выходе отверстия образуется заусенец (грат), за который сверло цепляется своим боковыми резцами. В результате может произойти резкая блокировка сверла и его перелом или откол резца, и ещё в этот момент сверло особенно интенсивно тупится. Отрицательно сказываются такие остановки и на состоянии дрели. Чтобы избежать образования грата, нужно заканчивать сверление отверстий в металле с малой подачей. Желательно также под просверливаемую деталь подложить деревянный брусок, который препятствует образованию заусенца. Брусок и заготовка должны быть плотно прижаты друг к другу. Для большего эффекта, можно подкладывать не деревянный брусок, а пластину из такого же или менее твердого металла, которая должна быть плотно прижата к месту выхода сверла.

Читать еще:  Что можно использовать вместо флюса для пайки?

Чаще всего приходится осуществлять сверление стали, но нередко приходится сверлить и другие металлы, которые имеют свои особенности сверления. Алюминий, например, обволакивает сверло, затрудняя его проникновение вглубь и расширяя получаемое отверстие. Если требуется сверлить в алюминии точное отверстие (например, под резьбу), нужно обязательно применять охлаждающую жидкость и почаще извлекать сверло из отверстия для его очистки. Обычный серый чугун сверлится относительно легко и не требует охлаждающей и смазывающей жидкости. Но сверление чугуна может преподнести сюрпризы. Бывают высокопрочные серые чугуны, которые необходимо сверлить сверлом из твердосплавного материала. Белый чугун, основной структурной составляющей которого является цементит, очень тверд, он требует высокопрочного сверла.

Отверстия большого диаметра следует сверлить поэтапно. Сначала нужно просверлить деталь тонким сверлом, затем рассверлить отверстие до большего диаметра. Например, отверстие диаметром 12 мм лучше сверлить в два или три приема — последовательно сверлами 5, 10 и 12 мм.

Затупившиеся сверла нужно своевременно затачивать. Лучше делать это с помощью приспособления для заточки, однако можно обойтись и без него. При этом нужно обращать внимание на симметричность кончика сверла. Если заточенные кромки будут сходиться не строго по центру, отверстие, просверленное таким сверлом, будет иметь больший диаметр, поскольку одна режущая кромка будет длиннее другой. Стандартный угол при вершине (угол между режущими кромками) составляет 118°. Для сверления алюминия оптимальным считается угол 130-140°, мягкой бронзы и красной меди 125-130°. Однако все эти металлы можно просверлить и сверлом со стандартным углом. Подробнее про заточку сверла читайте здесь.

При сверлении нужно выдерживать вертикальность сверла относительно поверхности металла (если не требуется сверлить наклонное отверстие). При выполнении отверстий в тонких листах это требование не так актуально, как для толстостенных или полых деталей. Сверление труб, например, нередко приводит к тому, что входное и выходное отверстия оказываются смещенными друг относительно друга — тем больше, чем больше диаметр трубы. Выдержать на глаз перпендикулярность сверла довольно трудно, поэтому можно пользоваться самодельными или покупными кондукторами для сверления или направляющими устройствами, которые обеспечивают перпендикулярность сверла.

Необходимы кондукторы и для сверления двух или большего количества отверстий в сопрягаемых деталях. Лучший способ обеспечения совпадения отверстий — это сверление их в сборе. При сверлении отверстий под заклепки сверление в сборе является обязательным требованием. Просверлив первое отверстие, можно использовать его для соединения деталей болтом, чтобы можно было сверлить остальные отверстия без опасения, что детали сдвинутся друг относительно друга. Если сверлить сопрягаемые детали в сборе невозможно или неудобно, то кондуктор или направляющую нужно использовать обязательно. Следует знать, что как бы точно ни размечались и ни кернились сопрягаемые отверстия, все равно они не будут совпадать абсолютно точно, поскольку при сверлении даже накерненного отверстия сверло будет уходить немного в сторону.

Технология сверления больших и маленьких отверстий

Сверление отверстия в металле – распространенная технологическая процедура, которую можно выполнять с помощью различного оборудования. Методы выполнения работ различаются в зависимости от заданной глубины, диаметра, типа поверхности, а также необходимой точности.

Методы сверления в зависимости от типа отверстия

Грамотная подготовка и правильный подбор оборудования поможет просверлить отверстия в металле высокого качества. Кроме того, на эффективность операции влияет надежность сверл и используемого оборудования.

Рассмотрим основные виды отверстий и методы их обработки:

  1. Сквозные. Данный тип характеризуется полным проходом через обрабатываемую заготовку. В процессе выполнения работ необходимо внимательно следить за подачей сверла: при выходе из отверстия сопротивление материала уменьшается. Если ничего не менять, инструмент резко опустится, что может привести к его заклиниванию или поломке. Чтобы этого не произошло, используют специальные методы защиты столешницы или верстака. Это может быть многослойная подкладка из дерева и металла или обычный брусок со сквозным отверстием. При использовании станков на финальной стадии процесса токари рекомендуют переходить на ручную подачу. Для обработки тонкостенных конструкций используют перьевые сверла, поскольку классический спиральный инструмент может повредить кромки детали.
  2. Глухие. Сложность получения подобных отверстий заключается в необходимости контроля глубины. Современные станки оснащены системой контролируемой подачи. Это позволяет получать отверстие заданной глубины без использования вспомогательных инструментов. Альтернативным способом является использование втулочного или регулируемого упора. Можно воспользоваться линейкой или специальным глубиномером. Последний вариант не пользуется популярностью, поскольку он требует вывода сверла и удаления стружки для измерения глубины, что влияет на производительность работ.
  3. Сложной формы. Если возникает необходимость в сверлении отверстия, расположенного у края детали, мастеру следует подготовить вторую заготовку с аналогичными размерами. Две детали соединяют между собой, зажимают в тисках и приступают к работе.

Вторая заготовка должна быть выполнена из того же материала. В противном случае инструмент будет смещаться относительно оси сверления в сторону более мягкого металла.

К сложной обработке относят сверловку цилиндрических поверхностей. При выполнении подобных работ обязательно используют древесную или пробковую прокладку.

  1. С уступами. Сверловка выполняется с помощью двух техник: рассверливанием или уменьшением диаметра. В первом случае используют несколько сверл, от меньшего к большему. Во втором случае проход выполняют с помощью инструмента, обладающего наибольшим диаметром. Затем используют сверла меньшего размера с постепенным углублением в заготовку.
  2. Большого диаметра. Эта процедура считается очень трудоемкой. При обработке заготовок, толщина которых не превышает 8–10 мм, используют конусно-ступенчатые сверла. Данный инструмент позволяет выполнить проход диаметром 40–50 мм. На металлообрабатывающих предприятиях используют специальные биметаллические коронки. С их помощью можно получить отверстие диаметром до 100 мм. Кольцевое сверление выполняют на низких оборотах. Данную процедуру считают менее трудоемкой.

Особенности выполнения глубоких отверстий будут рассмотрены ниже.

Приспособления для облегчения процесса

Смазочно-охлаждающую жидкость используют во многих видах обработки металла резанием. Чаще всего ее используют при глубоком сверлении для снижения сил трения и стабилизации температуры рабочего инструмента. Качественная жидкость не вызывает коррозию поверхности, безопасна для человека, не обладает неприятным запахом и прекрасно отводит тепло.

В качестве смазки для сверления металла в домашних условиях используют:

  • Технический вазелин – для мягких материалов.
  • Мыльный раствор – для алюминия.
  • Скипидар со спиртом – для силумина.
  • Смесь масел – для инструментальных и легированных сталей.

Некоторые мастера предпочитают использовать универсальный состав, который включает в себя хозяйственное мыло (200 г) и моторное масло (20 г). Компоненты смешивают и кипятят до получения однородной эмульсии.

Использование смазочно-охлаждающих жидкостей промышленного производства позволяет повысить скорость сверления различных сортов металла. Например, при обработке нержавейки производительность увеличивается на 30 %. Для чугуна этот параметр увеличивается до 40 %.

Как правильно просверлить отверстие

Правильно подобранный инструмент и соблюдение технологии позволяют качественно просверлить заготовку даже из толстого металла. Если глубина прохода превышает диаметр сверла в 5 и более раз, рекомендуют смазывать движущиеся элементы для отвода тепла из зоны обработки.

Для получения качественного отверстия мастер должен знать особенности эксплуатации сверлильного инструмента, а также тонкости подготовки поверхности перед работой.

Как вставить или извлечь сверло из инструмента

В первую очередь мастер должен узнать, как вставлять сверло в шуруповерт, электродрель, перфоратор или другой ручной инструмент.

Современные приспособления для сверления оснащены кулачковыми патронами. Они состоят из следующих элементов:

  • металлического корпуса;
  • зубчатого кольца, которое вращается вокруг внешней части патрона;
  • кулачков, расположенных внутри узла;
  • зажимного ключа.

Кольцо вращается вокруг оси приспособления. В процессе движения кулачки сближаются, зажимая хвостовую часть сверлильного инструмента. Так вставляют сверло в дрель. Такая конструкция отличается высокой надежностью благодаря простоте исполнения. Кроме того, она позволяет использовать сверла любого диаметра. Чтобы вытащить сверло из дрели, необходимо повернуть кольцо в обратную сторону. Кулачки разойдутся, что позволит достать инструмент.

Профессиональные дрели оснащают быстро- или самозажимными патронами. Их конструкция схожа с аналогичными узлами перфоратора. Вместо зубчатого кольца используется подвижная гильза, вращаемая вручную. Некоторые модели имеют ограничитель сжатия кулачков.

Разметка будущего отверстия

Разметка отверстия – важный этап сверления. Для этого используют кернер. Им отмечают место соприкосновения сверла с поверхностью заготовки. Также можно использовать обычный маркер, однако в процессе сверления нужно будет следить, чтобы инструмент находился в заданной точке. Ударом молотка по кернеру создают небольшое углубление, которое отлично подходит для острия сверла.

Для повышения точности работ используют технологию предварительного сверления. При смещении от центра с помощью зубила делают насечки, которые направляют сверло в нужную сторону.

Шаблон удобно использовать при обработке нескольких заготовок. Например, для одновременного сверления нескольких листов, соединенных струбциной.

Для получения точного отверстия, расположенного под определенным углом, используют специальные кондукторы. Они представляют собой планку небольшого размера с шаблонами для отверстий. Кондукторы применяются во многих отраслях промышленности. Сейчас существует множество видов, среди которых:

  • накладные;
  • поворотные;
  • универсальные;
  • скользящие;
  • закрепляемые.

Выбор режима и скорости

Скорость сверления и подачи инструмента зависит от используемых сверл и их диаметра. С увеличением размера уменьшается число оборотов. Кроме того, следует обращать внимание на прочность материала. Например, для сверления латуни толщиной 8 мм оптимальная скорость вращения составляет 2500 об/мин. Для нержавеющей стали с теми же габаритами этот показатель находится на уровне 8000 об/мин. Это связано с тем, что нержавейка является более прочным материалом.

Красивая и длинная стружка говорит о том, что параметры сверления выбраны правильно.

Можно ли использовать победитовое сверло

Победит представляет собой твердый сплав на основе карбида вольфрама и кобальта. Его твердость сопоставима с алмазом.

Победитовая напайка на сверлах используется для дробления прочных материалов: камня, кирпича или бетона. Учитывая тот факт, что сверление отверстий в металле основано на принципе резания, лучше использовать классические приспособления из инструментальной стали.

Читать еще:  Как правильно спаивать провода?

Использование победитового сверла для обработки металлических изделий приведет к быстрому износу напайки.

Как не затупить сверла

Нарушения режима эксплуатации сверл ведет к потере режущих качеств. Это связано с чрезмерным нагревом его поверхности, что вызвано силой трения.

При сверлении отверстий не следует превышать рекомендованное число оборотов. Большинство моделей ручных инструментов не оснащено механизмом регулировки вращения шпинделя, поэтому выход один – не давить на кнопку включения изо всех сил. Скорость вращения сверла можно оценить визуально: если спиральные каналы не сливаются в одно целое, скорость вращения не превышает 1000 об/мин.

При сверлении отверстий в толстостенных заготовках необходимо использовать охлаждающие жидкости.

Как и чем сверлить глубокие отверстия

Сверление глубоких отверстий в металле отличается высокой сложностью. В качестве рабочего оборудования специалисты рекомендуют использовать станки, в которых сверло является неподвижным элементом, а заготовку приводят во вращение. В процессе выполнения работ необходимо использовать СОЖ. Смазка для сверления обеспечит отвод тепла и позволит осуществлять обработку с большей производительностью.

Необходимо следить за своевременным удалением побочных продуктов сверления. Они способны закупорить каналы и привести к поломке сверла. Небольшую заготовку можно просто перевернуть – стружка под действием силы тяжести выпадет из отверстия. Для массивных деталей существуют специальные приспособления с магнитными наконечниками.

Для домашних работ лучше приобрести направляющие для дрели. Это удобный опорный механизм, который неподвижно фиксирует инструмент, что позволяет сверлить отверстия с высокой точностью.

При отсутствии направляющей необходимо внимательно следить за перпендикулярностью расположения сверла. Малейшее отклонение способно сломать инструмент или повредить обрабатываемую деталь.

Особенности сверления отверстий большого диаметра

Просверлить отверстие большого диаметра – достаточно сложная задача даже для опытного токаря. Как было сказано выше, в качестве рабочего инструмента используется конусно-ступенчатое сверло или корончатая насадка.

Альтернативный способ сверления большого отверстия в металле заключается в использовании нескольких сверл с переходом от меньшего к большему.

Специалисты рекомендуют использовать коронки. Несмотря на высокую себестоимость процедуры, она позволяет получить более точные отверстия.

Способы высверливания точечной сварки

Данная процедура особо востребована на станциях технического обслуживания транспорта, где выполняют кузовной ремонт автомобилей.

Сверла для высверливания точечной сварки – самый эффективный и аккуратный способ разъединения элементов. Работы выполняются на малых оборотах. В противном случае сверло быстро перегреется, что снизит остроту режущих кромок.

Диаметр инструмента не превышает 9 мм. От классической конструкции сверла отличаются специальными выступами, которые заточены под конус. Это позволяет выдержать угол 90º в процессе сверления детали. Таким образом, отсутствует необходимость в выполнении центровки.

Некоторые мастера предпочитают использовать режущие коронки. Они объясняют свой выбор тем, что острие сверла хуже прорезает закаленную часть точечной сварки.

Примечательно, что независимо от типа режущего инструмента его изготавливают из одного сорта стали – быстрорежущей Р 18. Для производства бюджетных моделей применяют сплав 45Х.

Сверление отверстий в металле – достаточно сложная процедура, которая не терпит нарушений технологических требований. Режим выполнения работ зависит от диаметра и типа отверстия. Как вы считаете, можно качественно выполнить работу с помощью ручного инструмента без вспомогательных приспособлений? Напишите Ваше мнение в блоке комментариев.

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.
Читать еще:  Как подобрать сверло под конфирмат?

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:

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector