Какие сверла по металлу самые лучшие. Делаем правильный выбор

Среди всех инструментов, которыми пользуется мастер при выполнении бытовых работ, наиболее востребованной считается электрическая дрель.

Она требуется для установки карниза, подвешивания полочек, ремонта мебели, работах с электропроводкой и многими видами других работ.

Поэтому, когда возникает необходимость в покупке новой современной модели, к этому вопросу следует подойти осознанно: из всего многообразного ассортимента выставленной на продажу продукции выбрать ту модель, которая оптимально будет служить долгие годы и не вызовет лишних трат денежных средств.

Назначение дрели

По своим функциональным возможностям любая дрель решает основную задачу - высверливание отверстий в каких-то определенных видах материалов:

• древесине;
• стальных сплавах;
• цветных металлах;
• пластмассах.

С этой целью создан большой ассортимент сверл под конкретные задачи и разнообразные рабочие органы в конструкциях дрелей. Они предназначены для работы под номинальной нагрузкой на определенных скоростях вращения ротора.

Бетонные плиты, кирпичи, камни обладают увеличенной прочностью, плохо обрабатываются на срез вращающимися сверлом. Для создания углублений в них используется другой метод: нанесение частых ударов. Этот принцип реализован в другом электроинструменте - .

Современные дрели тоже снабжаются ударным механизмом, но их возможности в обработке бетонных материалов значительно ограничены и являются только дополнительной функцией у элитных моделей потому, что основное усилие инструмента создается за счет приложения крутящего момента.

За счет этих отличий дрель с мощностью 800 ватт хуже справится с созданием отверстия в бетонной плите, чем перфоратор на 700. В то же время высверливать металл проще обыкновенной дрелью, чем перфоратором равноценной мощности.

Принципы классификации по надежности механизмов

Электрические инструменты создаются производителями для высверливания отверстий при различных нагрузках, но без превышения номинальной мощности на валу двигателя. По этому показателю они делятся на три класса:

1. бытового назначения;
2. профессиональный инструмент;
3. промышленные устройства.

Дрели для быта

Эти конструкции создаются для надежной работы в домашних условиях при сверлении с перерывами около трех часов в течение рабочего дня. Дрели с ударным механизмом этого класса могут пробивать отверстия в каменных материалах около 20% общего времени эксплуатации.

Многие производители стараются оформить корпус этих моделей зеленым цветом, как показано на снимке ниже.

Крепление рабочего органа

В составе дрели могут использоваться патроны, зажимающие сверло:

• кулачковым механизмом с помощью специального ключа;
• или обладающие быстрозажимным устройством, управляемым усилием руки оператора.

Последняя конструкция обеспечивает более удобную замену сверла. Это преимущество сказывается в том случае, когда требуется создавать много отверстий разного диаметра, выполнять работу за короткое время.

Патрон с креплением под ключ требует изъятия ключа из зацепления после зажатия сверла. Чтобы его не бросать куда попало и тратить время на последующие поиски, опытные мастера привязывают его через отверстие внутри рукоятки к шнуру питания дрели около крепления вилки.

Такой прием облегчает поиск и экономит время, а заодно не позволяет менять сверла при вставленной в розетку вилке шнура питания.

Органы управления дрелью

Для запуска электродвигателя дрели необходимо воспользоваться кнопками, расположенными на ее рукоятке. При этом можно выбрать:

1. направление вращения у моделей с реверсом;
2. кратковременное нажатие/отпускание кнопки питания для включения/снятия напряжения с двигателя;
3. одноразовое нажатие для длительного вращения рабочего органа без режима удержания кнопки и повторное - для отключения.

Третий способ управления предназначен для использования при стационарном закреплении корпуса в крепежных устройствах и ручной подаче заготовки. Выполнять сверление этим методом с удержанием инструмента руками нельзя, ибо вполне возможно заклинивание сверла в обрабатываемом материале.

Тогда крутящий момент начнет мощным импульсом передаваться на корпус, заставляя его вращаться вокруг остановившегося сверла. Оператор, держащий инструмент в руках получит мощный удар, которому не сможет противостоять.

Дрель вырвется из рук, а выключатель будет подавать напряжение на двигатель…Последствия таких действий опасны, их предугадать невозможно.

У моделей с ударным механизмом можно выбирать режим чистого сверления либо нанесения ударов с одновременным вращением.

Профессиональные дрели

Такие конструкции разрабатываются для выполнения технологических операций в течение рабочего дня исполнителя. Они могут надежно работать порядка 7÷8 часов в сутки.

Многие производители стараются выделить эти модели из общего количества инструментов синим цветом корпуса. А органы управления и правила эксплуатации для этих моделей не изменились.

Дрели для промышленного использования

Эта группа инструмента создается с максимальной защитой и высококачественной настройкой, позволяющей выполнять непрерывное сверление одним оператором в течение рабочего дня и передавать дрель сменщику для последующего использования без организации перерывов.

Повышенная надежность приборов этого класса диктует их очень высокую стоимость. Подобный инструмент экономически невыгоден домашнему мастеру для выполнения бытовых работ.

Принципы классификации по источникам тока

Электрический двигатель дрели может быть создан для питания от бытовой сети 220 вольт или съемных аккумуляторных батарей на основе использования одной из комбинаций металлов для электродных пластин:

1. литий-ионных;
2. никель-металл-гидридных;
3. никель-кадмиевых.

Первые два типа экологичны. Литий-ионные АКБ имеют низкий саморазряд. Никель-металл-гидридные аккумуляторы при правильной эксплуатации обладают большим гарантированным ресурсом циклов заряда и разряда.

Никель-кадмиевые модели лучше других работают при низких температурах, дешевле, но им присущ эффект памяти, требующий правильного выполнения технологии заряда.

Аккумуляторные дрели не привязаны к электрической сети 220, хорошо работают в автономных условиях.

Специфические конструкции

Дрели-миксеры выпускаются отдельным классом с двигателями, предназначенными для работы на пониженных оборотах с преодолением высоких усилий противодействия, создаваемых плотными строительными смесями. Рабочий орган у них выполняется в виде лопатки или бура, обеспечивающего перемешивание красок, шпаклевок и других растворов. В конструкции такого инструмента предусмотрен запас мощности двигателя и способы повышенного отвода тепла от обмоток, увеличивающие устойчивость механизмов к перегреву.

Угловая дрель имеет конструкцию головки, позволяющую выполнять работы в труднодоступных местах с ограниченным пространством под углом в 90 градусов к оси корпуса.

Дрель-шуруповерт обладает возможностью регулировки крутящего момента на низких оборотах. Ей удобно закручивать либо удалять шурупы-саморезы или винты в больших количествах.

Универсальная сетевая дрель широко распространена, наделена многими функциями:

• регулирования скорости вращения рабочего органа с плавным началом сверления на малых оборотах и постепенным наращиванием числа оборотов до оптимальной величины;
• реверсом;
• ударным механизмом.

Как устроена дрель

Кратко конструкцию можно представить:

• корпусом из прочной диэлектрической пластмассы;
• электродвигателем, состоящим из статора и ротора с обмотками;
• коллекторным узлом со щетками;
• кнопками и выключателем с тиристорным регулированием напряжения, подаваемого на двигатель;
• червячным механизмом передачи вращения от двигателя на рабочий орган;
• патроном для удержания сверл;
• системой воздушного охлаждения;
• рукоятками;
• дополнительными приспособлениями.

Компоновка деталей одного из видов ударной дрели показана на поясняющем рисунке. Он кликабельный: при клике по изображению увеличивается в размере для удобного просмотра.

Здесь видно, что стопорный фиксатор введен между неподвижной и вращающейся шестернями и перекатывается между ними, чем исключает возможность их соприкосновения рельефными зубчатыми поверхностями. Этот режим создается для обычного сверления и вывода ударного механизма из работы.

Когда возникает необходимость выбивания отверстий в каменных или бетонных конструкциях, то переключателем «удар-сверление» убирают из зацепления шестерен стопорный фиксатор. Подвижная шестерня начинает прижиматься к стационарной и, вращаясь под усилием крутящего момента двигателя, перекатывается своим рельефом по ее фигурной поверхности, поднимается по ее выпуклостям и проваливается во впадины.

При этом вал шестерни, на обратной стороне которого вмонтирован патрон с рабочим органом, совершает не только вращение, но и возвратно-поступательное движение, создающее удары сверла по обрабатываемому бетону.

Чтобы эти удары были эффективными, необходимо плотно с хорошим усилием вдавливать сверло через корпус дрели в просверливаемое отверстие. Такая особенность работы этого ударного механизма значительно сокращает мощность двигателя на преодоление сил трения.

У самых простых дрелей эта функция отсутствует.

Основным условием приобретения любой модели является удобное и надежное выполнение конкретных задач, стоящих перед домашним мастером. На них влияет необходимость постоянной обработки различных материалов.

Например, маломощные модели, созданные для просверливания древесины, не справятся с железнодорожным рельсом и сгорят. В то же время дрелью, способной создавать отверстия в броне танка, совсем неэффективно обрабатывать пластмассы.

Для выбора оптимального инструмента учитывают технические характеристики:

• мощность крутящего момента двигателя. Косвенной характеристикой его оценки является потребляемая электрическая мощность на номинальной нагрузке, величину которой производитель указывает на шильдике корпуса и в паспорте изделия;
• скорость вращения сверла, возможность его регулировки;
• конструкция патрона и диаметры доступных сверл для установки в него.

Дополнительными факторами выбора может быть:

• комплектация рабочих органов;
• упаковка в простую картонную коробку или специальный пластмассовый кейс, позволяющий хранить и безопасно транспортировать инструмент;
• состояние технической документации;
• гарантии производителя и продавца;
• стоимость и многие другие характеристики.

Важно понимать, что даже самый хороший продавец сможет дать только обзор имеющихся у него инструментов и порекомендовать модель исходя из указанных вами условий работы, как показано в прилагаемом видеоролике. Но, он не способен предвидеть все будущие возможности ее использования.

Выбор дрели придется делать вам исходя из собственных предпочтений и полученных знаний.

При выборе инструмента для сверления перед специалистом стоит две задачи: максимально продлить срок службы инструмента, а также достигнуть заданных параметров качества отверстия. Отверстия могут быть получены различными способами: штампованием, литьем, ковкой, лазером или выжиганием, в металлообработке чаще всего применяется сверление, и если необходимо - развертывание и растачивание. Какова бы ни была цепочка операций, аккуратность отверстия обычно определяется одним или несколькими геометрическими параметрами: прямолинейность (параллельность и перпендикулярность осей), истинное положение, цилиндричность (округлость, конусообразность, бочкообразность), уровень шероховатости поверхности.

Существуют различные факторы, которые могут привести в неудовлетворительному результату. Выбор сверла и то, как оно будет применяться, имеет решающее значение для точности отверстия. Традиционные сверла из быстрорежущей стали дают не самый лучший результат на высокоскоростных режимах. Кобальт немного жестче и более износоустойчив, и может достигнуть лучшего результата. Затем следует порошкообразные твердые сплавыи, наконец, твердый карбид, который, за исключением ружейного сверления, обеспечивает наилучший результат по всем параметрам определения качества поверхности. Шероховатость поверхности Ra 0,32 мкм и менее легко достигается с помощью карбидных сверл, при условиях жесткой установки, отсутствия биения в сверле и держателе инструмента, использования качественной СОЖ, и подбора соответствующих скорости и подачи.

Для улучшения качества отверстия и увеличения срока службы инструмента следует использовать специальные сверла, а не сверла общего назначения. Многие производители предлагают серии сверл, предназначенных для обработки конкретного материала, для сверления на определенную глубину, с повышенным контролем стружки и т.д.

При работе на токарных станках с ЧПУ стоит обратить внимание на сверла со сменными пластинами. В некоторых случаях такие сверла применяют для чернового сверления, затем сдвигают инструмент на небольшое расстояние по оси Х и далее используют сверло в качестве расточной оправки. Таким образом, требуется меньшая номенклатура инструмента, можно сэкономить время и получить прямолинейное и точное по размеру отверстие, при невысоких требованиях к чистоте. При этом лучше предпочтение отдать сверлам со специальным стружколомом, который позволит образовывать стружку необходимой формы. Растачивание специальным инструментом, конечно, позволит достичь высоких характеристик отверстия - можно легко поменять радиус, свойства режущей кромки, скорость подачи, таким образом, растачивание дает хорошие возможности для контроля. Но на такую обработку потребуется дополнительное время, что существенное удлиняет весь процесс.

Независимо от того, потребуется ли растачивание или нет, сверление следует осуществлять с подачей высококачественной СОЖ подходящей концентрации -это в итоге улучшит качество поверхности и увеличит срок службы инструмента, и сделает процесс обработки более предсказуемым. Существуют различные виды СОЖ - это могут быть эмульсия на водном растворе, или раствор минеральных и синтетических масел, выбор зависит от типа обрабатываемого материала.

Важно также обратить внимание на держатель инструмента. Независимо от того, какой тип инструмента или инструмент какого производителя вы будете использовать, в среднем через четыре года износ начнет сказываться на эффективности его работы.

Даже с самыми лучшими держателями и новыми карбидными сверлами, рассверливание часто остается лучшим способом достигнуть всех заданных требований. Пожалуй, наилучшим вариантом будет использование развертки со сменными пластинами, которые позволят достичь максимальной продуктивности с наименьшими затратами. Такие развертки более экономичны, чем с цельными лезвиями, и могут обеспечивать высокое качество поверхности при скорости подачи до 7500 мм/мин.

Расточки нуждаются в очень точном выравнивании, гораздо более точном, чем сверла и развертки. Продукт-менеджер канадского подразделения компании Iscar Дэвид Ветресин утверждает, что гидравлические держатели, и в некоторых случаях термозажим, это наилучший выбор, чтобы не подевргать шпиндель толчкам при работе. Около 80% проблем с качеством отверстий происходят по причине не точной настройки. Даже при наилучшем инструменте и держателях, при установке их в обрабатывающем центре с биением 0,002мм на шпинделе, получим погрешность на конце развертке в 0,05мм. Вот почему необходимо использовать настраиваемые держатели. Они имеют радиальные и угловые регулировочные винты, и с их помощью возможно достигнуть биение до 0,001 мм и менее.

При работе на токарных станках с ЧПУ, револьверная головка и шпиндель также должны быть отлично настроены, в противном случае потребуется развертка с плавающим держателем, который позволяет ей самоцентрироваться. Но их невозможно применить для работы на высокой подаче с развертками со сменными пластинами или сменными головками, они могут использоваться только с цельным инструментом из карбида или из быстрорежущей стали.

Еще более эффективным является обработка без операции рассверливания и растачивания, выполненная одни сверлом. Так, например, существуют сверла, снабженные специальными пластинами для полировки поверхности в процессе резки, и самоцентрирующим наконечником, предотвращающим ход инструмента.

Одной из самых сложных задач в сверлении является обработка суперсплавов на основе никеля и кобальта, проблемы эвакуации стружки и теплообразование здесь встают еще более остро. Из-за плохих свойств теплопередачи и высокой твердости этих материалов стоит использовать сверла со сменными пластинами, работающими на значительно сниженных скоростях и подачах, но не слишком низкими, чтобы не столкнуться с проблемой упрочнения металла. Т.е. необходимо подобрать такую скорость подачи, чтобы найти баланс между поломкой сверла и образованием трещин и последующим разрушением материала. При этом срок службы инструмента составляет примерно четверть в сравнении с аналогичными работами при обработке легированной стали, поэтому замена пластин будет гораздо более экономически выгодной по сравнению с заменой целого сверла. Кроме того, так как эти материалы имеют свойство быстрого упрочнения, важно обеспечить подачу достаточного объема СОЖ под высоким давлением, и форма стружки должна быть такой, чтобы могла беспрепятственно проходить по канавкам сверла. Необходимо избегать вывода сверла для удаления стружки или пауз в процессе сверления. По этой же причине, рекомендуется выбрать процесс без сверления предварительного отверстия.

При обработке суперсплавов большое значение имеет и способ крепления инструмента, и здесь также предпочтение за гидравлическими патронами, которые дают более высокое усилие зажима, чем цанговые. Кроме того, содержащееся внутри этого держателя масло дает некоторое дополнительное гашение вибрации, а при таком сверлении любое преимущество имеет большое значение.

Особую сложность составляет сверление малых отверстий диаметром менее 3мм. Сверла для обработки таких отверстий называют микросверлами. СОЖ, которая используется с такими сверлами, должна быть очень низкой вязкости, желательно на водной основе. Микросверление требует высоких затрат. Во избежание поломки сверла, требуется невысокая подача, также необходимо достичь достаточного вращения шпинделя. Все это является причиной снижения продуктивности, и ведет к повышению расходов, не говоря уже о высокой стоимости самих микросверл.

В качестве альтернативы, в определенных диаметрах и длинах, можно использовать микросверла из кобальта и порошкового металла, которые будут по стоимости в три раза ниже.

Если размер необходимого микросверла не попадает в стандартную линейку производителя, растачивание и другие вторичные операции обойдутся весьма дорого. В случае, когда таких сверл требуется достаточно много, более экономически выгодно будет сделать заказ индивидуально изготовленных микросверл.

Сверление - это один из видов материала резанием. В этом методе используется специальный режущий инструмент - сверло. С его помощью можно сделать отверстие разного диаметра, а также глубины. Кроме того, имеется возможность создания многогранных отверстий с разным сечением.

Назначение операции

Сверление - это необходимая операция, если требуется получить отверстие в металлическом изделии. Чаще всего для сверления имеется несколько следующих причин:

• требуется создать отверстие под нарезание резьбы, или растачивание;
• необходимо разместить в отверстиях электрические кабели, крепежные элементы, продеть через них анкерные болты и т. д.;
• отделение заготовок;
• ослабить разрушающиеся конструкции;
• в зависимости от диаметра отверстия, его можно использовать даже для закладки взрывчатки, к примеру, при добыче природного камня.

Данный список можно продолжать еще долго, но уже можно сделать вывод, что операция сверления - это одна из наиболее простых и в то же время довольно нужных и распространенных вещей.

Расходные материалы

Естественно, что для осуществления процесса сверления необходимо иметь сверла. В зависимости от этого расходника будет меняться диаметр отверстия, а также количество его граней. Они могут быть круглого сечения, а могут быть многогранными - треугольными, квадратными, пятигранными, шестигранными и т. д.

Кроме того, сверление - это операция, при которой сверло будет нагреваться до высоких температур. По этой причине необходимо точно подбирать качество этого элемента, основываясь на требованиях материала, с которым придется работать.

• Довольно распространенный материал для производства приспособлений для сверления - углеродистая сталь. Элементы этой группы маркируются следующим образом: У8, У9, У10 и т. д. Основное предназначение таких расходников - это сверление отверстий в дереве, пластмассе, мягких металлах.
• Далее идут сверла, изготовленные из низколегированной стали. Они предназначаются для сверления тех же материалов, что и углеродистые, но их отличие заключается в том, что у этой марки элементов повышено значение теплостойкости до 250 градусов по Цельсию, а также увеличена скорость сверления.

Улучшенные сверла

Имеется несколько типов сверл, которые предназначены для более качественных материалов:

• Первый тип сверл изготавливается из быстрорежущей стали. Теплостойкость этих расходников намного выше - 650 градусов по Цельсию, а предназначены они для сверления любых конструкционных материалов в незакаленном состоянии.
• Следующая группа - это сверла с твердыми сплавами. Применяются для того, чтобы делать отверстия в любых конструкционных незакаленных сталях, а также в цветном металле. Особенностью является то, что используется сверление на повышенных скоростях. По этой же причине теплостойкость повышена до 950 градусов по Цельсию.
• Одни из наиболее стойких элементов - это сверла с боразоном. Применяются для работ с чугуном, сталями, стеклом, керамикой, цветными металлами.
• Последняя группа - это сверла с алмазом. Применяются для сверления наиболее твердых материалов, стекла, керамики.

Типы станков для сверления

Для проведения операции сверления могут быть использованы следующие виды сверлильных станков:

• Вертикальные и горизонтальные сверлильные устройства. Сверление отверстий для таких машин - основная операция.
• Используются вертикальные и горизонтальные типа. Сверление считается вспомогательными операциями для этих устройств.
• Вертикальные, горизонтальные и универсальные станки фрезеровочного типа. Для этих агрегатов сверление также является второстепенной операцией.
• Токарные и токарно-затыловочные станки. На первом типе устройств сверло является неподвижной частью, а вращается сама заготовка. Для второго типа устройства сверление не основная операция, а сверло является неподвижным элементом, как и в первом случае.

Это все типы сверлильных станков, на которых можно проводить все требуемые операции.

Ручные инструменты и вспомогательные операции

Для того чтобы облегчить процесс сверления, используются несколько вспомогательных операций. К ним можно отнести следующие:

• Охлаждение. При сверлении используются разнообразные смазочно-охлаждающие вещества. К ним относится, например, вода, эмульсии, олеиновая кислота. Также могут быть использованы газообразные вещества, к примеру углекислый газ.
• Ультразвук. Ультразвуковые вибрации, которые производит сверло, используются для увеличения производительности процесса, а также для усиления дробления стружки.
• Подогрев. Для того чтобы улучшить сверление металла, имеющего высокую плотность, его предварительно разогревают.
• Удар. Для работы с некоторыми поверхностями, например с бетоном, необходимо использовать ударно-поворотные движения, чтобы увеличить производительность.

Осуществлять эту процедуру можно не только на станках в автоматическом режиме, но и на ручном оборудовании. Ручное сверление предполагает использование таких инструментов, как:

• Механическая дрель. Для сверления используется механическая сила человека.
• Электрическая дрель. Может осуществлять обычное и ударно-поворотное сверление. Работает от электрической сети.

Виды процедуры и охлаждение

Имеется несколько основных видов сверления - это оборудование цилиндрических отверстий, многогранных или же овальных, а также рассверливание уже имеющихся цилиндрических отверстий для увеличения их диаметра.

Основная проблема, которая возникает в процессе сверления металла, - это сильный нагрев расходуемого элемента, то есть сверла, а также места проведения работ. Температура материала может достигать 100 градусов по Цельсию и больше. Если она дойдет до определенных значений, то возможно возникновение горения или плавки. Здесь важно отметить, что множество сталей, которые используются для производства сверл, теряют свою твердость при нагреве, из-за чего трение будет только увеличиваться, поэтому элемент, к сожалению, будет изнашиваться быстрее.

Для того чтобы бороться с этим недостатком, используют различные охлаждающие вещества. Чаще всего при вертикальном сверлении на станке имеется возможность организовать подачу охлаждающего вещества непосредственно к месту проведения работы. Если же она осуществляется с применением ручных приборов, то через определенный промежуток времени необходимо прерывать процесс и окунать сверло в жидкость.

Суть сверления

Технология сверления отверстий - это процесс образование канавок посредством снятия стружки в сплошном материале при помощи режущего инструмента. Данный элемент совершает вращательные и поступательные или же вращательно-поступательные движения одновременно, чем и образовывает отверстие.

Использование этого вида обработки материала используется для того, чтобы:

• получить неответственные отверстия с низкой степенью точности и классом шероховатости, используемые для крепежных болтов, заклепок и т. д.;
• получить отверстия под нарезание резьбы, развертывание и т. д.

Параметры обработки

Используя процедуру глубокого сверления или рассверливания можно получить отверстия, которые будут характеризоваться 10-й или 11-й степенью квалитета шероховатости поверхности. Если необходимо получить более качественное отверстие, то после завершения процесса обработки необходимо дополнительно зенкеровать и развертывать его.

Для того чтобы увеличить точность работы, в некоторых случаях можно прибегнуть к тщательному регулированию положения станка, правильно заточенному расходному элементу. Также применяется способ, при котором работа осуществляется через специальный прибор, повышающий точность. Данное устройство называется кондуктором. Также имеется разделение сверл на несколько классов. Бывают спиральные с прямыми канавками, перовые, используемые для глубокого или кольцевого сверления, а также центровочные сверла.

Описание конструкции сверла

Чаще всего для работы используется обычное Специальные используются намного реже.

Спиральный элемент представляет собой двузубую режущую деталь, которая включает в себя всего две основных части - это хвостовик и рабочая часть.

Если говорить о рабочей части, то ее можно разделить на цилиндрическую и калибрующую. На первой части сверла располагаются две винтовые канавки друг напротив друга. Основное предназначение этой части - стружки, которая выделяется во время работы. Здесь важно отметить, что канавки обладают правильным профилем, который обеспечивает правильное образование режущих кромок сверла. Кроме того, создается и необходимое пространство, которое нужно для отвода стружки из отверстия.

Технология сверления

Здесь важно знать несколько определенных правил. Очень важно, чтобы форма канавок, а также угол наклона между направлением оси сверла и касательной к ленте были такими, чтобы обеспечить легкий отвод стружки, при этом не ослабив сечения зубьев. Однако же здесь стоит отметить, что эта технология, а особенно числовые значения, будет заметно меняться в зависимости от диаметра сверла. Все дело в том, что увеличение угла наклона приводит к ослаблению действия сверла. Этот недостаток проявляется тем сильнее, чем меньше диаметр элемента. По этой причине приходится подстраивать угол под сверло. Чем меньше сверло - тем меньше угол, и наоборот. Общий угол наклона канавок составляет от 18 до 45 градусов. Если речь идет о сверлении стали, то необходимо использовать сверла с углом наклона от 18 до 30 градусов. Если отверстия делаются в хрупких материалах, например, как латунь или бронза, то угол сокращается до 22-25 градусов.

Принципы проведения работы

Тут важно начать с того, что в зависимости от материала инструмента будет меняться и К примеру:

• Если сверление проводится с использованием элементов из инструментальной стали, то минимальная скорость составляет 25 м/мин, а максимальная - 35 м/мин.
• Если механическая обработка осуществляется сверлами, принадлежащими к категории быстрорежущих, то минимальная скорость - 12 м/мин, а максимальная - 18 м/мин.
• Если используются сверла их твердосплавных материалов, то значения равны 50 м/мин и 70 м/мин.

Здесь важно отметить, что технология сверления предполагает выбор скорости процедуры в зависимости от диаметра самого элемента и малой подачи (с увеличением диаметра растет и скорость).

Характерная особенность проведения работы - это использование стандартного угла при вершине для сверла, который равен 118 градусов. Если необходимо работать с сырьем, которое характеризуется высокой твердостью сплава, то угол нужно увеличить до 135 градусов.

Сохранность сверл

Одной из важных задач при проведении такого типа механической обработки стало то, что нужно сберечь режущие свойства расходника. Сохранность этих параметров напрямую зависит от того, какой способ эксплуатации был выбран и подходил ли он к данному материалу. Например, для того чтобы устранить поломку сверла на проходе, необходимо сильно уменьшать подачу в момент вывода сверла из отверстия.

Особое внимание технологии сверления нужно уделить в тех ситуациях, когда глубина отверстия превышает длину винтовой канавки расходника. В момент ввода сверла стружка все еще будет образовываться, а вот во время выхода ее уже не будет. Из-за этого сверла ломаются очень часто. Если никакого выхода из ситуации нет, то нужно периодически выводить сверло и вручную очищать его от ненужных элементов, то есть стружки.

Коронки для сверления

Для того чтобы проделать отверстие в определенном покрытии, необходимо использовать коронки. Однако и их тоже нужно выбрать правильно, основываясь на определенных параметрах. В настоящее время используется три основных вида материала для создания коронок - это алмаз, победит и карбидо-вольфрам. Особенностью алмазной коронки стало то, что она осуществляет безударное сверление. В таком случае получается более правильная геометрия отверстия.

Основными преимуществами алмазных насадок стало следующее: возможность резки железобетонных материалов, низкий уровень шума и пыли, отсутствие нарушения структуры конструкции, так как технология не использует ударное усилие.

Обработка отверстий – это целый ряд технологических операций, целью которых является доведение геометрических параметров, а также степени шероховатости внутренней поверхности предварительно выполненных отверстий до требуемых значений. Отверстия, которые обрабатываются при помощи таких технологических операций, могут быть предварительно получены в сплошном материале не только при помощи сверления, но также методом литья, продавливания и другими способами.

Конкретный способ и инструмент для обработки отверстий выбираются в соответствии с характеристиками необходимого результата. Различают три способа обработки отверстий – сверление, развертывание и зенкерование. В свою очередь эти методы подразделяются на дополнительные технологические операции, к которым относятся рассверливание, цекование и зенкование.

Чтобы понять особенности каждого из вышеперечисленных способов, стоит рассмотреть их подробнее.

Сверление

Чтобы обрабатывать отверстия, их необходимо предварительно получить, для чего можно использовать различные технологии. Наиболее распространенной из таких технологий является сверление, выполняемое с использованием режущего инструмента, который называется сверлом.

При помощи сверл, устанавливаемых в специальных приспособлениях или оборудовании, в сплошном материале можно получать как сквозные, так и глухие отверстия. В зависимости от используемых приспособлений и оборудования сверление может быть:

• ручным, выполняемым посредством механических сверлильных устройств или электро- и пневмодрелей;
• станочным, осуществляемым на специализированном сверлильном оборудовании.

Использование ручных сверлильных устройств является целесообразным в тех случаях, когда отверстия, диаметр которых не превышает 12 мм, необходимо получить в заготовках из материалов небольшой и средней твердости. К таким материалам, в частности, относятся:

• конструкционные стали;
• цветные металлы и сплавы;
• сплавы из полимерных материалов.

Если в обрабатываемой детали необходимо выполнить отверстие большего диаметра, а также добиться высокой производительности данного процесса, лучше всего использовать специальные сверлильные станки, которые могут быть настольными и стационарными. Последние в свою очередь подразделяются на вертикально- и радиально-сверлильные.

Рассверливание – тип сверлильной операции – выполняется для того, чтобы увеличить диаметр отверстия, сделанного в обрабатываемой детали ранее. Рассверливание также выполняется при помощи сверл, диаметр которых соответствует требуемым характеристикам готового отверстия.

Такой способ обработки отверстий нежелательно применять для тех из них, которые были созданы методом литья или посредством пластической деформации материала. Связано это с тем, что участки их внутренней поверхности характеризуются различной твердостью, что является причиной неравномерного распределения нагрузок на ось сверла и, соответственно, приводит к его смещению. Формирование слоя окалины на внутренней поверхности отверстия, созданного с помощью литья, а также концентрация внутренних напряжений в структуре детали, изготовленной методом ковки или штамповки, может стать причиной того, что при рассверливании таких заготовок сверло не только сместится с требуемой траектории, но и сломается.

При выполнении сверления и рассверливания можно получить поверхности, шероховатость которых будет доходить до показателя Rz 80, при этом точность параметров формируемого отверстия будет соответствовать десятому квалитету.

Зенкерование

При помощи зенкерования, выполняемого с использованием специального режущего инструмента, решаются следующие задачи, связанные с обработкой отверстий, полученных методом литья, штамповки, ковки или посредством других технологических операций:

• приведение формы и геометрических параметров имеющегося отверстия в соответствие с требуемыми значениями;
• повышение точности параметров предварительно просверленного отверстия вплоть до восьмого квалитета;
• обработка цилиндрических отверстий для уменьшения степени шероховатости их внутренней поверхности, которая при использовании такой технологической операции может доходить до значения Ra 1,25.

Если такой обработке необходимо подвергнуть отверстие небольшого диаметра, то ее можно выполнить на . Зенкерование отверстий большого диаметра, а также обработка глубоких отверстий выполняются на стационарном оборудовании, устанавливаемом на специальном фундаменте.

Ручное сверлильное оборудование для зенкерования не используется, так как его технические характеристики не позволяют обеспечить требуемую точность и шероховатость поверхности обрабатываемого отверстия. Разновидностями зенкерования являются такие технологические операции, как цекование и зенкование, при выполнении которых используются различные инструменты для обработки отверстий.

• Зенкерование следует проводить в процессе той же установки детали на станке, при которой осуществлялось сверление отверстия, при этом из параметров обработки меняется только тип используемого инструмента.
• В тех случаях, когда зенкерованию подвергается необработанное отверстие в деталях корпусного типа, необходимо контролировать надежность их фиксации на рабочем столе станка.
• Выбирая величину припуска на зенкерование, надо ориентироваться на специальные таблицы.
• Режимы, на которых выполняется зенкерование, должны быть такими же, как и при осуществлении сверления.
• При зенкеровании должны соблюдаться те же правила охраны труда и техники безопасности, как и при сверлении на слесарно-сверлильном оборудовании.

Зенкование и цекование

При выполнении зенкования используется специальный инструмент – зенковка. При этом обработке подвергается только верхняя часть отверстия. Применяют такую технологическую операцию в тех случаях, когда в данной части отверстия необходимо сформировать углубление для головок крепежных элементов или просто снять с нее фаску.

При выполнении зенкования также придерживаются определенных правил.

• Выполняют такую операцию только после того, как отверстие в детали будет полностью просверлено.
• Сверление и зенкование выполняются за одну установку детали на станке.
• Для зенкования устанавливают небольшие обороты шпинделя (не больше 100 оборотов в минуту) и применяют ручную подачу инструмента.
• В тех случаях, когда зенкование осуществляется цилиндрическим инструментом, диаметр цапфы которого больше диаметра обрабатываемого отверстия, работу выполняют в следующей последовательности: сначала сверлится отверстие, диаметр которого равен диаметру цапфы, выполняется зенкование, затем основное отверстие рассверливается на заданный размер.

Целью такого вида обработки, как цекование, является зачистка поверхностей детали, которые будут соприкасаться с гайками, головками болтов, шайбами и стопорными кольцами. Выполняется данная операция также на станках и при помощи цековки, для установки которой на оборудование применяются оправки.

Развертывание

Процедуре развертывания подвергаются отверстия, которые предварительно были получены в детали при помощи сверления. Обработанный с использованием такой технологической операции элемент может иметь точность, степень которой доходит до шестого квалитета, а также невысокую шероховатость – до Ra 0,63. Развертки делятся на черновые и чистовые, также они могут быть ручными или машинными.

Сверление – это операция по образованию сквозных и глухих отверстий в сплошном материале, выполняемая при помощи режущего инструмента – сверла.

Различают сверление ручное – ручными пневматическими и электрическими сверлильными устройствами (дрелями) и сверление на сверлильных станках. Ручные сверлильные устройства используются для получения отверстий диаметром до 12мм в материалах небольшой и средней твердости (пластмассы, цв.металлы и др.). Для сверления и обработки отверстий большого диаметра, повышения производительности труда и качества обработки используют настольные сверлильные и стационарные станки – вертикально-сверлильные.

Отверстия сверлят:

· По предварительной разметке (выполненной разметочным инструментом), по разметке сверлят одиночные отверстия. Предварительно на деталь наносят осевые риски, затем кернят углубления в центре отверстия. Керновое отверстие окружности делают глубже, чтобы дать предварительное направление сверлу. Сверление осуществляют в два приема – сначала выполняют пробное сверление, а затем окончательное.

· По шаблону – применение шаблона экономит время, так как на заготовку переносят контуры ранее размеченных на шаблоне отверстий.

· Отверстия больших диаметров сверлят за два приема – сначала сверлом меньшего диаметра, а затем сверлом требуемого диаметра.

· Сверление глухих отверстий на заданную глубину осуществляют по втулочному упору на сверле или измерительной линейки. Для измерения сверло подводят до соприкосновения с поверхностью детали, сверлят на глубину конуса сверла и отмечают по стрелке (указателю) начальное положение на линейке. Затем к этому показателю прибавляют заданную глубину сверления и получают цифру, до которой надо проводить сверление.

· Сверление неполных отверстий (полуотверстий) в тех случаях, когда отверстие расположено у края, к обрабатываемой детали приставляют пластину из того же материала, зажимают в тисках и сверлят полное отверстие, затем пластину убирают.

· Сверление под резьбу и под развертку.

Существуют общие правила сверления (как на станке, так и с помощью дрели):

* в процессе разметочных работ центр будущего отверстия обязательно следует отметить кернером, тогда при работе сверло устанавливается в керн, что способствует большей точности;

* при выборе диаметра сверла следует учитывать его вибрацию в патроне, в результате чего отверстие получается несколько большего диаметра, чем сверло. Отклонение это достаточно мало – от 0,05 до 0,3мм – и имеет значение в том случае, когда требуется особая точность;

* при сверлении металлов и сплавов в результате трения температура режущего инструмента (сверла, зенкера) значительно повышается, что приводит к быстрому его износу. Для того чтобы повысить стойкость инструментов, при сверлении используют охлаждающие жидкости, в частности воду;

* затупленные режущие инструменты не только образуют некачественные отверстия, но и сами быстрее выходят из строя, поэтому их следует своевременно затачивать: сверла – под углом (в вершине) 116-118º, конические зенкеры – 60, 90, 120º. Заточку производят вручную на заточном станке: сверло приставляют к кругу заточного станка одной из режущих кромок под углом 58-60º и плавно поворачивают его вокруг своей оси, затем таким же образом затачивают вторую режущую кромку.

При этом необходимо следить, чтобы обе режущие кромки были заточены под одинаковым углом и имели одинаковую длину;

· для сверления глухих отверстий на многих сверлильных станках имеются механизмы автоматической подачи с лимбами, которые и определяют ход сверла на нужную глубину. Если же ваш станок не оснащен таким механизмом или вы сверлите ручной дрелью, то можно использовать сверло со втулочным упором;

* если вам нужно просверлить неполное отверстие, расположенное у края детали, то наложите на деталь пластину из такого же материала, весь пакет укрепите в тисках и просверлите отверстие. Пластина затем снимается;

* когда необходимо просверлить отверстие в полной детали (например, в трубе), отверстие предварительно забивают деревянной пробкой. Если труба большого диаметра, а отверстие требуется сквозное, то приходится сверлить с двух сторон.

В этом случае, чтобы облегчить разметку и сделать ее наиболее точной, можно воспользоваться специальным приспособлением. Оно состоит из двух совершенно одинаковых призм, между которыми зажимается труба. Каждая призма имеет точно выверенные друг против друга зажатые в их противоположных вершинах встречные винты-кернеры. Призмы тоже точно выставлены с помощью боковых щек. Когда труба зажимается между призмами, на ней остаются небольшие, расположенные друг напротив друга лунки от винтов-кернеров. После сверления по такой разметке отверстия в трубе будут соответствовать друг другу с гораздо большей точностью;

* получить ступенчатые отверстия можно двумя способами: первый способ: сначала сверлится отверстие наименьшего диаметра, затем (на нужную глубину) – отверстие большего диаметра и последним просверливается отверстие наибольшего диаметра; второй способ: с точностью до наоборот: сначала на нужную глубину сверлят отверстие наибольшего диаметра, затем – меньшего, и в конце – наименьшего диаметра;

* если нужно просверлить отверстие на криволинейной плоскости или плоскости, расположенной под углом, то сначала следует сделать (выпилить, вырубить) площадку, перпендикулярную к оси будущего отверстия, накернить центр, а затем сверлить отверстие;

* отверстия диаметром свыше 25мм сверлят в два приема: сначала просверливают отверстие сверлом меньшего диаметра (10…20мм), а затем рассверливают сверлом нужного диаметра;

* при сверлении деталей имеющих большую толщину (при глубоком сверлении), когда глубина отверстия более пяти диаметров сверла, его нужно периодически вынимать из отверстия и выдувать стружку, иначе инструмент может заклинить;

* композиционные (состоящие из нескольких разнородных слоев) материалы трудно сверлить, прежде всего потому, что при обработке на них возникают трещины. Избежать этого можно очень простым способом: перед сверлением такой материал нужно залить водой и заморозить – трещины в этом случае не появятся;

* высокопрочные материалы – сталь, чугун – обычные сверла не берут. Для их сверления у слесарей большой популярностью пользуются сверла с наконечниками из так называемого победита. Он был получен в России в 1929 году, он состоит из 90% карбиде вольфрама и 10% кобальта. Для этой же цели можно обзавестись и алмазным сверлом, наконечник которого изготовлен с применением синтетических алмазов, - оно заметно увеличивает скорость сверления металла.