Цилиндрические сверла по металлу
Просверлить металл – задача, возникающая достаточно часто в повседневной жизни, будь то быт, либо производство. Многие задаются вопросом, чем сверлить металл? Для этого вам потребуется дрель, возможно электрическая, в некоторых случаях и ручная, если работу нужно выполнить вдали от источника электричества. И, конечно же, потребуется сверло по металлу.
Диаметр сверл может быть абсолютно различным, начиная от 0,5мм, заканчивая огромными коническими сверлами более 80мм. Шаг сверл, как правило, 0,1мм, иногда встречаются сверла с шагом 0,05. Значит, возможно высверлить именно тот диаметр отверстия, который вам необходим.
Обычная стандартная дрель, чаще всего имеет патрон, зажимающий сверла от 1,5 до 13 мм, реже до 16мм, иногда до 10мм (маломощные). При необходимости зажать сверло меньшего диаметра, необходимо докупать специальный патрон, для небольших диаметров. Очень редко в бытовых условиях возникает такая необходимость, чаще всего, отверстия такого диаметра нужны при сверлении и пайке микросхем. Если нужно отверстие более 13мм, вам понадобится сверло с расточенным хвостовиком, т.е. диаметр хвостовика такого сверла меньше чем сам диаметр режущей части. Но и мощность дрели потребуется приличная (от 800 Вт), проворачивать такие сверла двигателю непросто. И патрон у дрели желательно, чтобы был с ключом, а не быстрозажимной, так как зажим заметно мощнее.
Отверстия больших диаметров возможно сделать только на специальных станках, такие сверла имеют конический хвостовик, не как обычные – цилиндрический. Хвостовик имеет 5 размеров конуса. И чем больше диаметр сверла, тем больше конус (хвостовик). Так например, сверла от 6-10мм имеют первый конус, 12-22мм – второй, самые большие – пятый.
Встречаются и такие дрели, имеющие возможность сверлить коническими сверлами, к примеру фирма «Rebir» выпускает такую модель. Вполне реально высверлить отверстие до 22 мм, конус такого сверла будет второй. Так же эта модель оснащена патроном для обычных сверл – цилиндрических, мощность ее 1200 Вт.
Конические сверла по металлу
Как же правильно сверлить металл? Делать это нужно на невысоких оборотах (до 1000/мин), иначе сверла будут быстро закатываться (тупиться). Начинать надо аккуратно, предварительно можно воспользоваться кернером, чтобы сверло не смещалось в начале сверления.
Цена на сверла: может быть абсолютно разной. К примеру, недорогое сверло 6мм стоит 15 руб., а качественное немецкое 50 руб., твердосплавное может стоить еще дороже. Конические заметно дороже цилиндрических, 6мм хорошего качества может стоить более 100 руб.
В наше время приобретение сверл не должно вызвать особого труда. Это можно сделать как в магазинах по продаже инструмента, так и через сеть интернет.
Сверление больших отверстий не составляет проблем, если правильно подобрать инструмент. Например, проведение таких работ может быть необходимо для закрепления швеллера или металлического уголка. Проще всего использовать электродрель, но для получения отверстия диаметром, например, 15 мм требуется приложить много усилий. Чтобы просверлить в металле отверстие большого диаметра, используются специальные приспособления и технология корончатого сверления.
Особенности создания
Во время сверления необходимо учитывать, что корончатая или ступенчатая конусная насадка должна подбираться таким образом, чтобы она имела меньший диаметр, чем создаваемое отверстие.
При использовании различных инструментов также необходимо учитывать их особенности. Например, при рассверливании конусными изделиями получаются ровные кромки.
Приспособления для дрелей
Существует несколько приспособлений для дрелей, которые позволяют облегчить процесс и сделать большое отверстие ровным:
- Кондуктор для сверления. Такое приспособление представляет собой корпус, в котором имеется несколько втулок направляющих для сверл разного диаметра. Материал, используемый для создания втулок, имеет большую твердость, чем сверла, поэтому можно не беспокоиться о том, что инструмент при бурении начнет отклоняться в сторону и расширит дыру.
- Направляющая для дрели. Подобное изделие позволяет зафиксировать инструмент таким образом, чтобы во время сверления он не отклонился в сторону. При отсутствии такого изделия инструмент может уйти в сторону, что приведет к созданию неровной кромки. Также его можно закрепить под углом. Но при сверлении металлических изделий обычно это не требуется.
- Стойка для дрели. Подобное изделие, сделанное своими руками, может являться недорогой заменой сверлильного станка, так как позволяет более комфортно осуществлять проведение работ. Закрепленный инструмент при использовании стойки движется по штанге с помощью рычага. При этом полностью исключено смещение, так как просверливаемая заготовка надежно удерживается благодаря наличию струбцины.
Используя указанные изделия, можно значительно облегчить процесс высверливания металлических изделий.
Особенность глубоких отверстий
Чтобы просверлить в металле глубокое отверстие лучше всего использовать токарный станок. Во время данного процесса обязательно производить охлаждение. При этом стружка должна принудительно отводиться. Периодически инструмент извлекается из заготовки для удаления стружки.
При работе без специализированных приспособлений не стоит утапливать насадку более чем на 2/3 ее длины. Для охлаждения в процессе работы необходимо использовать воду. Если работа производится за несколько подходов, не допускается изменение угла.
Особенность отверстий большого диаметра
Данная процедура является более сложной, чем глубокое сверление. Работы по вырезанию осуществляются либо при использовании коронки, либо при помощи конусного сверла. Коронки для металла похожи на изделия для бетона и гипсокартона. Отличие заключается только в материале, используемом при создании режущей кромки.
Также сверление может производиться стандартными изделиями в несколько этапов. Для этого сначала используется насадка небольшого диаметра. Затем осуществляется выбор более крупного инструмента.
Наиболее удобным способом является использование конусных сверл. Такие приспособления позволяют за один подход рассверлить отверстие большого размера. Для этого инструмент просто утапливается в материал.
Сверление без лишних хлопот
Во время работы можно использовать насадку небольшого сечения, а также использованный зачистной круг для болгарки. Важно помнить, что он должен иметь меньший диаметр, чем создаваемое отверстие.
Перед проведением работ на заготовке размечается окружность для отверстия, а вторая окружность будет меньше первой на расстояние, равное диаметру используемого сверла. После этого в противоположных местах окружности намечаются 2 отверстия. От них необходимо отступить 3 мм и наметить места для сверления. Таким образом сверление происходит по всей начерченной окружности. При необходимости подработки некоторые участки придется обработать зубилом. В результате создадутся зазубренные края, которые затем нужно будет обточить. Важно следить, чтобы во время проведения работ не происходило увеличение окружности, т. е. не расширять запланированный диаметр.
Конусное сверло
Изготавливаются описываемые типы сверл из инструментальной стали. Хвостовики таких изделий могут быть шестигранными и цилиндрическими. Режущая кромка снимает все заусенцы, поэтому кромка получается ровной. На конце сверлильной головки имеется заточенная вершина, которая позволяет производить предварительное сверление материала.
Используя такие изделия можно:
- производить создание пропилов диаметром до 30 мм;
- забыть о неровных краях;
- проводить растачивание различного диаметра, не меняя насадку.
Благодаря ступенчатым сверлам можно создавать пропилы различного диаметра в листовой стали толщиной до 4 мм. В отличие от простого конусного сверла при использовании таких изделий просверленный диаметр является фиксированным.
К недостаткам можно отнести:
- необходимость в применении инструмента с малыми оборотами и высоким крутящим моментом;
- чувствительность даже к небольшим перекосам.
Несмотря на указанные недостатки, данная насадка позволяет удобно работать с металлическими пластинами, быстро высверливая окружности нужного диаметра.
Коронка по металлу
Обработка металла является сложным процессом, поэтому подобные работы обычно производятся при использовании специализированного оборудования. Чтобы производить работу в бытовых условиях, можно использовать корончатые сверла.
Подобные изделия позволяют сделать края круглыми и отцентрированными. При этом для сверления используется стандартная дрель. Изделия состоят из нескольких частей:
- коронка;
- центровочная насадка;
- хвостовик изделия;
- винты, которые необходимы для закрепления.
При использовании корончатого сверла скорость проведения работ увеличивается до 10 раз. Также к преимуществам можно отнести возможность точно сверлить в диапазоне от 1,2 до 15 см.
При этом во время сверления не нужно производить центровку. Также стоит отметить, что такие сверла по сравнению со спиральными имеют более высокую износоустойчивость.
Перед началом работы производится установка центровочного сверла в центр окружности, после чего и осуществляется сверление. После этого происходит втягивание сверла и работа осуществляется коронкой.
Пресс для отверстий
Одним из распространенных способов является пробивка при помощи специального пресса. Это происходит следующим образом:
- Сначала заготовка укладывается на стол пресса и захватывается несколькими зажимами.
- Затем металл перемещается под пробивной инструмент. На данном этапе происходит дополнительное закрепление материала при помощи прижимного кольца.
- На последнем этапе и происходит пробитие при помощи пуансона.
В револьвере может быть несколько насадок различного диаметра, что позволяет быстро создавать пробоины разного диаметра. Такое оборудование обычно не применяется для работы с металлом в бытовых условиях.
Если работы планируется производить в домашних условиях, следует выбрать универсальный инструмент. Это позволит легко обрабатывать металл, не заботясь о приобретении дополнительных деталей. Подробно с технологией процесса познакомит представленное видео.
При изготовлении и сборке металлоконструкций или каких-либо механизмов, как правило, возникает необходимость в сверлении, то есть механической обработке металла, в результате которой в материале образуются отверстия определенной глубины и диаметра. Это требуется для прокладки кабеля, скрепления отдельных деталей и прочих целей.
При сверлении твердого металла образуются два вида отверстий: сквозные (проходящие через все изделие) и глухие. Сверло, которым производят данный вид обработки металлопроката, подбирают в зависимости от особенностей материала и размера предполагаемого отверстия.
Процесс сверления проходит в несколько этапов - в первую очередь, на месте сверления делается маленькое углубление, после этого деталь закрепляют на специальном станке и уже, непосредственно, проводят обработку. Сверлению прекрасно поддается большое число металлопроката - листовой, сортовой, нержавеющий, трубы и пр.
Компания «СтальПро» предлагает услуги по сверлению металла любой сложности. Мы гарантируем сжатые сроки выполнения заказа и разумные цены. В процессе производства и сборки металлоконструкций часто возникает необходимость в сверлении, то есть механической обработке материала для получения сквозных или глухих отверстий определенного диаметра и глубины. Она может потребоваться при прокладке кабеля, для крепления отдельных деталей и др. Сверление отверстий в металле осуществляют в несколько этапов. Для начала на поверхности материала выполняется разметка, затем в требуемом месте высверливают небольшое углубление. После этого деталь закрепляется на станке, проводится ее окончательная обработка. Сверло подбирается в зависимости от типа материала и требуемого размера отверстия. Такой обработке хорошо поддается практически весь металлопрокат - нержавеющий , сортовой, листовой, различные трубы и др.
Как определяется стоимость услуги
Расценки на сверление металла в основном зависят от его толщины и диаметра отверстия. Кроме того, на увеличение стоимости могут повлиять:
- необходимость выполнения ступенчатых, криволинейных, нарезанных под углом отверстий;
- значительная толщина деталей;
- необходимость обработки композиционных (имеющих несколько слоев) и высокопрочных материалов (таких как чугун, сталь и т. п.);
- объем заказа.
Услуги такого рода оказывают множество компаний, а также частные лица. Несмотря на то, что процесс сверления не является сложным, он требует учета массы нюансов, использования специального оборудования. Поэтому важно, чтобы работу выполняли действительно профессиональные люди. Не ориентируйтесь при заказе исключительно на низкие расценки – выбирайте предложение, оптимальное по всем параметрам.
Наше предложение
Компания «СтальПро» предлагает услуги сверления металла любой сложности. Обращаясь к нашим специалистам, вы можете быть уверены в том, что все операции будут произведены на специальных сверлильных станках высокопрофессиональными рабочими. Наше оборудование позволяет осуществлять обработку любого металла и выполнять отверстия диаметром до 40 миллиметров. Кроме того, мы имеем партнерские отношения с ведущими профильными компаниями, а значит, всегда можем предложить альтернативные товары и услуги. Мы гарантируем сжатые сроки выполнения заказа и разумные цены на сверление отверстий в металле.
Стоимость наших услуг отражена в таблице на странице. Если ваш заказ является нестандартным, свяжитесь с нашим менеджером для уточнения нюансов его исполнения.
Работа по сверлению отверстий в металле, в зависимости от вида отверстий и свойств металла, может выполняться разным инструментом и с использованием различных приёмов.
О способах сверления, инструментарии, а также о технике безопасности при выполнении этих работ мы хотим вам рассказать.Сверление отверстий в металле может понадобиться при ремонте инженерных систем, бытовой техники, автомобиля, создании конструкций из листовой и профильной стали, конструировании поделок из алюминия и меди, при изготовлении плат для радиоаппаратуры и во многих других случаях. Важно понимать, какой инструмент нужен для каждого вида работ, чтобы отверстия получились нужного диаметра и в строго намеченном месте, и какие меры безопасности помогут избежать травм.
Инструменты, приспособления, сверла
Основными инструментами для сверления являются ручные и электрические дрели, а также, при возможности, сверлильные станки. Рабочий орган этих механизмов - сверло - может иметь различную форму.
Различают сверла:
- спиральные (наиболее распространённые);
- винтовые;
- коронки;
- конусные;
- перовые и т. д.
Производство свёрл различной конструкции нормируется многочисленными ГОСТами. Свёрла до Ø 2 мм не имеют маркировку, до Ø 3 мм - на хвостовике указано сечение и марка стали, большие диаметры могут содержать дополнительную информацию. Для получения отверстия определённого диаметра нужно взять сверло на несколько десятых миллиметра меньше. Чем лучше заточено сверло, тем меньше разница между этими диаметрами.
Свёрла отличаются не только диаметром, но и длиной - производятся короткие, удлинённые и длинные. Важной информацией является и предельная твёрдость обрабатываемого металла. Хвостовик свёрл может быть цилиндрическим и коническим, что следует иметь в виду при подборе сверлильного патрона или переходной втулки.
1. Сверло с цилиндрическим хвостовиком. 2. Сверло с коническим хвостовиком. 3. Сверло с мечиком для резьбы. 4. Центровое сверло. 5. Сверло с двумя диаметрами. 6. Центровочное сверло. 7. Коническое сверло. 8. Коническое многоступенчатое сверло
Для некоторых работ и материалов требуется выполнение специальной заточки. Чем твёрже обрабатываемый металл, тем острее должна быть заточена кромка. Для тонколистового металла обычное спиральное сверло может не подойти, понадобится инструмент со специальной заточкой. Подробные рекомендации для различного типа свёрл и обрабатываемых металлов (толщина, твёрдость, тип отверстия) достаточно обширны, и в этой статье мы их рассматривать не будем.
Различные типы заточки сверла. 1. Для жёсткой стали. 2. Для нержавеющей стали. 3. Для меди и медных сплавов. 4. Для алюминия и алюминиевых сплавов. 5. Для чугуна. 6. Бакелит
1. Стандартная заточка. 2. Свободная заточка. 3. Разбавленная заточка. 4. Тяжёлая заточка. 5. Раздельная заточка
Для закрепления деталей перед сверлением используют тиски, упоры, кондукторы, уголки, прихваты с болтами и другие приспособления. Это не только требование безопасности, так на самом деле удобнее, и отверстия получаются более качественные.
Для снятия фасок и обработки поверхности канала пользуются зенковкой цилиндрической или конической формы, а для наметки точки под сверление и чтобы сверло «не соскочило» - молоток и кернер.
Совет! Лучшими свёрлами до сих пор считаются выпущенные в СССР - точное следование ГОСТ по геометрии и составу металла. Хороши и немецкие Ruko с титановым напылением, а также свёрла от Bosch - проверенное качество. Хорошие отзывы о продукции Haisser - мощные, как правило, большого диаметра. Достойно показали себя свёрла «Зубр», особенно серии «Кобальт».
Режимы сверления
Очень важно правильно закрепить и направить сверло, а также выбрать режим резания.
При выполнении отверстий в металле сверлением важными факторами являются количество оборотов сверла и усилие на подачу, прилагаемое к сверлу, направленное по его оси, обеспечивающее заглубление сверла при одном обороте (мм/об). При работе с различными металлами и свёрлами рекомендуются различные режимы резания, причём чем твёрже обрабатываемый металл и чем больше диаметр сверла, тем меньше рекомендуемая скорость резания. Показатель правильного режима - красивая, длинная стружка.
Воспользуйтесь таблицами, чтобы правильно выбрать режим и не затупить сверло преждевременно.
| Подача S 0 , мм/об | Диаметр сверла D, мм | |||||||||
| 2,5 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 146 | 20 | 25 | 32 | |
| Скорость резания v, м/мин | ||||||||||
| При сверлении стали | ||||||||||
| 0,06 | 17 | 22 | 26 | 30 | 33 | 42 | - | - | - | - |
| 0,10 | - | 17 | 20 | 23 | 26 | 28 | 32 | 38 | 40 | 44 |
| 0,15 | - | - | 18 | 20 | 22 | 24 | 27 | 30 | 33 | 35 |
| 0,20 | - | - | 15 | 17 | 18 | 20 | 23 | 25 | 27 | 30 |
| 0,30 | - | - | - | 14 | 16 | 17 | 19 | 21 | 23 | 25 |
| 0,40 | - | - | - | - | - | 14 | 16 | 18 | 19 | 21 |
| 0,60 | - | - | - | - | - | - | - | 14 | 15 | 11 |
| При сверлении чугуна | ||||||||||
| 0,06 | 18 | 22 | 25 | 27 | 29 | 30 | 32 | 33 | 34 | 35 |
| 0,10 | - | 18 | 20 | 22 | 23 | 24 | 26 | 27 | 28 | 30 |
| 0,15 | - | 15 | 17 | 18 | 19 | 20 | 22 | 23 | 25 | 26 |
| 0,20 | - | - | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |
| 0,30 | - | - | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 19 |
| 0,40 | - | - | - | - | 14 | 14 | 15 | 16 | 16 | 17 |
| 0,60 | - | - | - | - | - | - | 13 | 14 | 15 | 15 |
| 0,80 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 13 |
| При сверлении алюминиевых сплавов | ||||||||||
| 0,06 | 75 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 0,10 | 53 | 70 | 81 | 92 | 100 | - | - | - | - | - |
| 0,15 | 39 | 53 | 62 | 69 | 75 | 81 | 90 | - | - | - |
| 0,20 | - | 43 | 50 | 56 | 62 | 67 | 74 | 82 | – | – |
| 0,30 | - | - | 42 | 48 | 52 | 56 | 62 | 68 | 75 | - |
| 0,40 | - | - | - | 40 | 45 | 48 | 53 | 59 | 64 | 69 |
| 0,60 | - | - | - | - | 37 | 39 | 44 | 48 | 52 | 56 |
| 0,80 | - | - | - | - | - | - | 38 | 42 | 46 | 54 |
| 1,00 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 42 |
Таблица 2. Поправочные коэффициенты
Таблица 3. Обороты и подача при различном диаметре сверла и сверлении углеродистой стали
Виды отверстий в металле и способы их сверления
Виды отверстий:
- глухие;
- сквозные;
- половинчатые (неполные);
- глубокие;
- большого диаметра;
- под внутреннюю резьбу.
Отверстия под резьбу требуют определения диаметров с допусками, установленными в ГОСТ 16093–2004. Для распространённых метизов расчёт приведен в таблице 5.
Таблица 5. Соотношение метрической и дюймовой резьбы, а также подбор размера отверстия для засверливания
| Метрическая резьба | Дюймовая резьба | Трубная резьба | |||||||
| Диаметр резьбы | Шаг резьбы, мм | Диаметр отверстия под резьбу | Диаметр резьбы | Шаг резьбы, мм | Диаметр отверстия под резьбу | Диаметр резьбы | Диаметр отверстия под резьбу | ||
| мин. | макс. | мин. | макс. | ||||||
| М1 | 0,25 | 0,75 | 0,8 | 3/16 | 1,058 | 3,6 | 3,7 | 1/8 | 8,8 |
| М1,4 | 0,3 | 1,1 | 1,15 | 1/4 | 1,270 | 5,0 | 5,1 | 1/4 | 11,7 |
| М1,7 | 0,35 | 1,3 | 1,4 | 5/16 | 1,411 | 6,4 | 6,5 | 3/8 | 15,2 |
| М2 | 0,4 | 1,5 | 1,6 | 3/8 | 1,588 | 7,7 | 7,9 | 1/2 | 18,6 |
| М2,6 | 0,4 | 2,1 | 2,2 | 7/16 | 1,814 | 9,1 | 9,25 | 3/4 | 24,3 |
| М3 | 0,5 | 2,4 | 2,5 | 1/2 | 2,117 | 10,25 | 10,5 | 1 | 30,5 |
| М3,5 | 0,6 | 2,8 | 2,9 | 9/16 | 2,117 | 11,75 | 12,0 | - | - |
| М4 | 0,7 | 3,2 | 3,4 | 5/8 | 2,309 | 13,25 | 13,5 | 11/4 | 39,2 |
| М5 | 0,8 | 4,1 | 4,2 | 3/4 | 2,540 | 16,25 | 16,5 | 13/8 | 41,6 |
| М6 | 1,0 | 4,8 | 5,0 | 7/8 | 2,822 | 19,00 | 19,25 | 11/2 | 45,1 |
| М8 | 1,25 | 6,5 | 6,7 | 1 | 3,175 | 21,75 | 22,0 | - | - |
| М10 | 1,5 | 8,2 | 8,4 | 11/8 | 3,629 | 24,5 | 24,75 | - | - |
| М12 | 1,75 | 9,9 | 10,0 | 11/4 | 3,629 | 27,5 | 27,75 | - | - |
| М14 | 2,0 | 11,5 | 11,75 | 13/8 | 4,233 | 30,5 | 30,5 | - | - |
| М16 | 2,0 | 13,5 | 13,75 | - | - | - | - | - | - |
| М18 | 2,5 | 15,0 | 15,25 | 11/2 | 4,333 | 33,0 | 33,5 | - | - |
| М20 | 2,5 | 17,0 | 17,25 | 15/8 | 6,080 | 35,0 | 35,5 | - | - |
| М22 | 2,6 | 19,0 | 19,25 | 13/4 | 5,080 | 33,5 | 39,0 | - | - |
| М24 | 3,0 | 20,5 | 20,75 | 17/8 | 5,644 | 41,0 | 41,5 | - | - |
Сквозные отверстия
Сквозные отверстия пронизывают заготовку полностью, образуя в ней проход. Особенностью процесса является защита поверхности верстака или столешницы от выхода сверла за пределы заготовки, что может повредить и само сверло, а также снабдить заготовку «заусенцем» - гартом. Чтобы этого избежать, применяют следующие способы:
- используют верстак с отверстием;
- подкладывают под деталь прокладку из дерева или «сэндвич» - дерево+металл+дерево;
- подкладывают под деталь металлический брусок с отверстием для свободного прохода сверла;
- снижают скорость подачи на последнем этапе.
Последний способ обязателен при высверливании отверстий «по месту», чтобы не повредить близко расположенные поверхности или детали.
Отверстия в тонколистовом металле вырезаются перовыми свёрлами, потому как спиральное сверло повредит края заготовки.
Глухие отверстия
Такие отверстия выполняются на определённую глубину и не пронизывают заготовку насквозь. Отмерить глубину можно двумя способами:
- ограничивая длину сверла втулочным упором;
- ограничивая длину сверла патроном с регулируемым упором;
- пользуясь линейкой, закреплённой на станке;
- комбинацией способов.
Некоторые станки снабжены системой автоматической подачи на заданную глубину, после чего механизм останавливается. В процессе сверления может потребоваться несколько раз остановить работу, чтобы удалить стружку.
Отверстия сложной формы
Отверстия, расположенные на краю заготовки (половинчатые) можно выполнять, соединив гранями и зажав тисками две заготовки или заготовку и прокладку и высверлив полное отверстие. Прокладка должна быть выполнена из такого же материала, что и обрабатываемая заготовка, иначе сверло будет «уходить» в сторону наименьшего сопротивления.
Сквозное отверстие в уголке (профильный металлопрокат) выполняют, зафиксировав заготовку в тисках и используя деревянную прокладку.
Сложнее выполнить сверление цилиндрической заготовки по касательной. Процесс разделяется на две операции: подготовка перпендикулярной отверстию площадки (фрезеровка, зенковка) и собственно сверление. Высверливание отверстий в поверхностях, расположенных под углом, также начинают с подготовки площадки, после чего вставляют деревянную прокладку между плоскостями, образуя треугольник, и сверлят отверстие сквозь угол.
Полые детали просверливают, заполнив полость пробкой из древесины.
Отверстия с уступами получают с использованием двух техник:
- Рассверливание. Отверстие высверливается на всю глубину сверлом наименьшего диаметра, после чего на заданную глубину рассверливают свёрлами диаметрами от меньшего к большему. Достоинство метода - хорошо отцентрованное отверстие.
- Уменьшение диаметра. На заданную глубину высверливается отверстие максимального диаметра, затем свёрла меняются с последовательным уменьшением диаметра и углублением отверстия. При этом методе легче контролировать глубину каждой ступени.
1. Рассверливание отверстия. 2. Уменьшение диаметра
Отверстия большого диаметра, кольцевое высверливание
Получение отверстий большого диаметра в массивных заготовках, толщиной до 5–6 мм, дело трудоёмкое и затратное. Относительно небольшие диаметры - до 30 мм (максимум 40 мм) можно получить, используя конусные, а лучше ступенчато-конусные свёрла. Для отверстий большего диаметра (до 100 мм) понадобятся полые биметаллические коронки или коронки с твердосплавными зубьями с центровочным сверлом. Причём мастера традиционно в этом случае рекомендуют Bosch, в особенности на твёрдом металле, например, стали.
Такое кольцевое высверливание менее энергозатратное, но может быть более затратным финансово. Помимо свёрл важна мощность дрели и возможность работы на самых низких оборотах. Причём чем толще металл, тем сильнее захочется выполнить отверстие на станке, а при большом количестве отверстий в листе толщиной более 12 мм лучше сразу искать такую возможность.
В тонколистовой заготовке отверстие большого диаметра получают с помощью узкозубых коронок или фрезой, закреплённой на «болгарке», но края в последнем случае оставляют желать лучшего.
Глубокие отверстия, СОЖ
Иногда требуется выполнить глубокое отверстие. В теории, это такое отверстие, длина которого в пять раз больше диаметра. На практике, глубоким называют сверление, требующее принудительного периодического удаления стружки и применения СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей).
В сверлении СОЖ нужны в первую очередь для снижения температуры сверла и заготовки, которые нагреваются от трения. Поэтому при получении отверстий в меди, которая обладает высокой теплопроводностью и сама способна отводить тепло, СОЖ можно не применять. Относительно легко и без смазки сверлится чугун (кроме высокопрочных).
На производстве в качестве СОЖ применяют индустриальные масла, синтетические эмульсии, эмульсолы и некоторые углеводороды. В домашних мастерских можно использовать:
- технический вазелин, касторовое масло - для мягких сталей;
- хозяйственное мыло - для алюминиевых сплавов типа Д16Т;
- смесь керосина с касторовым маслом - для дюралюминия;
- мыльную воду - для алюминия;
- скипидар, разведённый спиртом - для силумина.
Универсальная охлаждаемая жидкость может быть приготовлена самостоятельно. Для этого нужно растворить 200 г мыла в ведре воды, добавить 5 ложек машинного масла, можно отработанного, и прокипятить раствор до получения мыльной однородной эмульсии. Некоторые мастера для снижения трения используют свиное сало.
| Обрабатываемый материал | Смазочно-охлаждающая жидкость |
| Сталь: | |
| углеродистая | Эмульсия. Осернённое масло |
| конструкционная | Осернённое масло с керосином |
| инструментальная | Смешанные масла |
| легированная | Смешанные масла |
| Чугун ковкий | 3-5%-ная эмульсия |
| Чугунное литье | Без охлаждения. 3-5%-ная эмульсия. Керосин |
| Бронза | Без охлаждения. Смешанные масла |
| Цинк | Эмульсия |
| Латунь | Без охлаждения. 3-5%-ная эмульсия |
| Медь | Эмульсия. Смешанные масла |
| Никель | Эмульсия |
| Алюминий и его сплавы | Без охлаждения. Эмульсия. Смешанные масла. Керосин |
| Нержавеющие, жаропрочные сплавы | Смесь из 50% осернённого масла, 30% керосина, 20% олеиновой кислоты (или 80% сульфофрезола и 20% олеиновой кислоты) |
| Волокнит, винипласт, оргстекло и так далее | 3-5%-ная эмульсия |
| Текстолит, гетинакс | Обдувка сжатым воздухом |
Глубокие отверстия могут быть выполнены сплошным и кольцевым сверлением, причём в последнем случае центральный стержень, образованный вращением коронки, выламывают не целиком, а частями, ослабив его дополнительными отверстиями малого диаметра.
Сплошное сверление выполняется в хорошо зафиксированной заготовке спиральным сверлом, в каналы которого подается СОЖ. Периодически, не останавливая вращение сверла, нужно его извлекать и очищать полость от стружки. Работа спиральным сверлом выполняется поэтапно: сначала берут короткое и надсверливают отверстие, которое затем заглубляют сверлом соответствующего размера. При значительной глубине отверстия желательно пользоваться направляющими кондукторными втулками.
При регулярном высверливании глубоких отверстий можно рекомендовать приобретение специального станка с автоматической подачей СОЖ к сверлу и точной отцентровкой.
Сверление по разметке, шаблону и кондуктору
Сверлить отверстия можно по выполненной разметке или без неё - с применением шаблона или кондуктора.
Разметка выполняется кернером. Ударом молотка намечается место для острия сверла. Фломастером тоже можно отметить место, но отверстие нужно ещё и для того, чтобы острие не сдвигалось от намеченной точки. Работа выполняется в два этапа: предварительное сверление, контроль отверстия, окончательное сверление. Если сверло «ушло» от намеченного центра, узким зубилом делаются насечки (канавки), направляющие острие в заданное место.
Для определения центра цилиндрической заготовки пользуются квадратным кусочком жести, согнутым под 90° так, чтобы высота одного плеча составляла приблизительно один радиус. Прикладывая уголок с разных сторон заготовки, проведите карандашом вдоль края. В результате у вас образуется область вокруг центра. Найти центр можно по теореме - пересечением перпендикуляров от двух хорд.
Шаблон нужен при выполнении серии однотипных деталей с несколькими отверстиями. Им удобно пользоваться для пачки тонколистовых заготовок, соединённых струбциной . Так одновременно можно получить несколько просверленных заготовок. Вместо шаблона иногда используют чертёж или схему, например, при изготовлении деталей для радиоаппаратуры.
Кондуктором пользуются, когда очень важна точность выдерживания расстояний между отверстиями и строгая перпендикулярность канала. При сверловке глубоких отверстий или при работе с тонкостенными трубками кроме кондуктора могут применяться направляющие, фиксирующие положение дрели относительно поверхности металла.
При работе с электроинструментом важно помнить о безопасности человека и не допускать преждевременного износа инструмента и возможного брака. В связи с этим мы собрали некоторые полезные советы:
- Перед работой нужно проверить крепления всех элементов.
- Одежда при работе на станке или с электродрелью не должна быть с элементами, способными попасть под действие вращающихся частей. Глаза от стружки защитите очками.
- Сверло при приближении к поверхности металла должно уже вращаться, иначе оно быстро затупится.
- Вынимать сверло из отверстия нужно, не выключая дрель, по возможности снижая обороты.
- Если сверло не углубляется в металл, значит, его твёрдость ниже, чем у заготовки. Повышенную твёрдость у стали можно выявить, проведя по образцу напильником - отсутствие следов свидетельствует о повышенной твёрдости. В этом случае сверло нужно выбирать из твёрдого сплава с присадками и работать на низких оборотах с небольшой подачей.
- Если сверло маленького диаметра плохо закрепляется в патроне, намотайте на его хвостовик несколько оборотов латунной проволоки, увеличив диаметр для захвата.
- Если поверхность заготовки полированная, наденьте фетровую шайбу на сверло, чтобы гарантировано не нанести царапины даже при соприкосновении с патроном дрели. При закреплении заготовок из полированной или хромированной стали, используйте прокладки из ткани или кожи.
- При изготовлении глубоких отверстий прямоугольный кусочек пенопласта, насаженный на сверло, может служить измерителем и одновременно, вращаясь, сдувать мелкую стружку.
Производится особым режущим инструментом, называемым сверлом.
Сверло при постоянном вращении и постоянном осевом движении своими режущими кромками снимает стружку с поверхности и, постепенно углубляясь в толщу металла, выбрасывает стружку наверх, образуя отверстие цилиндрической формы. Процесс образования отверстия сверлом приведен на рис. 1.
Главное движение резания. Подача сверла.
Вращательное движение сверла называется главным рабочим движением или движением резания . Поступательное движение, направленное вдоль оси сверла, называется подачей сверла .
Виды сверления отверстий.
Различают следующие виды сверления :
- — сквозное, когда отверстие просверливается насквозь;
- — глухое, когда отверстие просверливается на определенную глубину детали и имеет дно;
- — рассверливание уже имеющегося отверстия.
Точность сверления.
Рис. 1. Получение отверстия при вращении сверла с образованием стружки.
Точность сверления обеспечивается тем, что центр просверливаемого отверстия совпадает с центром, намеченным по разметке и намеченный диаметр отверстия соответствует диаметру сверла. Последнее требование достигается правильной заточкой сверла, проверяемой специальными шаблонами. Что касается совпадения центра отверстия с намеченным, то оно зависит от правильной установки и прочности закрепления изделия на станке, от качества металла, от правильной заточки сверла и от точности станка. Изделие должно быть прочно закреплено на столе станка или в тисках. Только крупные и тяжелые изделия могут не закрепляться, если их тяжесть обеспечивает им неподвижность при сверлении.
При разметке отверстий намечается центр отверстия, вокруг которого прочерчивается и накернивается контрольная окружность. Перед началом сверления центр размеченного отверстия необходимо углубить, а для диаметров свыше 25 мм и выше засверлить мелким сверлом.
Если в процессе сверления сверло начнет уклоняться в сторону , то пока оно не углубилось полностью в металл, отверстие надо выправить. Для этого на поверхности образующегося конуса надо вырубить крейцмейселем канавку на стороне, противоположной той, в которую уклонилось сверло. Затем сверло вводят в канавку и продолжают сверление. Подрубание канавки повторяют до тех пор, пока ось сверла не совпадет с осью контрольной окружности.
Если требуется сверлить несколько глухих отверстий одинаковой глубины , пользуются указателем, представляющим собой металлический стержень, укрепленный на патроне. Нижний конец стержня, доходя до верхней поверхности детали, указывает, что глубина сверления достаточна.
Сверление отверстий, удаленных от патрона станка , производится с помощью удлинителей, которые на одном конце имеют конусное отверстие для вставки в него хвоста сверла, а на другом - конус Морзе для закрепления удлинителя в шпинделе станка.
Если требуется сверлить отверстия в нескольких одинаковых деталях , то вместо разметки каждой выгоднее произвести разметку одной детали и просверлить на ней отверстия, а затем уже по первой детали производить сверление остальных. Этот прием носит название сверления деталей по детали.
Кондуктор для сверления отверстий.
При сверлении большого количества деталей пользуются специальным приспособлением, называемым кондуктором . Кондуктор – приспособление с требуемым количеством отверстий, в которые вставлены закаленные кондукторные втулки для направления сверла. Форма и устройство кондукторов зависят от формы обрабатываемой детали. Кондуктор скрепляется с изделием, в котором необходимо просверлить отверстия, и затем производится сверление. При сверлении отверстий по кондуктору предварительная разметка не требуется. Втулки кондуктора должны соответствовать диаметру сверла. Сверление тонких деталей, например из листового металла, выполняется пачками. Листы скрепляются струбцинами, а затем производится сверление.
Сверление отверстий на наклонных плоскостях.
При сверлении деталей с наклонными плоскостями отверстий к оси сверла необходимо предварительно сделать засверловку. Для этого деталь с наклонной плоскостью первоначально устанавливают таким образом, чтобы наклонная плоскость ее была расположена в горизонтальном положении, и засверливают, а затем деталь устанавливают в нормальное для нее положение и производят сверление. Сверление отверстий в боковой части круглых деталей (валиков), когда ось валика не находится в одной плоскости с осью сверла, выполняется в такой же последовательности, т. е. валик поварачивают так, чтобы оси его и сверла находились в одной плоскости, и засверливают, а затем, повернув валик в исходное положение, производят сверление.
Вместо засверловки в том и другом случае можно сделать подрубку наклонной плоскости детали или валика с расчетом получить полную устойчивость сверла при нажатии.
Сверление глубоких отверстий в металле.
При сверлении глубоких отверстий канавки сверла, погружаясь в изделие, забиваются стружкой, вследствие чего сверло сильно нагревается, отпускается, затупляется и ломается. Для предотвращения этого сверло приходится часто вынимать из отверстия и освобождать от стружки. Но лучше делать иначе. Сверление выполняют двумя сверлами разного диаметра: вначале сверлят отверстия сверлом заданного диаметра на некоторую длину, затем продолжают сверлить до конца сверлом, диаметр которого примерно в 2 раза меньше заданного диаметра, а заканчивают операцию сверлом заданного диаметра. При сверлении большим сверлом стружка выходит из изделия в просверленное малым сверлом отверстие.
При сверлении диаметр получаемого отверстия всегда больше диаметра сверла , но при сверлении вязких металлов, как, например, стали, разработка (расширение) отверстий меньше, чем при сверлении хрупких металлов-чугуна, бронзы. Поэтому при сверлении надо учитывать разработку отверстий , которая при диаметре сверла до 10 мм увеличивает отверстие на 0,02-0,03 мм, а при диаметре сверла больше 10 мм достигает 0,05-0,1 мм. Чтобы получить более точный размер отверстия, следует сверлить за два раза: сначала сверлом меньшего диаметра, а затем сверлом нужного диаметра.
Причины поломки сверла.
Поломка сверл может произойти вследствие наличия неметаллических включений, пустот или раковин в просверливаемом изделии. При выходе сверла механическую подачу необходимо уменьшать вдвое или переходить на ручную. Переход на ручную подачу необходим при сверлении тонких листов и деталей, имеющих у выхода наклонную плоскость к оси сверла, в целях предупреждения поломки сверла вследствие одностороннего давления на него.
При работе тупым сверлом также может произойти поломка вследствие большой подачи и недостаточного врезания сверла в металл.
Классификация сверл по конструкции.
По конструкции сверла разделяются на перовые и спиральные.
Перовое сверло.
Рис. 2. Перовое сверло.
Перовое сверло (рис. 2) изготовляется из прутка инструментальной стали, один конец которого оттягивается и расплющивается, а второй конец имеет цилиндрическую или пирамидальную форму. Первое сверло применяется только в исключительных случаях при сверлении одного-двух отверстий. После каждой заточки размер сверла уменьшается, и отверстия получаются неодинаковыми.
Спиральное сверло.
Рис. 3. Спиральное сверло.
1 – рабочая часть; 2 – шейка; 3 – хвост; 4 – поводок; 5 – передний конус; 6 – канавка; 7 – перо; 8 – направляющая фаска (ленточка); 9 – режущая кромка (лезвие); 10 – поперечная кромка (лезвие); 11 – поверхность задней заточки.
Широкое применение для сверления отверстий получили спиральные сверла (рис. 3).
Спиральные сверла имеют значительные преимущества перед перовыми. Они обеспечивают высокую производительность сверления, образуют более точные отверстия, сохраняют размер своего диаметра после любого числа заточек, хорошо отводят стружку и хорошо центрируются и направляются в отверстие.
Конструкция спирального сверла.
По конструкции спиральное сверло состоит из:
- заборного конуса с углом при вершине α , равным 116- 120°. Угол при вершине для мягких металлов затачивается от 50 до 140° в зависимости от материалов, например, для пластмассы 50-60°, для латуни 100-110°, для меди 125-130°, для алюминия 140°. Заборный конус вследствие того, что при заточке режущих кромок образуется поверхность задней заточки, оканчивается поперечным ребром-перемычкой. Для отвода стружки и подвода охлаждающей жидкости-эмульсии цилиндрическая часть имеет винтовую канавку с углом наклона винтовой линии 26°;
- цилиндрического или конического хвоста сверла с конусом Морзе для закрепления сверла в шпинделе или патроне станка;
- лапки (поводок) для вращения сверла.
Заточка сверл. Правильная заточка сверла.
Заточка сверла требует определенного навыка. Поэтому в современных, хорошо оборудованных цехах заточку сверл производят в централизованном порядке на специальных станках с применением приспособлений. Это гарантирует получение правильных граней и углов резания сверла.
Шаблон для заточки сверл.
Качество заточки сверла, угол при вершине и угол заточки проверяют шаблоном (рис. 4). При заточке необходимо следить, чтобы режущие кромки были наклонены под одинаковым углом к оси сверла, чтобы режущие кромки были одинаковой длины, и середина перемычки находилась на оси сверла.
Рис. 4. Проверка заточки сверла шаблоном.
Охлаждающая жидкость при сверлении.
Стойкость сверла, т. е. время работы сверла от одной заточки до другой, зависит от правильного охлаждения сверла при работе. Без охлаждения режущие кромки сверла нагреваются, получают отпуск, и сверло быстро затупляется. Охлаждающей жидкостью, гак называемой эмульсией при сверлении стали, ковкого чугуна, красной меди и латуни служит мыльная вода и минеральное масло, а при сверлении алюминия - мыльная вода и керосин.
Серый и белый чугун, а также бронза сверлятся без охлаждения (всухую), так как мелкая стружка, образуя вязкую массу увеличивает трение и вызывает нагревание инструмента.
Подбор сверла.
Сверление отверстий может быть сквозное и глухое под резьбу и под развертку. Выполнение того или другого вида сверления не влияет на выбор сверла, станка и способ закрепления изделия. Разница заключается лишь в подборе диаметра сверла.
Необходимо учесть твердость обрабатываемого металла и в зависимости от нее подобрать диаметр сверла, приняв во внимание, что сверло разрабатывает отверстие, т. е. делает его шире своего диаметра.
Средняя разработка отверстий принимается следующая:
| Диаметр сверла в мм | 5 | 10 | 25 | 50 | 75 |
| Разработка отверстия в мм | 0,1 | 0,15 | 0,25 | 0,30 |
Подбор сверла под резьбу таблица.
При сверлении отверстий под резьбу также надо иметь в виду твердость металла и соответственно с нею подбирать сверла. Для правильного подбора сверла имеются специальные таблицы. Одна из этих таблиц приводится ниже (табл. 1).
Таблица 1. Подбор сверла под резьбу.
| Диаметр резь бы в мм | Диаметр сверла в мм | Диаметр резьбы в мм | Диаметр сверла в мм | ||
| в чугуне | в стали | в чугуне | в стали | ||
| 5 | 4,1 | 4,1 | 13 | 10,8 | 11,0 |
| 6 | 4,9 | 5,0 | 14 | 11,7 | 11,9 |
| 7 | 5,9 | 6,0 | 15 | 12,7 | 12,9 |
| 8 | 6,6 | 6,7 | 16 | 13,7 | 13,9 |
| 9 | 7,6 | 7,7 | 17 | 14,3 | 14,6 |
| 10 | 8,3 | 8,4 | 18 | 15,1 | 15,3 |
| 11 | 9,3 | 9,4 | 19 | 16,1 | 16,3 |
| 12 | 10,0 | 10,1 | 20 | 17,1 | 17,3 |
Ручное сверление.
Для сверления отверстий вручную применяются дрели и трещотки.
Коловорот ручной.
Рис. 5. Дрель с коническими шестернями.
Ручная дрель (коловорот) (рис. 5) с коническими зубчатыми шестернями состоит из шпинделя 1, патрона 2, двух шестерен 3 и 4, ручек 5 и 6 и головки 7. Шпиндель 1 вращается от горизонтально расположенной конической шестерни 3, соединенной с вертикальной кони ческой шестерней 4. Шестерня 4 приводится в движение ручкой 5. Сверло закрепляется в патроне 2. Дрель вовремя удерживается за ручку 6 и головку 7.
Трещотка.
Рис. 6. Трещотка.
Трещотка (рис. 6) имеет шпиндель 1, который приводится в движение ручкой 2. На шпинделе насажено храповое колесо 3, которое приводится в движение ручкой 2 через собачку. Собачка прижимается к храповому колесу пружинкой 4. При движении рукоятки в одну сторону собачка вращает храповое колесо, которое в свою очередь вращает шпиндель со вставленным в него сверлом. При движении ручки в обратную сторону собачка скользит по храповому колесу, но не вращает его. Подача осуществляется путем вывертывания винта 5 из гайки 6 во время движения ручки в обратную сторону.
Сверление дрелью или трещоткой проходит медленно и требует значительной затраты сил. В связи с этим широкое распространение получили электрические и пневматические дрели.
Пневматическая дрель.
Пневматическая дрель работает сжатым воздухом давлением в 5 – 6 ат. Пневматические дрели хорошо работают при сверлении малых отверстий. Воздух подводится шлангом к хвостовику рукоятки дрели. Через клапан воздух поступает в статор, воздействует на лопатки ротора и сообщает ротору вращение. Вращение от ротора через редуктор передается на шпиндель с патроном для сверла.
Электрическая дрель.
Электрические дрели по сравнению с пневматическими имеют следующие преимущества. Они имеют сравнительно малый вес и снабжены сильными приводами в виде электродвигателей, что предохраняет их от перегрузки. Для монтажных работ особенно пригодны электрические дрели с однофазным электродвигателем, который снабжен коллектором.
Виды сверлильных станков.
В котельном производстве широко применяются:
- — вертикально-сверлильные одношпиндельные и многошпиндельные станки;
- — горизонтально-сверлильные одношпиндельные и многошпиндельные;
- — специальные сверлильные станки.
Радиально-сверлильные станки.
Рис. 7. Радиально-сверлильный станок.
1 – станина; 2 – колонка; 3 – траверса; 4 – суппорт с электродвигателем; 5 – стол.
Из вертикально-сверлильных станков наибольшее распространение получили радиально-сверлильные станки (рис. 7). Они очень удобны при сверлении деталей с многочисленными отверстиями, расположенными на различных расстояниях друг от друга. Радиально-сверлильные станки изготовляются с поворотным плечом на 180 и 360°.
Вертикально-сверлильные станки (рис. 8) строятся со свободно стоящей стойкой. Радиально-сверлильные станки с поворотным плечом на 360° имеют вращающуюся колонку, с большим расстоянием между ее опорами. Поэтому поворот вращающейся колонки происходит легко и плавно. Кроме того, достигается весьма устойчивое положение плеча при сверлении. Во всех типах радиальных станков перемещение плеча вверх и вниз происходит от электродвигателя, от которого получает вращение и шпиндель станка. Вал электродвигателя располагается вертикально и непосредственно сцепляется с зубчатым перебором станка.
Рис. 8. Вертикально-сверлильный станок.
Радиально-сверлильный станок назначение.
Радиально-сверлильные станки применяются для сверления трубных решеток, котельных листов и других деталей. Для сверления отверстий по кривым поверхностям головка шпинделя имеет возможность поворачиваться по кривой.
Сверло в шпинделе сверлильного станка крепится конусной частью (хвостом). Каждому диаметру сверла соответствует определенный размер конуса Морзе. Конусы Морзе делаются пяти номеров от 1 до 5. Для сверл диаметром до 15 мм применяется конус Морзе № 1, для сверл до 23 мм - № 2, до 32 мм - № 3, до 50 мм - № 4, до 80 мм - № 5. Если нужно сверлить отверстие сверлом, имеющим конус № 1, в станке с конусом № 4, то для этого применяют переходные втулки с таким расчетом, чтобы втулка имела наружный конус № 4.