Сверла по металлу

Особенности изготовления сверл, дополнительные методы улучшения характеристик инструментов

Расскажем об особенностях выполнения самых важных операций, входящих в технологию изготовления сверл, и опишем методы, которые используют для улучшения основных характеристик инструментов.

Термическая обработка

Имеет очень важное значение. От правильности выполнения термической обработки напрямую зависят износостойкость инструмента и качество стали

Закалку проводят в ваннах с расплавленными солями или в печах (электрических и газовых). В некоторых случаях для изготовления сверл применяют оборудование с вакуумом или восстановительной атмосферой.

Для отпуска используют масла, щелочи, соли и воду. Часто заготовки охлаждают на воздухе.

Обратите внимание! Режимы термообработки имеют особую важность. Поэтому все процессы контролируются автоматически

Контактная стыковая сварка

Выполняется на специальных электросварочных машинах. Существуют три технологии.

1. Сварка непрерывным оплавлением без подогрева. Технология отличается высокой производительностью. Недостаток — большой расход металла на оплавление и осадку.
2. Сварка с подогревом прерывистым оплавлением. Протекает немного дольше. Расход металла значительно уменьшается.
3. Сварка с подогревом сопротивлением. Металл практически не расходуется, но операция требует высокой квалификации рабочих.

Чаще всего используют второй метод.

Фотография №3: контактно-стыковая сварка

Дополнительные методы улучшения основных характеристик сверл

Перечислим технологии, которые применяют при изготовлении сверл для дополнительного улучшения их свойств.

1. Цианирование. Поверхности рабочих частей насыщают азотом и углеродом. Цианирование повышает прочность инструментов в 2–3 раза.
2. Сульфидирование. Поверхностные слои сверл насыщают серой. Сернистые соединения снижают трение и повышают износостойкость инструментов в 1,5–2 раза.
3. Обработка водяным паром. После нее инструменты помещают в масло. На поверхностях образуются черные пленки окислов. Прочность сверл, прошедших такую обработку, увеличивается вдвое.

Уход за инструментом

Сегодня промышленность выпускает разные виды ступенчатых сверл, что дает возможность выбирать приспособления для определенных видов работ:

• для обработки материалов, обладающих высокой степенью твердости;
• сверления изделий из разнообразных сплавов;
• для работ с деревом, пластиком, фанерой.

Уход за ступенчатым сверлом

Ступенчатые сверла требуют правильного ухода. После использования инструмент нужно смазать специальным составом. Если его нет, можно использовать машинное масло либо жидкое мыло. Регулярная смазка увеличит срок их эксплуатации.

Заточка инструмента требует некоторых навыков, которым можно обучиться, следуя рекомендациям специалистов. Чтобы заточить ступенчатую деталь, нужно с помощью алмазного бруска восстановить направляющие канавки, имеющие прямую форму. Спиральные канавки нужно обтачивать заточным станком. Чем выше качество сверла, тем легче восстановить его параметры. Конусный инструмент лучше точить на станке при помощи абразивного круга с наждачной бумагой.

Выбор конусного сверла обеспечит удобство, легкость в работе и доставит удовольствие качественным результатом.

Виды сверл по металлу

Понимание видов буравов поможет мастеру определиться и сделать выбор в пользу наилучшей модели сверлильного изделия.

Различают следующие виды сверл по металлу:

Спиральные – это стандартные сверла, имеющие цилиндрическую форму и изготовленные, в основном, из высококачественной стали марки HSS. Крупное сверло такого типа может достигать 80 мм в диаметре. Применение буравчиков этого вида наиболее распространено при выполнении сверлильных работ по металлу ввиду их повышенной прочности и долговечности. Конструкция спирального бурава выполнена так, что кромки рабочей поверхности имеют угол заточки по отношению друг к другу, равный 118±30º.
Конические, или ступенчатые – буравчики, которые имеют коническую форму рабочей поверхности. Таким сверлильным приспособлением можно сделать отверстие в тонколистовом металле с толщиной до 2 мм или исправить уже готовое дефективное отверстие, полученное в результате работы другими инструментами. Буравы с золотой окраской подходят для оформления отверстий в изделиях высокой плотности.

Корончатые (кольцевые) фрезы – это сверлильные инструменты в виде полой коронки с плотным набором зубьев для оформления отверстий в тонком металле, в т.ч. отверстий, с диаметром более 30 мм. Отвод металлической стружка при использовании такого бурава происходит в полость трубки, что позволяет формировать отверстия на большую глубину без извлечения из лунки буравчика

Инструмент этого вида позволяет выполнить сверловку с более качественным краем, а малая площадь соприкосновения бурава с поверхностью металла обеспечивает экономию электроэнергии, что еще больше привлекает к себе внимание сверлильщиков.
Перовые сверла – инструменты для сверловки, имеющие сменные рабочие пластины, которые дают возможность получить глубокие идеально ровные отверстия. Перовое плоское сверло позволяет вырезать отверстие с полным отсутствием перекоса, а также выполнить отверстие большого сечения

За счет низкой стоимости, эти изделия привлекают к себе внимание очень многих мастеров.
Длинные сверла по металлу – это специальные удлиненные сверла по металлу, позволяющие выполнить глухие или сквозные отверстия с глубиной более 5-ти диаметров бурава. Несмотря на низкую производительность таких буравчиков, их конструкция предполагает наличие 2-х винтовых канала, по которым должна стекать охлаждающая эмульсия. Существуют также супердлинные сверла по металлу, которые позволяют просверлить отверстие в металлах, имеющих твердость 1300 Н/мм2.
Центровочные сверла – многофункциональные буравчики для оформления отверстий в металле, используемых для последующего закрепления детали в центрах сверлильного оборудования. Отверстие, выполненное при помощи центровочного буравчика, имеет ось со строгим углом к детали, равным 90º. Радиус центровочных буравов может быть от 0,25 до 5,0 мм.
Резьбовые сверла по металлу – сверлильное приспособление для нарезки отверстий заданного диаметра с элементами резьбы.
Левосторонние сверла – это целевые буравы, применяемые для выкручивания сломавшихся или застрявших метизов.
Высокоточные сверла – сверлильный инструмент, позволяющий добиться высокой точности выполнения работ. Класс подобного буравчика по металлу идентифицируется по буквенно-цифровой комбинации А1, в соответствии с чем и определяется его заведомо высокая цена.

Как выбрать конусное сверло

При выборе сверла по металлу следует учитывать то, что они являются дорогими. Перед покупкой рекомендуется ознакомиться с техническими характеристиками изделия. Согласно стандартам изготовления приспособления, их производят из стали, легированной металлами высокого качества и прочности. Технические параметры:

• диаметр рабочей поверхности — от 5 мм до 50 мм;
• длина полезной части конуса — 58 мм до 85 мм;
• длина хвостовика — от 6 мм до 12 мм.

Выбрать сверло по металлу можно по цвету рабочей поверхности:

• серый цвет со стальным оттенком предупредит потребителя о том, что материал на проходил термическую обработку и является сырым;
• черный цвет указывает на использование закаленной стали;
• золотистый цвет говорит о том, что в изделии устранены напряжения на рабочей кромке, а поверхность легирована металлами высокого качества.

Выбор конусного сверла

Производители ступенчатых сверл

При выборе данного инструмента рекомендуется обращать внимание на таких производителей:

• MESSER;
• Bosch;
• TOP GRAFT;
• Практика.

Каждый вид имеет определенные свойства и технические характеристики, в результате применения различных материалов.

Преимущества конусных сверл

Конусные сверла по металлу отличаются от аналогов полезными техническими характеристиками:

• при помощи инструмента можно высверливать определенные отверстия;
• после обработки не требуется дополнительное шлифование;
• использование данного приспособления позволяет изготавливать отверстия различного диаметра от 4 мм до 40 мм, в результате сокращаются затраты средств и времени;
• подходит для обработки тонкого металла до 1 мм;
• после сверления обычным сверлом конусный инструмент производит шлифование краев изделия;
• используется при выполнении фаски на краях металлических поверхностей;
• конусные сверла можно применять для работы на станках и ручных дрелях, если предусмотреть надежное крепление.

Недостатки:

• при работе на ручном инструменте рекомендуется использовать малые скорости вращения шпинделя;
• перекосы могут стать причиной поломки сверла.

Стоимость

При выборе сверла конусного типа потребителю необходимо обращать внимание на материал, из которого изготовлен инструмент. При нанесении на режущие кромки титана стоимость увеличивается в три раза

Также на цену влияет и популярность производителя. Средняя цена — от 500 рублей до 5500 рублей.

Конструкция и геометрия сверла

Любое сверло вне зависимости от его назначения и конструктивных особенностей состоит из двух основных компонентов: хвостовика и рабочей части. Первый служит для передачи инструменту вращения от привода или фиксации его в неподвижном состоянии (на токарных станках). Рабочая часть состоит из ряда элементов, непосредственно обеспечивающих процесс сверления. Геометрия сверла зависит от особенностей сверления, для которого оно предназначено, а также материала обрабатываемой заготовки (различные металлы, древесина, пластики, композиты, керамика).

В качестве примера взят один из самых распространенных в промышленности видов такого инструмента: спиральное сверло для работ по металлу с коническим хвостовиком (см. чертеж ниже). Все изображенные на рисунке углы сверла соответствуют работам по металлу общего назначения. Слева показан вид сбоку, а справа — со стороны рабочего торца (увеличено).

Далее с пояснениями перечислены все основные компоненты и геометрические параметры такого сверла:

1. Хвостовик. Служит для закрепления инструмента в шпинделе станка или зажимном патроне. При сверлении металла на токарных станках крепится неподвижно в конусе задней бабки.
2. Рабочая часть. Формирует цилиндрическое отверстие (или углубление). Состоит из режущей части, длина которой у таких сверл по металлу обычно составляет половину их диаметра, и направляющей с канавками для отвода стружки.
3. Конус Морзе. Для установки в шпиндели и задние бабки станков используют инструмент с коническим хвостовиком, а для зажима в кулачковые и цанговые патроны — с цилиндрическим.
4. Лапка. Эти конструктивные элементы присутствуют только на конических хвостовиках и предназначены для выбивания инструмента из шпинделя или оправки.
5. Шейка. Обеспечивает удобство подвода и отвода шлифовального инструмента при обработке спиральных канавок. Она не выполняет никаких рабочих функций, поэтому на нее обычно наносится маркировка сверла (чеканится непосредственно на металле).
6. Направляющая часть. Также называется калибрующей. Опираясь на стенки просверленного в металле отверстия, направляет инструмент вдоль его оси. Включает в себя спиральные поверхности с ленточками и канавки для отвода стружки.
7. Угол наклона спиральной поверхности. Для обработки металла он составляет 18÷30°.
8. Стружкоотводящая канавка. От ее ширины, наклона и качества поверхности зависит скорость отвода стружки.
9. Диаметр режущей части. Равен расстоянию между внешними краями режущих кромок.
10. Режущая кромка. Это острая грань между передней поверхностью (стружечной канавкой) и задней затачиваемой поверхностью.
11. Главный угол при вершине. Угол между режущими кромками, оказывает значительное влияние на процесс резания и прочность сверлильного инструмента. Для работ по металлу его стандартное значение равно 116÷118°.
12. Задняя поверхность. Для снижения трения в зоне резания задняя поверхность затачивается под углом к режущей кромке. Для сверления металла его значение около ленточки должно составлять 8÷12°.
13. Перемычка. Конструктивная часть, общая для обеих задних поверхностей.
14. Поперечная режущая кромка. Острая грань на перемычке, разделяющая задние поверхности. При правильной заточке на ее середине находится геометрический центр режущей части, который должен совпадать с осью инструмента.
15. Ленточка. Две слегка выступающие над спиральными поверхностями полоски, которые калибруют отверстие и снижают трение о его стенки.

Общая компоновка других типов сверл по металлу подобна этой, хотя в зависимости от своего назначения они могут отличаться конструкцией режущей части и стружкоотводящих канавок.

Лучшие сверла по дереву

Подобные модели могут иметь различную конструкцию. Они предназначены для аккуратного сверления неоднородного материала и зачастую отличаются особой заточкой, позволяющей легко центрировать инструмент в выбранном месте.

DeWalt DT4578-QZ

5

★★★★★

оценка редакции

98%

покупателей рекомендуют этот товар

Модель обладает двумя режущими кромками с крупными зубьями, что обеспечивает быстрое и аккуратное выполнение отверстий, а также чистое снятие материала. Самоцентрирующееся острие гарантирует высокую точность сверления.

Длина оснастки 122 миллиметра, диаметр — 35 мм. Трехгранная конструкция хвостовика снижает вероятность проскальзывания в патроне при интенсивной работе. Материалом изготовления служит качественная сталь повышенной твердости.

Достоинства:

• аккуратные и точные отверстия;
• надежная посадка;
• безопасность использования;
• высокая прочность;
• тонкие кромки.

Недостатки:

высокая цена.

DeWalt DT4578-QZ приобретают для получения чистых и аккуратных отверстий в древесине мягких и твердых пород, в старых перекрытиях и гипсокартонных плитах.

Hammer 202-272 DR WD DBL Flute

4.9

★★★★★

оценка редакции

96%

покупателей рекомендуют этот товар

Режущий наконечник Hammer Flute выполнен в форме короны, что обеспечивает легкое засверливание и быстрое прохождение сверла на необходимую глубину. Продуманная конструкция исключает зажимание или заклинивание оснастки, способствует эффективному отводу стружки во время работы.

Длина сверла 70 миллиметров, диаметр — 4 мм. Материалом изготовления служит углеродистая сталь. Она не боится большой механической нагрузки и приспособлена к работе в сложных условиях. А двойная форма спирали позволяет прикладывать меньше усилий при сверлении.

Достоинства:

• легкое и аккуратное сверление;
• быстрый отвод стружки;
• высокая прочность.

Недостатки:

небольшая длина.

Профессиональные сверла Hammer Flute предназначены для выполнения отверстий и зенкования фанеры, ДСП и твердой древесины.

Сибртех 704815

4.8

★★★★★

оценка редакции

88%

покупателей рекомендуют этот товар

У этого сверла острый наконечник, обеспечивающий легкое вхождение в древесину и быстрое выполнение работы. Основным материалом изготовления выступает качественная углеродистая сталь. Для повышения надежности и долговечности предусмотрены твердосплавные пластины.

Диаметр хвостовика 6,7 миллиметра, общая длина сверла — 77 мм. Ободок прорезает древесину раньше лезвий, что снижает вероятность образования сколов. Готовые отверстия имеют гладкие стенки и плоское дно.

Достоинства:

• усиленная конструкция;
• прочные материалы;
• аккуратное сверление;
• легкое вхождение в материал.

Недостатки:

быстрый нагрев.

Сверло Сибртех идеально выполняет углубления для установки мебельных петель. Подойдет для работы с ламинатом, ДСП, мягкой древесиной и пр.

ЗУБР Мастер 29505-25

4.8

★★★★★

оценка редакции

87%

покупателей рекомендуют этот товар

Особая форма режущей части сверла обеспечивает быструю и аккуратную подготовку отверстий большого диаметра. Материалом изготовления служит качественная углеродистая сталь. Она не боится большой нагрузки и сохраняет прочность в течение всего срока эксплуатации.

Длина оснастки 152 миллиметра, диаметр — 25 мм. Для более надежной фиксации в патроне хвостовик получил шестигранную конструкцию. Заточка сверла и вспомогательных резцов обеспечивает легкое вхождение даже в твердую древесину.

Достоинства:

• быстрое и аккуратное сверление;
• высокая прочность;
• надежная посадка хвостовика;
• легкое начало работы.

Недостатки:

быстро отслаивается покрытие.

Перовое сверло ЗУБР Мастер рекомендовано для формирования отверстий в древесине либо пластике. Подойдет для интенсивного профессионального использования.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ

17 лучших дрелей

Как выбрать конусное сверло

Рассматривая модели от различных производителей, рекомендуем воспользоваться следующими советами:

Подробно ознакомьтесь с характеристиками ступенчатого буравчика

Некоторые модели лучше подходят для работы с металлом, чем с другими материалами.
Обратите внимание на цвет изделия. Серый оттенок говорит о том, что с инструментом не проводились финишные операции по увеличению эксплуатационных характеристик

Буравчики серого цвета очень хрупкие – их не рекомендует использовать при обработке изделий с высокой прочностью. Черный оттенок указывает на наличие оксидной пленки, образовавшейся под действием термообработки паром. Светло-золотой цвет свидетельствует о закалке изделия с последующим отпуском. Эта процедура проводится для снятия напряжений и уменьшения хрупкости стали. Ярко-золотой оттенок характерен для буравчиков самого высокого качества с финишным покрытием из нитрида титана. Этот элемент отлично справляется со сверлением прочных материалов и цветного металла. Износоустойчивое покрытие гарантирует длительный срок службы.

1. Изучите типоразмер и маркировку изделия.
2. На окончательный выбор влияет надежность изготовителя инструмента. Проверенные бренды будут рассмотрены ниже.
3. Возможность заточки. Такой инструмент прослужит гораздо дольше, чем обычный. Срок эксплуатации определяет и высокую стоимость.

Популярные производители

На рынке имеется широкий выбор ступенчатых сверл различного качества. Рассмотрим самых известных производителей сверлильного инструмента:

1. Bosch. Немецкий бренд, качество товара которого проверено временем. Стоимость начинается от 3 тыс. рублей.
2. Makita. Японский производитель качественной оснастки предлагает потребителям товар различных ценовых категорий, от 1 тыс. рублей.
3. Haisser. Бренд из Китая. Специализируется на производстве ручного и вспомогательного инструмента. Благодаря специальным добавкам сверлильные принадлежности можно использовать в самых тяжелых условиях.

Тем, кто ищет оптимальное соотношение цены и качества, следует обратить внимание на продукцию «Зубра» и «Энкора». Товары этих производителей уже давно способны составить конкуренцию ведущим брендам

Высокая стоимость часто отпугивает потенциальных покупателей, несмотря на то что качественный товар в долгосрочной перспективе способен вернуть все затраты.

Как выполнять заточку

Чтобы качественно выполнить заточку сверла в случае затупления его режущей части, надо придерживаться следующих рекомендаций:

• Необходимо проверить исправность точильного устройства и подготовить емкость с охлаждающей жидкостью.
• При выполнении заточки сверло следует плотно прижимать к точильному кругу, начиная выполнять обработку с задней части режущей кромки.
• Для обработки разных металлов и сплавов сверла затачиваются под различными углами: — сталь – 140°; — медь – 100°; — медные сплавы – 120°.
• В результате заточки тщательно обработана должна быть вся режущая поверхность сверла, в том числе боковая.

Конструктивные особенности ступенчатого сверла

Внешний вид этого режущего инструмента определяется исходя из его названия – сверло конусное ступенчатое. Иногда в обычном разговоре можно услышать интересный термин для этого инструмента – морковка. Он напоминает известную геометрическую фигуру – конус. Однако внешняя поверхность его может быть не только гладкой, но и ступенчатой. По конструкции оно практически не отличается от стандартных инструментов, имеет:

• направляющую часть, на которой расположена режущая кромка;
• поводок, переходящий в шейку инструмента;
• хвостовик, заданной формы (в зависимости от патрона дрели).

Конструкция ступенчатого сверла

Сверло коническое по металлу существенным образом отличается направляющей частью, которая выполняется в следующих вариантах:

• метрический конус;
• конус увеличенный удлинённый;
• инструментальный конус;
• так называемый конус Морзе.

https://youtube.com/watch?v=KyJC0S-ZbWs

Из всех четырёх типов наиболее распространённым считается третий вариант, то есть инструментальный конус. Он является наиболее универсальным для большинства сверлильных станков и станков с числовым программным управлением. Диапазон изменения допустимых диаметров достаточно широк. Например, для метрических конусов он варьируется от 1 мм до 20 мм. Конус Морзе может иметь диапазон от 6 до 30 мм. Все они изготавливаются в соответствии с ГОСТ 2092-77.

Вершина конуса разделена на три составные части:

• наконечник вершины для проведения предварительного сверления;
• первый скошенный переход для снятия так называемых заусенцев (шероховатостей);
• специальная режущая кромка (служит для последующего расширения отверстия).

Сверлильный патрон с конусом Морзе

Для расширения режущих возможностей многоступенчатого сверла по металлу на его поверхность наносится абразивное напыление. Он выполняется из алмазной или титановой крошки. Это повышает режущие свойства и снижает периодичность заточки.

Чтобы правильно выбрать ступенчатое сверло по металлу необходимо:

Подробно ознакомиться с характеристиками

Разобраться с возможностями конусного многоступенчатого сверла, например по металлу.
Обратить внимание на цвет изделия. Если сверло ступенчатое по металлу имеет серо-стальной цвет, это доказывает, что данное сверло не проходило термическую обработку

Надеяться на высокие эксплуатационные характеристики не получится. Желтый или золотистый цвет указывает на то, что металл был обработан, в нём устранены все так называемые внутренние напряжения. Если поверхность конусного ступенчатого сверла по металлу носит ярко золотистый оттенок, можно смело полагать, что в его составе находится сплав нитрид титана. Добавление этого сплава существенно повышает износостойкость. Это самые дорогие инструменты. Их надёжность и долговечность полностью компенсирует этот недостаток. Чёрный цвет свидетельствует, что оно было обработано горячим паром.
Оценить типоразмеры. Обычно на многоступенчатое сверло по металлу наносится маркировка, состоящая из цифр и латинских букв. Например, ∅4-15/2 HRC 61±2. Первая цифра обозначает наименьший диаметр, вторая соответственно наибольший. Цифра, расположенная через наклонную определяет шаг изменения диаметров. В нашем случае он равен 2-м, то есть это будут диаметры, 2, 4, 6, и так далее до 12. Поэтому его называют шаговое сверло по металлу. Три латинские буквы указывают на марку стали, из которой изготовлено. В нашем примере это высококачественная быстрорежущая сталь. Если имеется наименование стали HSS –можно смело его использовать для высокоскоростной обработки. Последние две цифры с указанным интервалом определяют твёрдость по шкале Роквелла.
Изучить торговую марку фирмы, которая изготавливает этот инструмент. Желательно проконсультироваться со специалистами о качестве такого устройства.
Узнать, допустима ли многократная заточка ступенчатого сверла по металлу.

Конусное и ступенчатое сверла

При выборе конусного сверла по металлу всегда следует помнить, что оно предназначено для высверливания отверстий только в материале, толщина которого не превышает пяти миллиметров.