≡× МЕНЮ

• Ремонт
• Ремонт 
• Дизайн интерьера
• Обо всём
• О сантехнике

Как просверлить отверстие в металле. Как сверлить металл дрелью? Сверло для увеличения отверстий в металле

Сверловка – одна из наиболее часто выполняемых домашним мастером операций. И любой мастер сталкивался с проблемами при сверловке, особенно, если работа тонкая. А тонкая работа чаще всего и встречается: ушло сверло на полмиллиметра – дверца мебели перекошена или простой крючок для полотенца в ванной встал наискось, и пересверлить нельзя: плитка только что положена. Изящество и «дубовость» несовместимы, поэтому нужно знать, как правильно сверлить дрелью.

Безопасность

По электробезопасности имеющийся в широкой продаже электроинструмент относится к II классу: двойная рабочая изоляция, допустимо пользование без дополнительного заземления, т.е. такую дрель можно через переходник включать в обычную, не евро, розетку. На «железных базарах» можно встретить инструмент I класса («промышленный»), с клеммой заземления на металлическом корпусе. В быту его применять опасно, да и патрон его чаще всего под сверло с коническим хвостовиком (конусом Морзе), непригодным для ударно-вращательного сверления. Поэтому не берите такую дрель, даже если она мощная и недорогая.

I класс обозначается на шильдике дрели, а если обозначения нет, корпус частично или полностью пластиковый, и шнур с евровилкой – это инструмент II класса. III класс – электроинструмент на рабочее напряжение до 42 В (низковольтный) можно узнать по обозначению класса на шильдике и по специальной вилке с плоскими накрест расположенными контактами. Для дома он пригоден, но неудобен: нужен мощный понижающий трансформатор.

По защите от попадания посторонних предметов и влаги электроинструменты и оборудование маркируются буквами IP (Ingress Protection) с двумя цифрами после них: первая – от посторонних предметов, вторая – от влаги. Если защита по какой-либо позиции нулевая, вместо соответствующей цифры ставится буква Х. Так, дрель IP32 – может использоваться вне помещения в хорошую погоду; IPХ2 – только внутри, IP34 – снаружи в туман и моросящий дождь, а IP68 можно работать во время самума в Сахаре и под водой.

Важно: первая цифра 2 означает, что устройство защищено от проникновения пальцев; к примеру, бытовая розетка имеет степень защиты IP22. Но это ни в коем случае не значит, что, если патрон дрели с такой же степенью защиты схватить рукой во время работы, то он сам по себе остановится. Стандарт IP не гарантирует защиту от дурака.

Патрон

Обычный трехкулачковый патрон точен и хорош при вращательном сверлении. При ударно-вращательном сверло в нем быстро разбалтывается, а сам патрон теряет точность и может вовсе выйти из строя: лопается резьбовая обойма кулачкового механизма. Для работ по твердым хрупким материалам трехкулачковый патрон пригоден при эпизодическом использовании либо с алмазным рабочим органом в режиме только вращения.

В быстрозажимном патроне (его можно узнать по рифленой пластиковой обойме) сверло зажимается цангой. Такой патрон лучше держит сверло при ударно-вращательном сверлении, но менее точен и для тонких работ мало пригоден. Мощные дрели снабжаются двухгильзовым цанговым патроном – зажим и ослабление производятся разными кольцами.

Патрон SDS (Steck-Dreh-Sitzt, нем. «вставил-повернул-сидит» или Special Direct System, специальная прямая система, англ.) изобрели в фирме Bosh. Для строительных работ SDS подходит идеально: система фигурных пазов, см. рис., абсолютно надежно фиксирует рабочий орган по принципу китайской головоломки; замена же сверла производится всего двумя легкими движениями.

К сожалению, для слесарки и столярки SDS не годится: точность центровки сверла недостаточна. Переходник с трехкулачкового патрона на SDS смысла не имеет: он будет разбалтываться от вибрации, как и обычное сверло. Поэтому дрель SDS несовместима с обычной по посадке рабочего органа.

Примечание: посадка SDS бывает трех типов: SDS+, SDS Top и SDS Max. SDS Top применяется редко, как промежуточный и в общем-то неудачный вариант; SDS+ предназначен для одноручного инструмента весом до 5 кг; SDS Max – для тяжелого двуручного.

Мощность и обороты

Покупая ударно-вращательную дрель для общих работ, не нужно экономить на мощности. Запас мощности нужен для создания необходимого крутящего момента на малых оборотах. Внешняя характеристика коллекторного электродвигателя с последовательным возбуждением, применяемого в дрелях, близка к идеальной, но маломощный мотор на малых оборотах перегревается от большого тока. Также желательно приобрести, если нет в комплекте, переднюю накидную рукоятку.

Важны и максимальные обороты дрели. Алмазный инструмент буквально на глазах «съедается» при частоте вращения менее 1600-1700 об/мин; его нормальная рабочая частота вращения – от 2500 об/мин. Твердосплавному инструменту необходимо не менее 1500 об/мин. Если вы встретите дрель на 600-1200 об/мин – это специнструмент, для работ общего назначения непригодный.

Для точных работ по металлу лучше всего подходит простая, только с вращением, дрель небольшой мощности – 120-200 Вт. К ней очень полезна будет станина, превращающая дрель в настольный сверлильный станок. А если вы раскошелитесь еще и на поворотный стол к станине, то зубоврачебным бором можно будет фрезеровать мелкие детали.

Сеть или аккумулятор?

Аккумуляторная дрель домашнему мастеру нужна в двух случаях:

• Если работы на стороне – ваш более-менее регулярный приработок.
• Если у вас есть неэлектрифицированная дача или гараж.

В любом случае дорогая профессиональная дрель с литиевым аккумулятором и временем его заряда в 10-20 мин вряд ли себя окупит. Это вариант для профессионалов, работающих изо дня в день полную смену. А вам подойдет обычный щелочной аккумулятор, заряжаемый 4-8 часов. В крайнем случае, на отверстие-другое его можно «поднакачать» за полчаса.

Итог раздела

Все вышеописанное можно свести к следующим рекомендациям:

• Регулярные строительные работы, включая металлоконструкции – нужен перфоратор и ударная дрель на 350 Вт и выше.
• Периодические домашние работы – ударно-вращательная дрель от 250 Вт.
• Для точной сверловки – дополнительно точная дрель для вращательного сверления на 120-150 Вт; желательно – со станиной.

Сверла

Сверла для дрели более всего используются следующих видов:

• Спиральные – бывают из инструментальной стали, с напылением из твердого сплава, со вставкой из твердого сплава и цельные твердосплавные. Используются для всех видов работ по любым материалам.
• Перьевыми сверлами можно сверлить дерево, МДФ и пластик. Позволяют сверлить отверстия большого диаметра. Выполняются либо цельными, либо в виде набора из хвостовика с пазом и нескольких вставок разного диаметра. Такой набор дешевле комплекта цельных перьев, но менее точен.
• Корончатые (коронки) применяются для выемки лунок в твердых хрупких материалах – камне, бетоне и сверления широких отверстий в ДСП и ДВП. Бывают с центрирующим спиральным сверлом и без него. Вторые дешевле, но пригодны только для камня и требуют прочных рабочих навыков.
• Циркульным сверлом (центробором, балеринкой) производят сверление отверстий большого диаметра в тонких прочных, но хрупких материалах с декоративной лицевой поверхностью, как, например, кафель или полированный декоративный камень. Диаметр сверления циркульного сверла можно плавно менять. Ударно-вращательное сверление циркульным сверлом недопустимо.
• Алмазные сверла – тонкостенные трубки из специального сплава с алмазным напылением. Ими можно сверлить стекло, полированный декоративный камень, керамическую глазурованную плитку. Дороги, требуют бережного обращения и точного соблюдения технологии сверления.

Заточка сверл

Заточка сверла

Самостоятельная заточка сверл допустима для сверл спиральных и перьевых. Первые подтачивают алмазным надфилем – они делаются из инструментальной стали. Дешевые наборы могут изготавливаться из обычной углеродистой стали; их перья можно править обычным надфилем.

Спиральные сверла затачиваются наждачным кругом (твердосплавные – алмазным) при помощи приспособления – клина с углом, равным 180 градусов минус половина угла заточки. Так, при угле заточки в 120 градусов угол клина нужен в 30 градусов. В гипотенузе (косой стороне) клина делают продольную ложбину или глухое отверстие, в котором сверло при заточке плавно проворачивают. Наилучшая заточка получается при помощи мелкого («бархатного») ручного наждачного круга, см. рис. ниже.

Для разных материалов нужны разные углы заточки сверла. Металл чаще всего сверлят сверлами с углом заточки 116 градусов, бетон и камень – 90 градусов, дерево – 60-90 градусов. Точные углы и способы заточки сверл разного типа для разных материалов можно найти в справочных руководствах по обработке материалов.

О твердых сплавах

Твердые сплавы для сверл изготовляются на основе соединений бора, вольфрама или циркония. Самые дешевые – на основе бора, но уже бетон такое сверло возьмет с большим трудом и быстро износится. Такие сверла маркируются «по камню». Сверлить ими декоративные материалы нельзя – края отверстия обколются. Вольфрамовые и циркониевые соединения различаются прежде всего стойкостью: циркониевые работают дольше. Стоят, соответсвенно, дороже.

Что и как сверлить

При любом сверлении места отверстий необходимо наметить. По металлу это делается кернером, а по стеклу, керамике и камню – либо специальным алмазным кернером, либо половинкой победитового ролика от старого стеклореза, зажатой в самодельную обойму. Накернивать (точнее, процарапывать с вращением) метки отверстий в хрупких твердых материалах нужно вручную. Теперь же перейдем непосредственно к технологии сверления.

Сталь, латунь, бронза, дюраль массивные

Сверление металла обычной вязкости производится на средних оборотах дрели, 400-1000 об/мин в зависимости от диаметра отверстия: 400 оборотов – при максимальном для обычной дрели диаметре сверла в 13 мм; 1000 – при диаметре 3 мм. Для меньших диаметров обороты опять снижаются до тех же 400 об/мин для 1 мм.

Обороты имеются в виду максимальные, на холостом ходу. В процессе сверления регулятор сам их уменьшит соответственно подаче инструмента, т.е. соответственно тому, насколько сильно вы на него налегаете. Подбор подачи при ручном сверлении на весу требует определенного навыка: при слишком малой подаче пойдет крошка, отверстие получится с неровными стенками. И от той же крошки сверло перегреется и быстро затупится.

При чрезмерной подаче пойдет так называемая сливная стружка – толстая, завивающаяся спиралью. Результат – тот же самый. Чтобы навык подачи выработался быстрее, нужно даже небольшие отверстия сверлить с двух рук, с накидной рукояткой. Стружка должна идти тонкая и хрупкая. Для сталей 42 и 44 (обычные конструкционные стали) допустима стружка с синеватым цветом побежалости.

Особого внимания требует бронза и некоторые сорта дюраля: они сливной стружки вообще не дают, а дюраль при нагреве выше 160 градусов резко теряет прочность. За бронзой допустимо следить по побежалости: ее появление нежелательно. Дюраль же необходимо охлаждать жидким машинным маслом: если закипело, нужно давить полегче.

Выставить обороты на холостом ходу можно по щелчкам регулятора. Если дрель на 2800 об/мин, а регулятор дает 14 щелчков от края до края, то 1 щелчок – 200 об/мин. Регулировочная характеристика регулятора не всегда линейна, поэтому нужно внимательно следить за процессом сверления и давать потом необходимую поправку: знать, на каких щелчках именно вот этого инструмента нужно сверлить данный материал.

Примечание: при сверлении стали и латуни смазка не нужна, она только помешает образовываться правильной стружке.

Листовой металл

Для тех же материалов, но листовых, чтобы сверление не привело к прогибу листа, можно рекомендовать два способа:

• При сверлении со станины дать обороты побольше, до 1500-2000, и быстро «проткнуть» лист, который при этом должен лежать на деревянной подушке. Чтобы лист не провернулся и не травмировал вас, его необходимо закрепить вбитыми у его краев в подушку гвоздями, или прижать к столу струбциной; лучше – двумя.
• При сверлении на весу, как только почувствуется повышенное сопротивление подаче (это значит, что сверло вот-вот выйдет) нужно досверлить отверстие с другой стороны, промяв внутрь «пупырышек» кернером.

Но радикальный способ получить в тонком листе металла широкое отверстие обычным сверлом – сначала просверлить отверстие диаметром, равным толщине листа, затем в один-три приема расширить его до диаметра требуемого отверстия минус двойная толщина металла, и досверлить вчистую. Каждое последующее отверстие должно быть шире предыдущего на двойную толщину металла. Максимально допустимый диаметр – 5-6 толщин металла. Т.е., в 2 мм листе можно просверлить отверстие диаметром 13 мм, и оно будет круглым, а не похожим на треугольник с сильно сглаженными углами.

Алюминий – металл мягкий, очень вязкий и легкоплавкий: его температура плавления всего 660 градусов. Из-за этого при сверлении может случиться его расплавление на режущей кромке, расплывание отверстия, вспучивание его краев и закусывание сверла. Поэтому обороты при сверлении алюминия нужно давать раза в полтора меньше, чем для прочих металлов, охлаждать сверло жидким машинным маслом, эмульсией или водой, а подавать инструмент понемногу, без налегания.

Сверло для алюминия должно быть острым, с фабричной заточкой либо заточенное на специальном станке. Сверла, перезаточенные вручную, для алюминия не годятся.

Нержавеющая сталь

Нержавейка сверлится так же, как и конструкционная сталь, но цельным твердосплавным сверлом, заточенным на металл. Такие сверла очень хрупки, поэтому подавать инструмент нужно легко и без малейшего перекоса. Лучше всего сверлить маломощной точной дрелью в станине.

Дерево, МДФ и пластик

Деловую древесину сверлят заточенным под дерево спиральным сверлом или перьевым. Плотные породы (дуб, бук, орех) можно сверлить коронкой с центрирующим сверлом. Обороты дрели – 400-600 для спирального сверла и 200-500 для перьев и коронки.

Сверление пластиковых окон, МДФ, пластиковой плитки и полированного дерева производят либо специальным сверлом по дереву (с фасонной заточкой и центрирующим резьбовым конусом), либо цельными перьевыми сверлами. В последнем случае заранее сверлится центровочное отверстие в 3-5 мм; его можно сверлить обычным сверлом. Обороты – те же, что и для деловой древесины; подача – легкая, без нажима.

Бетон и железобетон

Сверление бетона производится специальными сверлами по бетону со сверхтвердой напайкой или вкладышем, ударно-вращательным способом на средних или 2/3 от максимальных оборотах дрели. Наилучший вариант – сверло SDS. Если сверлится железобетон, то попадание сверла на арматуру чаще всего приводит к его порче: твердый наконечник обкалывается. Поэтому перед сверлением железобетона крайне желательно определить места залегания арматуры арматуроискателем; этот прибор работает по принципу металлоискателя.

Сверление отверстий в стенах для подрозетников производят коронкой по камню (для кирпичных стен) или бетону, с теми же мерами предосторожности в случае железобетона. Если лунка сверлится коронкой без центрирующего сверла, то ее плотно, без перекоса прикладывают к стене, прижимают, и резко, быстрым нажатием, включают дрель.

Для сквозного бурения стен существует специальный инструмент и технология, но это предмет особого описания.

Керамика и камень

Как сверлить плитку – это, без преувеличения, целая наука. Материал декоративный, обколы краев отверстия недопустимы. Сверлят уже уложенную плитку, так что растрескивание тоже недопустимо. По гладкой поверхности сверло может легко соскользнуть, что опять же недопустимо. Сверление – только вращением.

Сверление керамической плитки производится следующим образом:

• Вручную алмазным или твердосплавным кернером накернивается лунка диаметром большим толщины перемычки центрирующего сверла; его диаметр – 2,5-3 мм. При сверлении отверстия большого диаметра диаметр центрирующего сверла должен быть равен диаметру центрирующего стержня циркульного сверла.
• Сверлом по бетону высверливается центрирующее отверстие. При сверлении отверстий под дюбели до 6 мм можно сразу сверлить вчистую.
• Чистовым сверлом по бетону отверстие высверливается окончательно.

Керамогранит сверлится так же, как и керамическая плитка. Обороты дрели – максимальные, кроме сверления циркульным сверлом; подача – легкая, минимальная. Желательно обеспечить непрерывное охлаждение рабочей зоны водой. Охлаждать плитку маслом нельзя – при нагреве оно может испортить декоративную поверхность.

Сверление керамики циркульным сверлом требует особой осторожности и твердых рук: перекос недопустим, а сверло не сбалансировано. Даже опытным работникам сверлить цетробором нужно с двух рук, накинув на дрель переднюю рукоятку. Обороты – повыше, но не более 900, т.к. при больших несбалансированное сверло разобьет отверстие и обколет его края.

Видео: как сверлить плитку

Твердый камень и стекло

Стекло, гранит и другой брекчированный (зернистый) твердый камень с включениями кварца нужно сверлить алмазным сверлом. Это работа для аса и виртуоза сверловки. Маломощную точную дрель ставят на максимальные обороты, примеряются, выровняв на глаз по горизонтали и вертикали, включают сразу «на полную» и медленно, плавно вводят сверло в материал. Нажим и перекос недопустимы.

Если обрабатываемый кусок можно уложить на стол, то со станины стекло и камень можно просверлить древнеегипетским способом: медной трубкой с кварцевым (не морским ракушечным) песком:

• Вокруг места сверления из пластилина или замазки делают валик высотой в 1-1,5 см.
• В образовавшуюся лунку насыпают мелкий кварцевый песок и смачивают его до жидкой кашицы.
• В патрон дрели заправляют ровную тонкостенную медную трубку.
• Дрель ставят на МИНИМАЛЬНЫЕ обороты.
• Сверлят серией коротких легких клевков при самом слабом нажиме. Песок въедается в медь, а острия его зернышек, обладающие наибольшей прочностью, грызут материал.

Примечание: точного диаметра не получится, но получится матовое пятнышко вокруг отверстия.

Видео: примеры сверления стекла в домашних условиях

Отверстия в трубах

Если кусок трубы можно уложить в центра или зажать в тиски, то лучше сверлить точной дрелью со станины. Если же приходится сверлить на весу, то после накернивания метку нужно развернуть до диаметра, превышающего толщину перемычки сверла. По металлу это можно сделать твердосплавным сверлом, вращая его пальцами с легким нажимом; по ПВХ – кончиком перочинного ножа.

Затем кончик основного сверла вводят в лунку при выключенной дрели, инструмент выравнивают и примеряются, как при сверлении плитки, слегка прижимают и включают дрель, плавно наращивая обороты. Если диаметр отверстия более 1/5 диаметра трубы, то вначале сверлят центровочное отверстие 2-4 мм диаметром. В общем, при некотором навыке сверление отверстий в трубах – работа не из сложных. Нужно только соблюдать осторожность: при сверлении на весу сверло, сплеснув, может повредить стену или мебель.

Квадратные отверстия

А можно ли сверлить квадратные отверстия? Да, можно, если использовать сверло в виде так называемого треугольника Рено – простейшей фигуры, как говорят математики, постоянной ширины. Сверла Рено идут в комплекте с фиксирующей рамкой; она штангой и хомутом крепится к дрели. Уголки отверстия получатся скругленными, но незаметенная площадь отверстия составит всего 2%.

Однако дрелью сверлить квадратные отверстия можно лишь в дереве, фанере и не очень прочном пластике: для такого сверления нужна большая мощность, и возникают огромные боковые усилия на инструменте. Квадратные отверстия в металле сверлят на специальных станках, а керамику и камень так сверлить вообще нельзя: боковые усилия разнесут деталь в куски.

Итог

Кое-как проткнуть сверлом корявую дырку – дело нехитрое. Но высверлить ровное, круглое и аккуратное отверстие – работа для настоящего мастера, знающего, толкового и с умелыми руками.

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:

1. 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.
2. 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:

1. Перед работой нужно проверить крепления всех элементов.
2. Одежда при работе на станке или с электродрелью не должна быть с элементами, способными попасть под действие вращающихся частей. Глаза от стружки защитите очками.
3. Сверло при приближении к поверхности металла должно уже вращаться, иначе оно быстро затупится.
4. Вынимать сверло из отверстия нужно, не выключая дрель, по возможности снижая обороты.
5. 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.
6. Если сверло маленького диаметра плохо закрепляется в патроне, намотайте на его хвостовик несколько оборотов латунной проволоки, увеличив диаметр для захвата.
7. 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.
8. При изготовлении глубоких отверстий прямоугольный кусочек пенопласта, насаженный на сверло, может служить измерителем и одновременно, вращаясь, сдувать мелкую стружку.

Сверла по металлу подбирают, исходя из диаметров отверстий и свойств обрабатываемого материала. Как правило, они изготовляются из быстрорежущих сталей, таких как Р6М5К5, Р6М5, Р4М2. Твердосплавные сверла используют для работы с чугуном, углеродистыми и легированными закаленными сталями, нержавейкой, а также другими труднообрабатываемыми материалами.

Мощность электродрели должна быть рассчитана на то, чтобы просверлить отверстие требуемого диаметра. Производители электроинструмента указывают соответствующие технические характеристики на изделии. Например, для дрелей мощностью 500…700 Вт максимальный диаметр сверления по металлу составляет 10…13 мм.

Различают глухие, неполные, а также сквозные отверстия. Они могут применяться для соединения деталей между собой посредством болтов, шпилек, штифтов и заклепок. Если отверстие сверлится с целью нарезания резьбы , стоит обратить особое внимание на выбор диаметра сверла. По причине его биения в патроне происходит разбивка отверстия, которую нужно учитывать. Ориентировочные данные представлены в таблице.

Чтобы уменьшить разбивку, сверление выполняют в два этапа: сначала сверлом меньшого диаметра, а затем основным. Этот же метод последовательного рассверливания применяют, когда необходимо сделать отверстие большого диаметра.

Как правильно сверлить металл дрелью

Особенность сверления металла дрелью заключается в том, что необходимо вручную удерживать инструмент, придавать ему правильное положение, а также обеспечивать требуемую скорость резания.

После разметки обрабатываемой детали следует накернить центр будущего отверстия. Это предотвратит смещение сверла от заданной точки. Для удобства работы заготовку следует зажать в слесарных тисках или положить на подставку так, чтобы она заняла устойчивое положение. Сверло устанавливается строго перпендикулярно поверхности, которую нужно просверлить. Это важно, чтобы избежать его поломки.

При сверлении металла на дрель не нужно оказывать большого давления. Наоборот, оно должно уменьшаться по мере продвижения. Это предотвратит поломку сверла, а также уменьшит образование заусенцев на выходной кромке сквозного отверстия. Следует следить за удалением стружки. Если произошло заедание режущего инструмента, его освобождают, предав обратное вращение.

Выбор режима резания

Когда используется инструмент из быстрорежущей стали, можно ориентироваться на частоту вращения согласно данным таблицы. При работе с твердосплавными сверлами допустимые значения в 1,5…2 раза выше.

Сверление металлических изделий нужно вести с охлаждением. Если его не использовать, велика вероятность потери инструментом режущих свойств из-за перегрева. Чистота поверхности отверстия при этом будет достаточно низкой. В качестве охлаждающей жидкости для твердых сталей обычно используют эмульсию. В домашних условиях подойдет машинное масло. Чугун и цветные металлы можно сверлить без охлаждающей жидкости.

Особенности сверления глубоких отверстий

Отверстия считаются глубокими, если их размер больше пяти диаметров сверла. Особенность работы здесь заключатся в трудностях, связанных с охлаждением и удалением стружки. Длина режущей части инструмента должна быть больше глубины отверстия. В противном случае тело детали перекроет винтовые канавки, по которым удаляется стружка, а также поступает жидкость для охлаждения и смазки.

Сначала отверстие сверлится жестким коротким сверлом на небольшую глубину. Эта операция необходима для задания направления и центрирования основного инструмента. После этого делают отверстие необходимой длины. По мере продвижения нужно время от времени извлекать металлическую стружку. Для этой цели используют охлаждающую жидкость, крючки, магниты или переворачивают деталь.

Сверление отверстий — разновидность обработки металлов посредством вращающихся приспособлений способом резания. Данную операцию подразделяют на глубокое сверление и обычное. При первом варианте заглубление отверстия составляет больше 10 см либо имеет размер более чем 5 имеющихся диаметров (d*5). Сверлами получается добиться выемок разного заглубления и диаметра (с несколькими гранями сечения).

Сверление отверстий в металле возможно одним из следующих способов:

1. Осуществляют вращение заготовки и одновременно производят продольную подачу не вращающегося инструмента для сверления.
2. Вращение заготовки не осуществляют, она принимает фиксированное положение.
3. Одномоментное движение вокруг своей оси и механизма, и детали.

На практике данные технологии достаточно востребованы. Большим спросом процедура формирования глубоких отверстий пользуется в таких областях, как изготовление труб, металлургия, аэрокосмическая и нефтегазовая сфера, производство плит теплообменников и др. Глубокие отверстия чаще приходится проделывать на следующих деталях: осях, гильзах, бандажах, валах, роторах, втулках, цилиндрах, скорлупах из металла и т.д.

Сверление глубоких отверстий: классификация

1. По типу выведения высверливаемого содержимого (стружки) выделяют: кольцевую и сплошную процедуры. Во втором способе высверливаемое содержимое выводится наподобие стружечных частиц, в первом — кольцевая плоскость частично убирается наподобие стержня, а другая часть — стружкой.
2. По методу резания выделяют технологии:

Одноштанговая (STS). Данный способ оптимален для изготовления заготовок в высокопроизводительном либо массовом процессе производства. Проблема здесь заключается в том, что приходится использовать маслоприемник с разнообразными шлангами подачи при одновременном вращении детали. Данная система признана самой эффективной при формировании отверстий высокого качества.

Эжекторная. Вариант глубокой обработки с параметрами изделий среднего качества. Обработка осуществляется на токарных станках с множеством сложных функций. Система предполагает применение дополнительной мобильной или установленной насосной станции. Данный метод позволяет получать отверстия с диаметром от 2 до 6 см в глубину до 120 см, в том числе прерывистого вида.

Ружейными (трубчато-лопаточными) сверлами с подачей изнутри охладительно-смазочного средства. Данный вариант подходит для небольших предприятий, в которых условиями технологии планируется получать отверстия малого диаметра.

Сверла с одинарным резцом запросто встраивают в станки универсального принципа действия. Резец изготавливают из твердых сплавов и на всем протяжении стержня у него расположена V-образная канавка. Преломляющий угол последней может достигать 110-1200º. Рекомендованный диаметр для просверливания — 3,5-4,0 см, длина — d*50. Этот способ не предусматривает проведения операций развертывания и зенкерования.

Автоматическое управление процессами позволяет выделить: глубокое воздействие с автоматизированной сменой одного либо многих режимных параметров (подачи смазки, скорости вращения и др.).

Вернуться к оглавлению

Характеристики процесса глубокого просверливания

При глубокой обработке соблюдают основные принципы технологического процесса.

Изначально выполняют подбор вращательной скорости сверлильной части оборудования либо максимально возможной скорости резания (подачи сверл).

Следят за обеспечением нормального дробления стружки, выводом содержимого из углублений полностью.

Важным нюансом в момент иссечения отходов считается сохранность резца инструмента. В этой части сверло повреждений иметь не должно, равно как и заусенцев и прочих изъянов. Еще одним ключевым критерием эффективной обработки поверхностей металла является подача охладительно-смазывающей жидкости по правилам.

Поскольку детали сверлятся в сопровождении подачи охладительно-смазывающей жидкости с некоторым давлением и с заданной величиной расхода, в систему вводят работу насосных устройств — маслонасосов либо насосов для перекачивания вязких веществ.

Мощность системы подбирают, основываясь на расходовании жидкости и необходимой величине давления для подачи смазочного средства.

Подача жидкости — непременный пункт технологии:

1. Выполняется правильный вывод стружки из рабочей зоны по выводным каналам.
2. Понижается сила трения между соприкасающимися элементами.
3. Осуществляется выведение излишков тепла, образующегося при процедуре длительного сверления, при этом обеспечивается сохранность сверла.
4. Производится дополнительная обработка выемки.