Самодельный станок для заточки сверл своими руками. Чертеж приспособления для заточки сверл. Приспособление для шуруповёрта
Одним из основных параметров спирального сверла является угол при вершине, который для прочных металлов (сталь, чугун, твердая бронза, титан и т. д.) составляет приблизительно 120 градусов.
Отклонение этого угла в большую или меньшую сторону от номинального значения затрудняет эффективную работу сверла. В первом случае падает производительность и происходит перегрев инструмента, во втором – сверло может просто сломаться, не выдержав чрезмерной нагрузки.
Чтобы соблюсти параметры заточки без специальных приспособлений, необходимо обладать высокой квалификацией и опытом инструментальщика-заточника. Ну, а неспециалисту, особенно в бытовых условиях, сделать это будет практически невозможно.
Но, имея некоторые инструменты и простые материалы, можно изготовить не очень сложное, но надежное приспособление для заточки угла при вершине спирального сверла по твердому металлу.
Что может понадобиться для работы над приспособлением
Для этого потребуются следующие инструменты:- штангенциркуль;
- маркер;
- тиски по металлу;
- болгарка;
- плоскогубцы;
- сварочный аппарат;
- точильный станок с наждачным кругом.
- обычную шестигранную гайку;
- гайку корончатую;
- болт того же размера и резьбы, что и гайки;
- спиральное сверло, требующее заточки.
Процесс изготовления
Особенностью шестигранной гайки является то, что две любые смежные ее грани сходятся под углом 120 градусов. Примерно такого же размера угол при вершине у спирального сверла для работы по твердым металлам. Это случайное совпадение можно использовать для изготовления приспособления для заточки спирального сверла.
Для этого с помощью штангенциркуля и маркера на гайке намечаем линии реза, чтобы получилась треугольная прорезь, симметричная относительно диагонали, соединяющей два противоположных угла гайки. В нее будет продольно укладываться сверло перед процессом заточки.
Для выреза намеченного треугольного паза в гайке, она зажимается в тиски и болгаркой осуществляются прорези по заранее проведенным линиям. Чтобы удалить отпиленные кусочки гайки можно воспользоваться плоскогубцами.
Далее берется корончатая гайка и своим основанием приваривается к первой гайке со стороны вырезанного паза. Причем необходимо соблюсти их абсолютную соосность, поскольку, когда будут затачиваться сверла маленького диаметра, болт, пройдя насквозь корончатую гайку, начнет вкручиваться в нижнюю гайку для того, чтобы прочно зажать сверло в ее пазу.
Теперь в корончатую гайку вкручиваем соответствующий болт, который будет надежно прижимать сверло, уложенное в паз для заточки на наждаке заточного станка.
Остается лишь заточить сверло на наждачном круге, используя грани нижней гайки в качестве шаблона.
Для этого просто стачиваем выступающую часть сверла заподлицо с гранями гайки, с чем без труда справится даже ученик профтехучилища первого года обучения.
После окончания заточки, болт ослабляется, сверло вынимается из самодельного приспособления и может быть использовано по назначению.
Дополнения и улучшения
В процессе сварки гаек возможно попадание брызг жидкого металла на резьбу корончатой и обычной гайки. Чтобы исключить эту неприятность, в них необходимо ввернуть болт и, тем самым, защитить резьбу.Поскольку с помощью одного приспособления не удастся охватить все сверла по диаметру, потребуется, по крайней мере, два зажима-шаблона: одно – для мелких сверл, другое – для больших изделий. Соответственно, в первом случае гайки будут небольшими по размеру, а во втором – крупными.
Технологический процесс механической обработки материалов включает множество разнообразных операций, для проведения которых требуется качественный и острый инструмент. Так, в механическом цеху на любом машиностроительном предприятии может использоваться набор из токарных, фрезерных, сверлильных и более сложных станков. В них используется свой тип инструмента, для каждого из которых есть и определенный способ заточки.
Особенности работы сверл
Механическая обработка металла связана с огромными нагрузками на инструмент. Вообще, он состоит из трех основных частей: присоединительной, корпусной и режущей. Так вот режущая часть - это небольшой клинообразный элемент, предназначенный для проникновения в металл и снятия его части с заготовки.
Если, например, в токарном резце или дисковой фрезе с формой и конструкцией режущей части все понятно, то при обработке отверстий на сверлильном станке все намного интереснее и сложнее, поэтому нужно знать, как правильно заточить сверло. Это инструмент, предназначенный для осевой обработки металла. То есть движение подачи направлено строго вдоль оси. Это следует учитывать перед тем, как заточить сверло по металлу, ведь неправильный угол резания приведет к появлению вибраций и поломке.
Основные элементы режущей части сверла
Перед тем как заточить сверло по металлу, следует ознакомиться с конструкцией его режущей части, которая включает следующие элементы:
1. Основная режущая кромка.
2. Вспомогательная винтовая режущая кромка (ленточка).
3. Перемычка.
4. Передняя поверхность.
5. Задняя поверхность.
Что понадобится для заточки?
На предприятии все необходимое для реставрации инструмента всегда под рукой. А вот домашнему мастеру приходится искать альтернативу качественным заводским приспособлениям в более простых решениях, которые можно использовать в условиях обычного гаража. И все же перед тем, как заточить сверло по металлу, запаситесь минимальным набором:
1. Точильный круг. Он должен быть установлен на вращающийся вал. Устройство в народе известно под названием «наждак». В гараже встречается очень часто.
2. Емкость для охлаждающей жидкости.
3. Охладитель (вода или машинное масло).
Для того чтобы выдержать угол заточки сверла, может быть недостаточно такого набора. Ведь контролировать процесс придется «на глазок», что вряд ли получится без наличия определенного опыта. В таком случае в базовый комплект нужно включить еще и приспособление для заточки сверла, которое можно купить или смастерить самостоятельно.
Контролируемые параметры
Когда все готово, необходимо ознакомиться с некоторой теорией, чтобы иметь представление об основных параметрах осевого режущего инструмента. Перед тем как правильно заточить сверло, нужно знать его углы:
1. Передний . Определяется в главной секущей плоскости (проходит перпендикулярно главной режущей кромке) как угол между передней поверхностью и основной плоскостью (перпендикулярна вектору скорости резания). Он направлен по касательной к окружности сверла.
2. Задний . Также определяется в главной секущей плоскости как угол между задней поверхностью и плоскостью резания (проходит через вектор скорости и режущую кромку).
3. Угол при вершине находится между двумя главными режущими кромками, если посмотреть на сверло сбоку.
Оптимальное значение переднего угла - 18-20 градусов, заднего - 10-12. Угол при вершине в сверлах по металлу имеет стандартное значение - 118 градусов.
Процесс заточки
Теперь давайте поговорим о том, как заточить сверло по металлу на обычном наждаке. Основная заточка данного осевого инструмента производится по задней поверхности. Для этого включите наждак, крепко возьмите сверло в руку таким образом, чтобы главная режущая кромка была направлена навстречу вращению точила. Теперь подводим кромку к точилу, после чего поворачиваем сверло за хвостовик так, чтобы режущая кромка расположилась параллельно поверхности круга. Проделываем такую же операцию со второй режущей кромкой. В результате получается так называемая простая заточка сверла, которая оптимальна для большинства режимов обработки металлов.
Простая заточка используется для сверл диаметром до 10 мм. При увеличении этого параметра можно дополнительно выполнить подточку передней поверхности. В результате передний угол уменьшается, а значит, увеличивается толщина лезвия (так называемый угол режущей кромки) и, соответственно, период стойкости сверла.
Заточка с помощью приспособления или станка
Описанный выше способ можно назвать кустарным, так как точного контроля параметров сверла непосредственно во время заточки добиться просто невозможно. В лучшем случае вы проверите углы после окончания заточки, а в худшем - просто проверите, насколько лучше стало работать сверло. А как правильно заточить сверло?
Конечно, для этого лучше использовать более продвинутые варианты, которые позволят заранее настроиться на определенные углы. В таком случае понадобится приспособление или станок для заточки сверл.
Если масштаб работ в вашей мастерской достаточно большой, и переточка инструмента требуется постоянно, то оптимальным будет приобретение станка. Он позволит значительно упростить процесс, особенно в том случае, если требуется перетачивать твердосплавные сверла по металлу. Основное преимущество его использования - точное соблюдение заранее заданных параметров. При большом объеме работ недопустимо использование неправильно заточенного инструмента, так как это приведет к снижению производительности. Современные заточные станки позволяют получать различные типы заточек сверла:
1. Х-тип. Используется по большей части для засверливания в глухих отверстиях. Предназначен для снижения осевого усилия резания.
2. XR-тип. Используется для универсальных сверл. Врезание в материал происходит несколько хуже, чем в первом типе, однако такие сверла имеют повышенную прочность и период стойкости.
3. S-тип. Здесь используется описанная выше подточка, которая также позволяет увеличить срок службы сверла при обработке различных материалов (от чугуна до нержавеющей стали).
4. N-тип. Также используется подточка, однако меньшей величины. Сверла с такой заточкой применяются для глубокого сверления.
Конструкция приспособления
Как уже стало понятно, ручная заточка сверла - это дело профессионала, который не просто знает правильные углы, но и чувствует процесс резания. К сожалению, приходит такое чутье только после многолетней практики работы со сверлильным станком или дрелью. Не стоит экспериментировать, так как можно смастерить самостоятельно или приобрести приспособление для заточки. В обоих случаях оно будет включать одинаковые конструктивные элементы и работать по одному принципу.
Итак, основная задача приспособления - правильная ориентация сверла относительно плоскости шлифовального круга. Для этого в его конструкцию входит опорная плита, на которой желательно располагать как само приспособление, так и электродвигатель, на валу которого расположено точило. На плите также находится поворотная колонка, на которой закрепляется сверло. Она должна иметь возможность не только поворачиваться, но и перемещаться по направлению к шлифовальному кругу.
В качестве колонки можно использовать любой подшипниковый узел с валом, например от старой дрели. На колец вала приспосабливается ложе для сверла (можно использовать переходную втулку), к которому оно прижимается винтами. После фиксации сверла включается привод точила, колонка подводится к шлифовальной поверхности и поворачивается для придания задней поверхности сверла правильной формы. Важно, чтобы при изначальной настройке приспособления выдерживался угол при вершине сверла в 118 градусов.
Заточка насадками
Еще один простой и удобный способ предусматривает использование такого приспособления, как насадка для заточки сверл. Основное преимущество его заключается в универсальности и простоте использования. Устройство имеет цилиндрическую форму. С одной стороны расположен присоединительный узел, посредством которого насадка устанавливается на шпиндель дрели. С другой стороны расположены отверстия для установки сверл определенного диаметра. Для заточки сверло вставляется в отверстие, после чего заточной механизм приводится в движение двигателем дрели.
Меры безопасности
Заточка сверла связана с образованием мелких частиц, которые отрываются от точила в процессе износа. Они нагреваются и разлетаются в разные стороны в виде огненных искр, поэтому для безопасности стоит использовать защитные очки и перчатки.
При заточке сверла без приспособления проследите за тем, чтобы надежно фиксировать его положение. В противном случае при контакте с точилом его может просто вырвать у вас из рук.
При работе с твердыми заготовками, рабочая поверхность сверла быстро изнашивается. Затупленное сверло сильно нагревается и теряет прочность. Это происходит по причине «отпускания» металла. Инструмент периодически надо затачивать. Впрочем – это относится не только к сверлам.
Сверла относятся к недорогим приспособлениям. Во всяком случае, те модели, которые используются в домашнем хозяйстве. Тем не менее, покупать новый наконечник всякий раз после его затупления – расточительно.
Существуют фабричные приспособления для заточки, но при этом нарушается концепция экономного использования домашних инструментов.
Сверла по дереву практически не тупятся, разве что инструмент можно «загнать» на высоких оборотах в смолистой заготовке. Победитовые наконечники и камню не затачивают. Остается заточка сверла по металлу. Многие слесари со стажем проводят эту процедуру , безо всяких приспособлений.
Однако, точность работ оставляет желать лучшего, да и глазомер не у каждого домашнего мастера развит настолько профессионально. В любом случае, минимальная механизация необходима.
Как изготовить самодельное приспособление для заточки сверл?
В первую очередь, необходимо обзавестись средством контроля. Как бы вы не затачивали сверло, необходим шаблон для проверки точности работ.
Обычные сверла для работы с черными металлами имеют угол кромки 115-120 градусов. Если вами приходится работать с разными материалами – ознакомьтесь с таблицей углов:
| Обрабатываемый материал | угол заточки |
| Сталь, чугун, бронза твердосплавная | 115-120 |
| Латунные сплавы, мягкая бронза | 125-135 |
| Красная медь | 125 |
| Алюминий и мягкие сплавы на его основе | 135 |
| Керамика, гранит | 135 |
| Древесина любых пород | 135 |
| Магний и сплавы на его основе | 85 |
| Силумин | 90-100 |
| Пластик, текстолит | 90-100 |
Зная эти значения, можно приготовить несколько шаблонов, и в соответствии с ними производить заточку самостоятельно. При этом можно одно и то же сверло применять для различных заготовок, стоит лишь поменять угол вершины рабочей области.
При работе с твердыми заготовками, рабочая поверхность сверла быстро изнашивается. Затупленное сверло сильно нагревается и теряет прочность. Это происходит по причине «отпускания» металла. Инструмент периодически надо затачивать. Впрочем – это относится не только к сверлам.
Сверла относятся к недорогим приспособлениям. Во всяком случае, те модели, которые используются в домашнем хозяйстве. Тем не менее, покупать новый наконечник всякий раз после его затупления – расточительно.
Существуют фабричные приспособления для заточки, но при этом нарушается концепция экономного использования домашних инструментов.
Сверла по дереву практически не тупятся, разве что инструмент можно «загнать» на высоких оборотах в смолистой заготовке. Победитовые наконечники по бетону и камню не затачивают. Остается заточка сверла по металлу. Многие слесари со стажем проводят эту процедуру своими руками, безо всяких приспособлений.
Однако, точность работ оставляет желать лучшего, да и глазомер не у каждого домашнего мастера развит настолько профессионально. В любом случае, минимальная механизация необходима.
ВАЖНО! Затачивать наконечники при помощи напильника, надфиля и даже наждачной бумаги – бессмысленно. Для этого необходим электрический наждак (точило).
Как изготовить самодельное приспособление для заточки сверл?
В первую очередь, необходимо обзавестись средством контроля. Как бы вы не затачивали сверло, необходим шаблон для проверки точности работ.
Обычные сверла для работы с черными металлами имеют угол кромки 115-120 градусов. Если вами приходится работать с разными материалами – ознакомьтесь с таблицей углов:
Обрабатываемый материал угол заточки Сталь, чугун, бронза твердосплавная 115-120 Латунные сплавы, мягкая бронза 125-135 Красная медь 125 Алюминий и мягкие сплавы на его основе 135 Керамика, гранит 135 Древесина любых пород 135 Магний и сплавы на его основе 85 Силумин 90-100 Пластик, текстолит 90-100
Зная эти значения, можно приготовить несколько шаблонов, и в соответствии с ними производить заточку самостоятельно. При этом можно одно и то же сверло применять для различных заготовок, стоит лишь поменять угол вершины рабочей области.
Простейшая, но очень эффективная приспособа для заточки – втулки разного диаметра, закрепленные на каком-нибудь основании.
Схематический чертеж устройства на иллюстрации:
ВАЖНО! Инструмент во втулке болтаться не должен, ошибка лишь в один градус снизит качество сверления.
Лучше всего изготовить целую обойму из медных или алюминиевых трубок, под типовые размеры сверл. Или насверлить в бруске из мягкого материала достаточное количество дырок. Главное – установить на вашем точиле удобный подручник, который позволит под правильным углом передвигать приспособление для заточки, и служить надежным упором.
Таким способом пользовались наши деды. Только в качестве материала для изготовления заточного станочка – уголка, использовали дубовый брусок.
В принципе, достаточно было разместить напротив боковой поверхности наждака стол или верстак – и заточной станок готов. При этом качество и точность обработки была на высоком уровне.
Существуют разные чертежи приспособлений для заточки.
Можно воспользоваться готовым, или разработать его самостоятельно. Главное – понять принцип работы со сверлом.
ВАЖНО! При работе на точиле, нельзя допускать вращения сверла вокруг своей оси.
Если инструмент провернется хотя бы на миллиметр – он будет испорчен, и придется стачивать некоторое расстояние для повторной обработки.
После окончания заточки, дайте сверлу остыть и проведите замеры при помощи шаблона. Обе кромки должны быть симметричны с точностью до десятых долей миллиметра. Особенно это важно для сверл малого диаметра.
На схеме показаны типичные ошибки самостоятельной заточки:
Конструкция точильного станка для спиральных сверл по металлу, изготовленная из подручных материалов
В качестве основы взят бытовой точильный станок с гордой надписью «сделано в Германии», имеющий все признаки изделия из Поднебесной. Тем не менее, работает он исправно, биения оси нет, обороты под нагрузкой держит.
Техническое задание поставлено следующее:
- подручник должен быть строго на одной горизонтали (или выше ее) с осью вращения наждака;
- конструкция прочная и надежная, обеспечивающая безопасность работ;
- должна быть возможность как ручной заточки, так и полуавтоматической – с помощью приспособы;
- форма подручника позволяет свободно опускать хвостовик сверла на необходимый угол.
Никаких дефицитных деталей для изготовления приспособления не требуется. Все материалы фактически валялись под ногами в сарае. Обработка заготовок производилась болгаркой, тем же самым модернизируемым точилом, и сваркой.
Поскольку упор предполагалось делать качающимся (для полуавтоматического режима), было изготовлено петлевое соединение. Отверстия трубки, кронштейна и болта подобраны точно, для отсутствия люфтов. Полученное приспособление имеет две степени свободы.
Площадку можно вращать по вертикальной оси – меняя угол заточки сверла. Эта ось фиксируемая. Также подручник может качаться, опираясь на горизонтальную ось, обеспечивая правильную артикуляцию во время заточки. Эта степень свободы не фиксируемая.
Для опорной пластины выбран металл толщиной 4 мм, остальные элементы конструкции – 3 мм. Прочность получается более чем достаточная. Подручник жестко соединяется с корпусом наждака. Разумеется, крепить его к защитному кожуху недопустимо, поэтому прикручиваем кронштейн с помощью дополнительной металлической «щеки».
К подручнику (точнее к опорной пластине) прикручивается собственно направляющая пластина для сверл. Пластина толщиной 5 мм, в ней пропилен треугольный паз для фиксирования сверла во время обработки.
Угол поворота конструкции – 90 градусов. Это обеспечит заточку любым способом, от метода Леонтьева – до прижима под одним углом с выработкой острого угла кромки за счет кривизны наждака.
Обрабатываемое сверло не только прочно держится в канавке – его можно свободно подавать к абразиву вдоль паза, без малейшего отклонения угла заточки.
За счет некоторого превышения плоскости опорной пластины над осью вращения диска, достигнута оптимальная форма заточки затылка рабочей кромки.
Перед началом работ прижимаем сверло к пластине и выставляем режущую кромку параллельно пластине. На этом юстировка заканчивается и можно подавать инструмент к наждаку. Заточка сверла требует определенных навыков, делайте все не спеша внимательно следите за углом заточки.
Точность работ высочайшая, шаблон фактически не требуется. На установку приспособления и настройку угла требуется некоторое время, зато можно быстро заточить пару десятков сверл, не затрачивая никаких усилий.
Если необходимо заточить бур с твердосплавной насадкой – качающуюся пластину можно закрепить на фиксированный угол. Для этого требуется лишь подложить пару шайб под гайку оси.
Несколько слов о наждачном круге
Обычно, для универсальных задач, в домашнем точиле используется белый круг из электрокорунда. Он отлично точит ножи, топоры и лопаты. С его помощью можно быстро обрабатывать металлические заготовки.
При заточке твердосплавных сверл (да и быстрорежущий металл тоже требует более твердого диска), применяется зеленый абразивный круг из карбида кремния. Такие круги имеют маркировку 64С.
Зернистость для бытовых работ обычно выбирается 25H.
При заточке сверл требуется фракция помельче, лучше работать в диапазоне 8H — 16H. Необходимо помнить, что наждаки из карбида кремния сильно нагреваются при работе. Поэтому нельзя долго держать сверло в контакте с абразивом. После 2-3 подходов дайте металлу остыть. Лучше всего, охлаждать его с воде с содой.
ВАЖНО! Направление вращения абразива определяет качество кромки. Рабочая поверхность диска должна набегать на срез, то есть двигаться сверху вниз.
Периферийная поверхность наждака, как основная обрабатывающая поверхность, должна быть идеально ровной. Править ее можно насадкой из эльбора. Для дисков небольшого диаметра вполне можно обойтись плоскогубцами, в которых удерживается эльборовый резец.
Если говорить о тех сверлах, которые используются мастерами в домашних условиях, то стоимость их в магазинах невысока. Но даже в этом случае не стоит использовать их как расходный материал для одноразового применения. Ведь обновление сверла до самого хорошего рабочего состояния не составит большого труда, если мастер имеют сноровку или специальные приспособления.
Есть фабричные станочки, которые предназначаются для затачивания, но это отдельная статья расходов, поэтому чаще всего мастера создают такие устройства своими руками.
Больше всего проблем создают сверла по металлу, а деревянные заготовки не так скоро снижают остроту режущих кромок.
Чтобы изготовить станок для восстановления остроты режущих элементов, необходимые средства контроля (шаблон), который используется для поверки инструмента.
Обычно инструменты по черному металлу, твердосплавной бронзы, стали или чугуна – с углом кромки 115-125 градусов. Длина другого материала эти параметры иные.
для мягкой бронзы, красной меди – 125, для латунных сплавов – 135;
для алюминия и мягких алюминиевых сплавов, гранита, керамики и древесины – 135 градусов;
для магния и его сплавов – 85 градусов;
для пластика, текстолита и силумина – от 90 до 100 градусов.
Мастера при необходимости делают шаблоны соответственно указанным выше данным. Кстати, теоретически единичный экземпляр сверла может подойти для всех этих металлов и других материалов, если каждый раз точить разные рабочих поверхностей.
Элементарное кустарное приспособление, которое часто применяется, втулки, приделанные к основанию. В интернете много чертежей для самостоятельного изготовления. Нужно учесть, что инструмент должен быть хорошо зажат, точность зависит от 1 градуса.
При желании можно изготовить значительных размеров обойму, применив алюминиевые или медные трубки соотносительное с типовыми характеристиками сверл или в заготовке из мягкого металла просверлить много дырок. Необходимо, чтобы у точилки был комфортный подручник, чтобы перемещать устройство и удерживать упор.
Этот примитивный станок для заточки легко установить на верстак или столик.
Практический пример работы с чертежом
Суть проблемы: есть свёрла, их надо точить.
Будем использовать один из методов заточки, близкий к заводским. Ловить руками лень. Лучше обезьяний способ – поставил и готово. На изготовление приспособления по готовому чертежу ушел приблизительно 1 час времени.
Немного сварочных работ по шаблону. Был сделан уголок. Надели шайбу, она просто напрессована.
Попробуем первые заточки, если всё собрано правильно, будем дорабатывать и окультуривать, делать приспособление на скорую руку.
После заточки сверла проводим тест. Видны две литьевые стружки, значит, заточка проведена правильно.
Единственный недостаток – одна стружка длиннее другой, значит промазали по длине кромок. Надо сделать упор, который станет регулировать длину , обеспечит симметричность кромок. Для этого сделаем упорную шайбу, которая будет выставляться и протачиваться. Или подрежем, чтобы появилась возможность обрабатывать более короткие сверла.
