Каким образом подбирают приборы для сверления. Как правильно выбрать дрель для домашнего использования. Описание конструкции сверла

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Назначение дрели

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

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

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

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

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

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

Принципы классификации по надежности механизмов

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

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

Дрели для быта

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

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

Крепление рабочего органа

В составе дрели могут использоваться патроны, зажимающие сверло:

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

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

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

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

Органы управления дрелью

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

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

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

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

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

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

Профессиональные дрели

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

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

Дрели для промышленного использования

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

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

Принципы классификации по источникам тока

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

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

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

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

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

Специфические конструкции

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

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

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

Универсальная сетевая дрель широко распространена, наделена многими функциями:

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

Как устроена дрель

Кратко конструкцию можно представить:

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

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

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

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

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

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

У самых простых дрелей эта функция отсутствует.

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

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

Для выбора оптимального инструмента учитывают технические характеристики:

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

Дополнительными факторами выбора может быть:

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

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

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

Каждому мужчине нужно иметь инструменты для выполнения мелкого ремонта и решения других бытовых вопросов. С обширным перечнем задач поможет справиться DeWalt DWE 315 мультиинструмент . Но с его помощью вряд ли удастся просверлить отверстия в стенах или других поверхностях. Сделать это поможет оборудование для сверления: ударная дрель, перфоратор или дрель-шуруповерт. Стоит подробнее рассказать о каждом из видов оборудования.

Ударная дрель. С ее помощью можно просверлить отверстия в металлических поверхностях, дереве, пластике, кирпиче, бетоне. Дрель может использоваться для закручивания и выкручивания болтов. Перед тем как покупать такое оборудование, нужно обратить внимание на его мощность и максимально возможный диаметр отверстия. Для того чтобы сделать более аккуратные отверстия, нужно использовать низкие обороты.

Перфоратор. Служит для сверления дыр в бетоне и штробления. Еще с помощью перфоратора можно избавиться от старой штукатурки и облицовки. Причем есть приборы аккумуляторные, а также работающие от сети. В ходе выбора перфоратора нужно уточнить, какой у него ударный механизм. Он может быть электропневматическим либо электромеханическим. Первый вариант будет мощнее. Не лишней будет функция дробления, так как продробить дыру может не каждый перфоратор. Пользуясь перфоратором, ни в коем случае нельзя с усилием давить на него. Также нельзя переключать режимы при включенном
двигателе.

Дрель-шуруповерт. Обычно такой инструмент по размеру меньше обычной дрели и питается от аккумулятора. Служит для того, чтобы вкручивать и выкручивать шурупы. Также подходит для сверления отверстий в таких материалах, как дерево и пластик. Перед покупкой шуруповерта надо обратить внимание на то, надежно ли зарядное устройство для аккумулятора. В некоторых приборах это самое слабое место.

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

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

Отверстия сверлят:

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

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

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

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

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

· Сверление под резьбу и под развертку.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

К атегория:

Сверление металла

Инструмент, применяемый при сверлении

Для сверления отверстий в большинстве случаев применяют спиральные и реже перовые сверла.

Спиральное сверло. Спиральное сверло состоит из двух главных частей: рабочей части и хвостовика, которым закрепляют сверло в шпинделе станка. Хвостовики изготовляют коническими и цилиндрическими.

Рис. 1. Спиральное сверло

Конический хвостовик удерживает сверло в шпинделе от провертывания во время работы благодаря трению между конусом хвостовика и стенками конического отверстия шпинделя. Этой же цели служит находящаяся на конце конического хвостовика лапка, которая, кроме того, используется при удалении сверла из отверстия шпинделя станка.

Сверло с цилиндрическим хвостовиком закрепляется в шпинделе при помощи специального патрона.

Рабочая часть сверла состоит из цилиндрической и режущей частей. На цилиндрической части имеются две винтовые канав-Ки, расположенные одна против другой. Их назначение - отводить стружку из просверливаемого отверстия во время работы сверла. Канавки на сверлах имеют специальный профиль, обеспечивающий, во-первых, правильное образование режущих кромок сверла, во-вторых, достаточное пространство для прохождения стружки»

Две узкие полоски на поверхности цилиндрической части сверла, расположенные вдоль винтовых канавок, называются ленточками. Они служат для уменьшения трения сверла о стенки отверстия, направляют сверло в отверстии и способствуют тому, чтобы во время работы сверло не уводило в сторону. Для уменьшения трения служит и обратный конус на рабочей части сверла. Этот конус получается оттого, что диаметр сверла у режущей части больше диаметра около хвостовика. Разность этих диаметров составляет 0,03-0,1 мм на каждые 100 мм длины сверла.

На наружной поверхности сверла между краем ленточки и канавкой расположена идущая по винтовой линии несколько углубленная часть, называемая спинкой зуба. Зубом сверла называется выступающая с нижнего конца часть сверла, где находятся режущие кромки.

Режущая часть сверла состоит из конуса, на котором имеются две режущие кромки, поперечная кромка и задняя поверхность (рис. 159). Режущие кромки соединяются между собой на сердцевине (сердцевина сверла - это тело рабочей части между канавками) короткой поперечной кромкой. Для большей прочности сверла сердцевина постепенно утолщается от поперечной кромки к концу канавок (к хвостовику).

Большое значение имеет угол при вершине сверла (между режущими кромками), так как от него зависит правильная работа сверла и его производительность. Для сверления различных материалов рекомендуется применять сверла со следующим углом при вершине (в градусах):

Наклон винтовой канавки сверла делается под углом в пределах от 18 до 45°. Для сверления стали пользуются сверлами с углом наклона канавки сверла 26-30°. Для сверления хрупких металлов (латунь, бронза) угол наклона должен быть 22- 25°, а для сверления легких и вязких металлов 40-45°, при обработке алюминия, дюраля и электрона - 45°.

Передний угол сверла в разных точках режущей кромки имеет разную величину: в точках, расположенных ближе к наружной поверхности сверла, передний угол больше; в точках, расположенных ближе к центру, передний угол меньше. Если на наружном диаметре передний угол принимается от 18 до 33°, то ближе к центру сверла он уменьшается до величины, близкой к нулю.

Задний угол сверла необходим для уменьшения трения, возникающего при работе сверла между его задней поверхностью и обрабатываемым изделием. Этот угол также меняется по величине в разных точках режущей кромки: если в точке на наружной поверхности сверла а = 6-8°, то у оси сверла а = 25-27° (для сверл средних диаметров).

Перовое сверло. Для сверления отверстий применяют также перовое сверло, представляющее собой стержень с оттянутой на одном конце острой копьеобразной лопаткой (рис. 2).

Рис. 2. Перовые сверла

Перовые сверла изготовляют с параллельными или непарал-лельными’боковыми сторонами. Сверло с параллельными боковыми сторонами может служить долгое время, так как после заточки его диаметр не меняется. Кроме того, параллельные боковые стороны обеспечивают правильное направление сверла при работе. В сверлах с непараллельными боковыми сторонами после заточки диаметр меняется, и они нередко сдвигают просверливаемое отверстие в сторону. По этим причинам применять такие сверла не рекомендуется.

Поверхности перового сверла на боковых сторонах для уменьшения трения во время сверления скашивают на 2-3°. Задние поверхности на режущей части сверла затачивают с наклоном в сторону, противоположную направлению вращения сверла, гол наклона должен быть от 5 до 8°,

Спиральное сверло имеет значительные преимущества по сравнению с перовым. Форма винтовых канавок и задних поверхностей на режущей части спирального сверла создает благоприятные углы резания - по спиральным канавкам стружка без задержки выводится из отверстия. Кроме того, размер сверла по диаметру сохраняется до полного износа инструмента. Наконец, производительность спирального сверла выше производительности- перового.

Однако преимуществом перовых сверл по сравнению со спиральными является простота их изготовления,

Рис. 3. Сверла с пластинками из твердых сплавов: а - с прямыми канавками, б - с косыми канавками, в - с винтовыми канавками

Во время работы сверла сильно нагреваются, что может повести к отпуску, т. е. уменьшению твердости их режущих частей. Поэтому при сверлении необходимо подводить к сверлу охлаждающую жидкость. Охлаждение позволяет значительно увеличить скорость резания.

Употребляются различные охлаждающие жидкости в зависимости от обрабатываемых материалов: эмульсия, керосин, вода и др.

Сверла с пластинками из твердых сплавов. Эти сверла применяются для сверления чугуна, закаленной стали, пластмасс, стекла, мрамора и других материалов. Существует несколько типов сверл, оснащенных твердыми сплавами: сверла с прямыми канавками, сверла с косыми канавками, сверла с винтовыми канавками.

Сверла с прямыми канавками предназначаются для сверления в чугуне и других хрупких материалах отверстий глубиной д0 2-3 диаметров сверла. Для сверления глубоких отверстий эти сверла не пригодны, так как при работе ими выход стружки из отверстия затруднен.

Сверла с косыми канавками, вследствие того что длина канавок для выхода стружки у них сравнительно небольшая, также применяются только для сверления неглубоких отверстий. Длина рабочей части таких сверл до 1,5 диаметра.

Сверла с винтовыми канавками лучше выводят стружку из отверстия, особенно при сверлении вязких материалов. У этих сверл на длине, соответствующей 1,5-2 диаметрам сверл, канавка прямая, дальше к хвосту - винтовая.

Применение сверл с пластинками из твердых сплавов резко повышает производительность труда.

Рис. 4. Схема резания и подачи при сверлении: а - поверхности при сверлении, б - углы сверла, в- задний угол заточки сверла

Рис. 5. Снятие сверлом стружки