какую точность дает сверление

Сверление отверстий в металле: способы, инструменты, полезные советы

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.

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.

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

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

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.

Таблица 1. Рекомендуемые скорости резания отверстий L/D ≤ 3, приведённые для быстрорежущей стали средней твёрдости

Подача S0, 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

Наименование и марка обрабатываемого материала	Твёрдость НВ	Поправочный коэффициент
		Быстрорежущими свёрлами	Твердосплавными свёрлами
Сталь углеродистая качественная конструкционная
10, 15, 20	156	1,2	1,2
30, 35, 40	143-207	1,3	1,2
	170-229	1,2	1,3
	207-269	0,8	1,0

Таблица 3. Обороты и подача при различном диаметре сверла и сверлении углеродистой стали

Диаметр сверла, мм	Число оборотов, об/мин	Подача, мм/об
до 5	2000-1300	0,10-0,20
5-10	1300-700	0,15-0,30
11-15	700-400	0,20-0,40
16-20	400-300	0,25-0,45
20-30	300-200	0,40-0,60

Таблица 4. Рекомендации при сверлении аустенитной стали (наиболее сложно обрабатываемой)

Диаметр сверла, мм	Число оборотов, об/мин	Подача, мм/об
1,59	1500	0,025
3,18	800	0,065
6,35	400	0,125
12,70	150	0,280
20,64	180	0,255
25,40	150	0,280

Виды отверстий в металле и способы их сверления

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:

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:

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 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:

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.

С двух сторон вести сверление не рекомендуется — в домашних условиях почти невозможно выполнить операцию качественно.

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.

Безопасность, общие советы

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:

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Источник

Сверло по металлу: как выбрать и что учесть при покупке?

Содержание:

Для сверления стали, чугуна, цветных металлов нужно правильно подобрать оснастку. Ведь сверла, рассчитанные на работу с мягкими материалами, не справятся с твердыми либо будут подвержены чрезмерному износу. Важно учитывать конкретный инструмент и вид выполняемых работ. Какого типа нужно сверло по металлу, как выбрать его под обрабатываемый материал и какие еще нюансы нужно учесть – обо всем расскажем по порядку.

Тип сверла

Спиральное

Рабочая часть представляет собой цилиндрический стержень с двумя винтовыми режущими кромками и канавками для отвода стружки. Служит для выполнения глухих и сквозных отверстий, в том числе большой глубины. Имеет одинаковый диаметр всей рабочей части, значит, с помощью одного сверла можно выполнить отверстия только одного диаметра

Ступенчатое

Рабочая часть имеет форму конуса, по всей поверхности которого есть ступени. Каждая ступень предназначена для выполнения отверстия одного размера. От наконечника до хвостовика идет увеличение диаметра, поэтому с помощью ступенчатого сверла можно выполнять отверстия разных размеров без смены оснастки в патроне инструмента

Зенкер

Рабочая часть конической формы имеет режущие продольные насечки. Служит для зенкерования, т.е. выполнения конических отверстий в заготовке, либо увеличения диаметра цилиндрических отверстий. С помощью такого сверла выполняется получистовая обработка – улучшается качество поверхности и точность резания

Хвостовик

Часть сверла, которая крепится в патроне дрели или сверлильного станка. В зависимости от ее формы сверла по металлу устанавливаются на инструменты с определенным типом крепления оснастки. Перечислим самые распространенные.

Выбирая сверла по металлу, какие лучше – цилиндрические, конические или шестигранные, однозначно сказать нельзя. Каждое подбирается под тип крепления конкретного инструмента или станка – сверла не взаимозаменяемы. Полная совместимость с инструментом гарантирует эффективность использования оснастки.

Материал изготовления

Режущий инструмент без труда выполнит отверстие в металлической заготовке, если его структура тверже структуры обрабатываемого металла. В связи с этим сверла выполняют из различных материалов и подвергают особой обработке. Большая часть оснастки изготавливается из быстрорежущей стали, о чем в маркировке свидетельствует буква Р либо HSS – у импортных изделий. Дополнительное содержание других металлов маркируется отдельно, например, К6 говорит о содержании кобальта, М3 – молибдена. Это придает сверлу прочность и позволяет работать с твердыми материалами. Например, при содержании 5% кобальта ресурс режущего инструмента увеличивается в 3 раза. Таким сверлом можно работать с заготовками из легированной и нержавеющей сталей, обладающих пределом прочности на растяжение до 1000 Н/кв.мм. При выборе сверла по металлу важно учесть наличие защитного покрытия, которое также придает изделию особые эксплуатационные характеристики. Покрытие нитридом титана (HSS-TiN) снижает нагрев рабочей части при работе – такой оснасткой можно сверлить чугун, легированную и нелегированную сталь прочностью до 1100 Н/кв.мм. Эти сверла легко узнать по золотистому цвету. Трехслойное покрытие титан, алюминий, нитрид (HSS-TiAlN) обеспечивает еще большую износостойкость, а срок службы оснастки увеличивается в 5 раз. Такие сверла меньше подвержены износу от трения и сохраняют свои качества даже при нагреве до 700 °С. Подходят для тех же материалов, что и сверла, покрытые нитридом титана. Режущий инструмент может также подвергаться особой обработке. Парооксидированные сверла служат для работы с цветными металлами, легированной и углеродистой сталью с прочностью до 800 Н/кв.мм. Их можно узнать по черному цвету. Изделия, прошедшие роликовую прокатку и термическую обработку, обладают невысокой стойкостью, поэтому служат для работы с мягкими сталями. Шлифованные сверла имеют хорошую стойкость и небольшие радиальные биения, отлично подходят для легированной и нелегированной стали прочностью до 900 Н/кв.мм, а также чугуна. Наилучшими характеристиками по твердости и износостойкости обладают твердосплавные режущие инструменты, способные выдерживать большие нагрузки и нагрев. Подходят для обработки жаропрочных и нержавеющих сталей, а также сплавов титана.

Угол заточки

От целей использования зависит то, с каким углом заточки требуются сверла по металлу. Например, для работы со сталью и бронзой оптимальным вариантом будет оснастка с углом заточки в 130 – 140°, для латуни, чугуна, дюралюминия – в 110 – 120°, для более мягких материалов – в 100°.

Точность

Все сверла по металлу изготавливаются по трем классам точности. К изделиям нормальной точности относится оснастка с маркировкой В и В1, повышенной – А1. Сверла повышенной точности необходимы для тонких работ, когда важно изготовить отверстие с точностью до доли миллиметра. Они позволяют выполнять отверстия 10 – 13 квалитетов, сверла В1 – 14 квалитетов, В – 15 квалитетов. Изделия с маркировкой А1 стоят дороже, поэтому их покупка будет рациональна только в случае, когда необходимо соблюсти допуски на производстве. Для выполнения отверстий без строгих требований по точности можно взять обычную оснастку.

Направление реза

Практически все сверла по металлу имеют правый рез. Однако есть и левосторонние изделия. Они необходимы для высверливания обломавшегося крепежа, который невозможно открутить вручную. Левое направление реза позволяет просверлить отверстие в крепеже без его проворачивания в основании.

Размеры

При покупке сверла по металлу учитывают его длину и диаметр. Производители обычно указывают два значения длины – общую и длину рабочей части. В зависимости от второго значения определяется глубина сверления. Например, у оснастки длиной в 280 мм рабочая длина составляет 160 мм. Диаметр рабочей части определяет размер отверстия, которое удастся получить. Например, у спиральных сверл данный параметр может составлять 6, 8, 10 мм и, как правило, соответствует диаметру хвостовика. Для зенкеров указывается диаметр самой широкой части, например, 12,4 или 20,5 мм, при этом диаметр хвостовика может быть меньше.

Каким производителям можно доверять?

Итак, сверла по металлу: какие лучше – фирменные или безымянные? Если вы хотите купить надежную оснастку, которая прослужит долго и не сломается, несомненно, предпочтение следует отдать фирменным изделиям. Это может быть оснастка известных производителей электроинструмента. Например, Bosch предлагает сверла серий Standardline и Topline, последние отличаются улучшенными эксплуатационными характеристиками и имеют долгий срок службы. У производителя Makita пользуются популярностью режущие инструменты M-Force, которые отличаются высокой скоростью реза. Особое внимание стоит уделить сверлам серии Extreme 2 от Dewalt. Они сверлят быстрее и точнее других, так как процесс начинается сразу при контакте наконечника с металлом. Клиновидная структура сверла гарантирует высокую устойчивость к повреждениям. Благодаря продольным граням на хвостовике он не проворачивается в патроне, что позволяет лучше передавать крутящий момент. Среди отечественных производителей сверла по металлу предлагают Интерскол и Зубр. Вы можете приобрести оснастку от производителей металлорежущего инструмента, таких как GRIFF, ПРАКТИКА, АТАКА. Такие изделия имеют хорошее качество, при этом цена на них заметно ниже, чем на оснастку известных брендов.

В нашем каталоге представлено более 3000 наименований сверл по металлу, поэтому легко найти то, что нужно для работы. Воспользуйтесь удобной формой подбора в рубрике – задайте необходимые параметры изделий, и система выдаст вам подходящие варианты. Вы можете купить изделия поштучно и в наборах. Делайте заказ прямо сейчас!

Источник