Как обеспечить хорошее качество сверления

Обновлено: 30.06.2024

Более 60 % деталей машин и механизмов имеют отверстия с различными требованиями к точности, шероховатости и т. п. Сверление – единственный вид обработки резанием, позволяющий получить отверстие в сплошном материале. Согласно рекомендациям сверлением можно получить отверстие 13-9 квалитета точности и шероховатости Rα = 25–8 мкм. Поэтому при необходимости получения отверстий более высокого качества, после сверления следуют другие виды обработки (зенкерование, развертывание, протягивание, растачивание и др.). Однако в настоящее время стоимость осевых металлорежущих инструментов возросла более чем в сто раз, не говоря об электроэнергии и т. д., что требует больших затрат на обработку точных отверстий при необходимости зенкерования и двукратного развертывания. Снизить затраты можно посредством повышения качества обработки сверлением.

Рекомендуемые скорости резания при сверлении лежат в пределах V = 16–55 м/мин в зависимости от подачи и диаметра сверла. Это диапазон скоростей резания активного наростообразования. Нарост непостоянен по форме и величине. Отделившиеся частицы нароста внедряются в обработанную поверхность, что не позволяет получить высокое качество поверхности отверстий. Нарост отсутствует при скоростях резания больших V > 80 м/мин, но применение этих скоростей по примеру токарной обработки, при обработке быстрорежущим инструментом, из которого изготавливаются стандартные спиральные сверла, невозможно из-за низкой теплостойкости быстрорежущих сталей.

Отмечено, что имеются исследования, направленные на повышение качества обработки сверлением с применением низких скоростей резания V = 3–6 м/мин, по примеру обработки протягиванием. Это позволит, повысить качество обработки сверлением как в отношении точности отверстий и в отношении шероховатости поверхности. Результаты исследований, показывают отсутствие нароста при сверлении на скоростях резания 5 м/мин и меньших в определенном диапазоне подач.

Результаты исследований качества отверстий сверлением на скоростях резания 5 м/мин и меньших представлены в таблицах 1, 2.

Таблица 1 – Примеры разбивки отверстий

V, м/мин	S, мм/об
0,078	0, 1	0,125	0,16	0,2	0,25
5,2	0	0	0	0	0,07	0,08
4,1	0	0	0	0	0,06
3,3	0	0	0	0,03
2,7	0	0	0,03
2,17	0	0

Из данных таблицы 1 видно, что на некоторых скоростях резания и подачах разбивка отверстий отсутствует, т. е. диаметр отверстия равен диаметру сверла. В этих условиях резания ленточки сверла выполняют калибрующую функцию, улучшая шерохо ватость поверхности отверстия. Это видно из данных, представленных в таблице 2. В условиях нулевой разбивки высота микронеровностей равна 1,25 Rα.

Таблица 2 – Шероховатость поверхности отверстий

V, м/мин	S, мм/об
0,078	0, 1	0,125	0,16	0,2	0,25
5,2	1,25	1,25	1,25	1,25	1,6	1,6
4,1	1,25	1,25	1,25	1,6	1,6
3,3	1,25	1,25	1,25	1,25
2,7	1,25	1,25	1,25
2,17	1,25	1,25

Отсутствие разбивки отверстий, показанное в таблице 1, подтверждает отсутствие нароста на уголках сверла при работе на скоростях резания 5 м/мин и меньших в указанном диапазоне подач.

Рисунок 1 – Зависимость предела прочности и пластичности углеродистой конструкционной стали от температуры: ε – степень деформации, характеризующая пластичность материала; σв – предел прочности

Отсутствие нароста на этих скоростях резания не раскрывает физические закономерности такого высокого качества отверстий, полученного сверлением стандартными быстрорежущими спиральными сверлами. Ответ на поставленный вопрос в виде рабочей гипотезы дает теория обработки металлов давлением, согласно которой повышение температуры металла оказывает существенное влияние на его механические характеристики (рисунок 1).

На рисунке 1 видно, что в области невысоких температур (до 300 °С) с увеличением температуры пластичность углеродистой стали сначала растет, а предел прочности уменьшается. Дальнейшее увеличение температуры приводит к значительному уменьшению пластичности и увеличению предела прочности металла, достигающего максимума при температуре 300 °С, что объясняется выпадением мельчайших частиц карбидов по плоскостям скольжения аналогично процессу старения.

Известно, что при температуре резания 300 °С, высота нароста максимальная, что совпадает с температурой максимального предела прочности (рисунок 2). Cовпадение температур не случайное, вполне логичная гипотеза, связывающая максимальную высоту нароста с максимальным пределом прочности стали. Это дает основание предположить связь качества отверстий на скоростях 5 м/мин и меньших с максимальной пластичностью металла в области невысоких температур.

Рисунок 2 – Зависимости пути резания от скорости резания (а) и температуры резания (б) при точении конструкционной углеродистой стали резцами из быстрорежущей стали: 1 – толщина среза α = 0,1 мм; 2 – α = 0,3 мм

Экспериментально полученные зависимости пути резания от скорости резания и температуры, позволяют судить о температуре резания при точении на низких скоростях резания, менее 0,1 м/с.

Анализ графиков, представленных на рисунке 2, а и б показал, что на скоростях резания меньших0,1 м/с температура резания примерно равна температуре максимальной пластичности металла, показанной на рисунке 1.

Таким образом, можно предположить, что при сверлении на низких скоростях резания отсутствие нароста исключает отрицательное влияние отделившихся частиц на обработанную поверхность, что положительно влияет на качество обработанной поверхности, но не снижает высоты микронеровностей и не уменьшает квалитет допуска размера. Закономерностями уменьшения разбивки отверстия и снижения высоты микронеровностей может быть и характер влияния температуры резания на пластичность и прочность. Снижение предела прочности и повышение пластичности обрабатываемого материала, связанные с температурой резания, положительно влияют на калибрующую функцию ленточек сверла, уменьшая тем самым высоту микронеровностей. Этому немало способствуют нулевые задние углы на ленточках, повышенная пластичность обрабатываемого металла и отсутствие разбивки обрабатываемых отверстий.

Производство многих деталей из металла предполагает создание в конструкции различного вида отверстий. Они могут быть сквозными или глухими. Сверление отверстий осуществляется при проведении слесарных работ. Эти операции позволяют получить отверстия различного диаметра и необходимой глубины. Технология сверления отверстий в металле приводится в соответствие с технологической картой. На чертеже указывают размеры отверстия, величину допуска, конструктивные особенности (например, постоянный или изменяемый диаметр, снятие фаски с одного или обоих краёв и так далее).

Технология сверления

Процесс предполагает последовательное удаление слоя металла в окружности заданного диаметра с помощью режущего инструмента. Сверление металла объединяет два вида движения – вращательное и поступательное. Чтобы получить необходимые размеры отверстия в металлических заготовках необходимо точно выдерживать следующие параметры технологического процесса:

скорость вращения режущего инструмента;
скорость горизонтального или вертикального перемещения (в зависимости от взаимного расположения заготовки и сверла).

Отверстие в металле получается с заданными параметрами только при правильно выполненной подготовительной и основной операции, а также выборе необходимого оборудования и режущего инструмента. Часто для получения требуемой точности выполняют предварительное сверление. Оно называется черновое. Производится операция с пониженным классом точности. Далее осуществляется операция чистовой обработки с применением высокоточных станков и инструмента для металлических заготовок.

Сам процесс производится в различных режимах: с применением ручного инструмента (дрели или другого инструмента), специальных сверлильных или металлорежущих станках.

Во всех случаях для получения необходимого отверстия применяют различные виды свёрл. На сверлильных станках патрон с зафиксированным сверлом вращается и подводится к поверхности заготовки. На металлорежущих станках сверло закрепляется в задней бабке станка, а заготовка вращается. Второй способ позволяет получить более высокую точность отверстия и стенок полученного отверстия.

В зависимости от задач для обоих методов применяют следующие виды свёрл:

спиральные (наиболее распространённый вид этого инструмента);
с напаенными пластинками на режущую кромку;
центровочные;
пушечные;
перьевые (применяются для сверления отверстий в заготовках из любых пород древесины).

Спиральные свёрла своей поперечной кромкой оказывают давление на поверхность металла. На этот процесс приходится более 65% усилия при вращательном и поступательном движении. В этот момент происходит значительное повышение температуры, как поверхности заготовки, так и передней кромки сверла. Поэтому необходимо правильно соблюдать тепловой режим в процессе сверления.

Для ускорения процесса резания в спиральных свёрлах применяют так называемую двойную заточку. Она позволяет более эффективно работать по наиболее твердым маркам металла, в том числе по чугуну. Такая заточка приводит к увеличению ширины стружки, снижается величина главного угла, повышается стойкость и долговечность сверла.

Технология создания центровочных отверстий предполагает применение специальных центровочных свёрл. Они изготавливаются из инструментальной стали и имеют двустороннюю комбинированную конструкцию.

Нанесение на режущую кромку сверла пластин, обладающих повышенной прочностью, позволяет использовать их для сверления изделий из чугуна, металла повышенной твёрдости, плотных строительных конструкций (из бетона, камня, керамического гранита и так далее).

Перовые свёрла отличаются конструкцией режущей кромки. Она выполнена в форме пластин. Обычно они применяются для изготовления отверстий в древесных заготовках. Иногда специальные перовые свёрла применяются для изготовления отверстий в твёрдых поковках и некоторых видах литья.

Режимы сверления

Для получения точных и качественных отверстий необходимо соблюдать режимы и технологии всех операций. Сверление металла предполагает соблюдение следующих режимов:

выбор необходимого диаметра и типа сверла;
скорости и глубина резания;
скорость и точность подачи (сверла или заготовки);
угол контакта режущей поверхности с заготовкой;
температуры нагрева заготовки и сверла (обеспечение охлаждения, в случае необходимости).

Выполнение всех режимов позволяет получить отверстие в металле, удовлетворяющее условиям конструкторской документации. Правильно выбранный режим повышает точность обработки и продлевает срок службы режущего инструмента. Для выбора режимов сверления металлических изделий разработаны специальные таблицы. Они включают точные параметры режимов резания. Например, зная марку стали и диаметр используемого сверла можно с помощью данных переводной таблицы можно установить скорость резание. Это позволит точно настроить скорость вращения шпинделя применяемого станка. Для этого используют переводную таблицу, которая нанесена на специальную пластину и закреплена на лицевой панели каждого станка.

В отдельных случаях применяют предварительное сверление. Оно подготавливает черновое отверстие для дальнейшей обработки (фрезерования или развёртки). Если заготовка достаточно толстая или необходимо получить глубокое отверстие применяют поэтапный режим изготовления.

Типы отверстий и методы их сверления

В теории металлообработки все отверстия делятся по следующим признакам:

назначению;
геометрическим размерам и глубине;
степени обработки.

По назначению их подразделяют: для крепления двух и более элементов, последующего нарезания резьбы, вставки отдельных элементов конструкции.

По второму признаку рассматривают следующие виды:

сквозные;
глухие (в том числе глубокие);
половинчатые;
большого диаметра.

Особое место занимают отверстия, которые подготавливают для нарезания внутренней резьбы. В этом случае сверление и рассверливание отверстий производиться с учётом будущего диаметра вкручиваемого элемента, обладающего наружной резьбой. Для каждого из отверстий выбирают свои способы сверления.

Так как сверление это процесс механического резания металла, поэтому для получения желаемого результата следует выбрать необходимые методы обработки. Для производства сквозных отверстий в деталях необходимо продумать систему их крепления, которая не позволит повредить поверхность, находящуюся за деталью. Наиболее целесообразно применять тиски или струбцины.

Для изготовления глухих или половинчатых отверстий следует предусмотреть точную остановку сверла, которое обеспечит необходимый размер. Сверление больших отверстий предполагает применение специального оборудования. При необходимости получения отверстий разного диаметра следует подобрать требуемый набор свёрл или применять станки с числовым программным управлением. Они позволят автоматически производить замену сверла на инструмент с заданным диаметром.

Оборудование и приспособления для сверления

Для каждого из этапов разработан инструмент для сверления отверстий. На подготовительной стадии применяются следующие инструменты, позволяющие производить точную разметку места положения будущего отверстия. Для этого применяют: керн, специальный шаблон или кондуктор. Керн представляет собой хорошо заточенный стержень из прочной инструментальной стали. С его помощью наносят углубление на поверхности заготовки, в точке, где планируется произвести сверление. Попадая в это углубление, сверло не скользит по поверхности и производится точное сверление.

Для повышения производительности на предприятиях с массовым производством изготавливают специальные шаблоны. Они позволяют производить разметку мест будущих отверстий у однотипных заготовок. Специальные шаблоны применяют для высверливания на цилиндрических поверхностях. Их изготавливают из стальной полоски, согнутой под прямым углом. На одной из поверхностей сверлят небольшое отверстие, которое в дальнейшем позволит керном наносить отметку на цилиндрической поверхности.

Для получения повышенной точности разметки, соблюдения вертикального положения сверла и соблюдения заданного расстояния, между отверстиями применяется инструмент называемый кондуктором. Кроме этого его применяют при сверлении тонкостенных изделий, для которых не возможно сильное механическое воздействие (например, удар молотка по керну).

Кроме этих изделий применяют инструменты и приспособления позволяющие производить сверление дрелью при её жесткой фиксации. С этой целью применяю:

направляющий фиксатор;
удерживающая стойка;
кондуктор для направления движения сверла.

Первые два приспособления изготавливаются под конкретную конструкцию электродрели. Кондуктор позволяет точно направлять сверло к месту будущего отверстия. Его успешно используют для размеров, не превышающих 20 миллиметров. Поэтому при изготовлении отверстий большого диаметра с помощью кондуктора производят предварительное рассверливание.

Все эти проблемы легко решаются при применении сверлильных или токарных станков. Сверлильные станки делятся на три категории:

универсальные;
специализированные;
специальные.

Они классифицируются по следующим признакам:

конструкцией стола;
уровню автоматизации;
количеству имеющихся шпинделей;
степени точности;
наличию дополнительных возможностей.

Первая категория станков позволяет решать практически весь спектр задач по производству отверстий. Серьёзным ограничением служит допустимое расстояние, на которое может двигаться патрон с закреплённым сверлом. Это обстоятельство не позволяет производить сверления на большую глубину. В этом случае применяют специализированные станки. Для повышения производительности труда и увеличении количества выпускаемых однотипных деталей конструируют специальные агрегаты. Они способны выполнять перечень необходимых операций с высокой точностью и скоростью.

По конструкции такие станки выпускаются с одним или несколькими шпинделями. Конструкция стола отличается многообразием: обычные, плавающие, подъёмные и другие. Уровень автоматизации определяется способом выполнения операций сверления. Самыми простыми станками являются ручные и механические. Более совершенными являются автоматические и станки с числовым программным управлением.

Кроме сверлильных станков для решения этих задач используют различные токарные станки.

Для получения отверстий на токарном станке в шпинделе передней бабки закрепляют сверло, а в задней бабке крепят заготовку.

На токарных станка можно выполнять весь перечень операций связанных с получением отверстий: непосредственно само сверление, рассверливание с последующим развёртыванием или зенкованием.

Советы мастеров

При проведении работ профессионалы советую обратить внимание на следующие особенности. Их делят на три категории:

предварительный (подготовительный) этап;
этап проведения работ;
соблюдение техники безопасности.

На первом этапе необходимо:

выбрать необходимое оборудование (станок, электрическую или ручную дрель), в зависимости от существующих возможностей;
на основании стандартов и сплавочной литературы определить режимы резания и допустимые виды свёрл для проведения будущей операции;
выбрать инструмент для разметки (если такого нет в наличии, изготовить самому);
подобрать устройство фиксации дрели.

Предварительный этап должен заканчиваться проверкой надёжности крепления сверла и заготовки. Если применяется фиксатор дрели, следует проверить его надёжность.

Работы по сверлению отверстий должны производиться в строгой последовательности с составленной технологической картой или техническим процессом. Особое внимание следует обратить:

сверло к месту будущего отверстия необходимо подводить только после того, как оно набрало заданную скорость вращения;
извлекать сверло следует только в процессе его вращения (желательно на минимальных оборотах, если существует возможность изменения скорости вращения);
следить за процессом резания (например, если режущая кромка не выполняет операцию сверления, следовательно, материал сверла мягче материала заготовки);
для сверления не сквозных отверстий необходимо предусмотреть фиксатор или метку, позволяющую определить глубину прохода в материале;
при работе на станках, оснащёнными ЧПУ, необходимо осуществлять контроль над последовательностью проводимых операций.

Важным элементом при проведении сверлильных работ является соблюдение техники безопасности. Она предполагает соблюдение следующих правил:

обеспечение надёжности крепления всех элементов конструкции;
организацию условий отведения образовавшейся стружки;
соблюдение температурного режима (не допущения перегрева сверла и заготовки);
применение специальной одежды и средств защиты (рук, глаз, открытых участков тела);
на одежде не должно быть свободно свисающих элементов;
длинные волосы должны быть заправлены в головной убор (это предотвратит возможность их наматывания на вращающиеся элементы станка).

Применения советов профессионалов позволит качественно выполнить операцию сверления и получить отверстия высокой степени точности на местах, указанных в конструкторской документации.

Металл бывает разный. Например, медь намного пластичнее стали, а чугун хоть и прочен, но отличается хрупкостью. Поэтому сверление металла в каждом случае требует индивидуального подхода. Рассмотрим, как правильно проделать отверстия в стальных деталях, в том числе и большого диаметра. А также, как дрелью расширить уже сделанный проход.

Необходимые для работы инструменты

В промышленных масштабах для сверления металлических деталей применяют специальные станки. В быту используют дрель, как ручную, так и электрическую. Причем первая безвозвратно уходит в прошлое, поскольку подобный инструмент уже и неудобен, и непродуктивен.

Многие домашние мастерские оборудуются компактными станками для сверления. Отличаются они от промышленных образцов не только размерами, но и производительностью. А самым практичным вариантом для дома выступает специальное приспособление, в котором закрепляется электрическая дрель.

Раньше такую стойку можно было увидеть только у народных умельцев. Теперь она продается в любом строительном магазине. Удобство приспособления в том, что оно имеет тиски. Деталь закрепляется неподвижно, а режущий инструмент, зажатый в патроне дрели, подается к ней строго вертикально.

Делают отверстия в металле с помощью специальных буров. И чаще всего их называют сверлами. Они имеют режущую часть, хвостовик и рабочую поверхность, которая отводит стружку из отверстия. Режущий инструмент отличается друг от друга прежде всего диаметром, длиной и формой.

Виды сверл для металла:

Спиральные, как правило, имеют цилиндрическую форму. Их диаметр может доходить до 80 мм, а режущая кромка затачивается под углом 118 градусов.
Конические выполняют в виде конуса со ступенчатой поверхностью. Кроме высверливания отверстий, они хороши в исправлении уже проделанных проходов с дефектами.
Коронки часто называют кольцевыми фрезами. Полое зубчатое сверло способно сделать аккуратное отверстие в самом тонком металле. Полость в коронке также помогает при глубоких сверлениях, пропуская через себя стружку.
Перовые имеют сменные рабочие пластины. С помощью них можно получить идеальное отверстие, проникнув на большую глубину. Причем в металлах любой прочности.

Хорошие сверла делают либо из кобальта, либо высокопрочных сплавов. Обычно для основы подбирают инструментальную сталь, а режущую кромку или легируют кобальтом, или закрепляют на ней пластины из карбидного сплава. Кобальтовые сверла не боятся высоких температур и могут сверлить металл с самой большой вязкостью. Твердосплавный инструмент способен самозатачиваться при работе.

Режим сверления

Чтобы правильно сверлить металл, необходимо подобрать нужную скорость вращения сверла. Также важную роль играет усилие, прилагаемое к буру. Оно направляется по его оси и обеспечивает заглубление режущего инструмента при каждом его обороте. Правильно подобранный режим легко определяется по стружке. Если усилия и скорость не превышены, то она длинная и красивая.

Существуют простые правила грамотного подбора режима сверления. Чем тверже металл, который нужно обработать, тем меньшее число оборотов должно быть у дрели. Этот принцип также работает при подборе диаметра сверла. Чем толще бур, тем меньше скорость резания.

Зависимость скорости вращения бура от его диаметра:

5 мм – от 1200 до 1500 об/мин;
10 мм – 700 об/мин;
15 мм – не больше 400 об/мин.

Также нужно следить за прилагаемыми усилиями к сверлу. Чем глубже погружение в металл, тем меньше необходимо нажимать на инструмент. В идеале давление на сверло должно плавно уменьшаться в процессе сверления.

Как проделать нужное отверстие

Детали небольших габаритов и маленькой массы необходимо зажимать в тиски. Если предварительно накернить будущий центр отверстия по нанесенной разметке, то эта выемка позволит уверенно стартовать при работе. Установленное в нее сверло уже не сместиться в сторону.

Сквозное отверстие

На выходе из заготовки сверло способно не только повредить поверхность верстака, но и само сломаться от удара. Чтобы избежать подобного, нужно проделать следующее. Либо расположить деталь над сквозным отверстием в верстаке, либо подложить под нее деревянную прокладку.

Также резкий выход из детали создает на ее обратной стороне гарт (заусенец). Чтобы этого не произошло, необходимо снизить обороты дрели на завершающем этапе до самых минимальных. Подобный прием поможет, если нужно сделать сквозное отверстие в металле, когда деталь невозможно демонтировать и зажать в тиски. То есть, сверление происходит на месте ее пребывания.

Глухое отверстие

Чтобы сверло не прошло насквозь через деталь, а остановилось на нужной глубине, используют два способа. На буре закрепляют специальный упор, располагая его на заданном расстоянии от режущей кромки. Приспособление обычно имеет вид втулки.

Либо дрель в районе патрона имеет подвижный штырь. Его зажимают винтом так, чтобы его конец создавал упор в обрабатываемую деталь. Не позволяя сверлу проникнуть в глубь больше, чем на отмеренное расстояние.

Если для сверления глухого отверстия в металле используется станок, то обычно он имеет линейку. Зная нужную глубину, оператор в нужный момент останавливает механизм. Существуют станки, у которых подобная операция полностью автоматизирована. А самым серьезным неудобством при подобной работе является то, что периодически необходимо удалять стружку из отверстия.

Сложные отверстия

Чтобы выполнить половинчатое отверстие, расположенное на краю заготовки, потребуется прокладка. Причем она должна быть из такого же материала, что и обрабатываемая деталь. Заготовку и прокладку соединяют гранями и зажимают в тисках. Расположив центр сверла в нужном месте точно между ними, проделывают сквозное отверстие.

Для того, чтобы просверлить в цилиндрической детали отверстие по касательной, нужно сначала выполнить фрезеровку площадки. А уже затем проводить сверление. Такую подготовку нужно выполнять во всех случаях, когда нужно сделать отверстие под углом.

Чтобы получить проход с уступами, легче всего сначала просверлить деталь насквозь самым маленьким сверлом. Затем на заданную глубину отверстие расширяют бурами других диаметров. От меньшего к большему. В полую деталь перед сверлением забивают деревянную пробку.

Отверстие большого диаметра

Рассмотрим, как просверлить большое отверстие в металле. Для начала нужно подобрать правильное сверло. Для прохода диаметром максимум до 40 мм хорошо подойдет конусный бур со ступенчатой поверхностью. Для отверстия диаметром до 100 мм потребуется либо полая биметаллическая коронка, либо кольцевая фреза с твердосплавными зубьями и центровочным сверлом.

Для такой операции понадобится мощный инструмент, способный работать на самых низких оборотах. А чем толще обрабатываемый металл, тем сложнее его будет просверлить дрелью. Эксперты рекомендуют при толщине заготовки превышающей 12 мм сразу искать возможность выполнить работу на станке.

Глубокое отверстие

Теоретически таким считается отверстие, длина которого превышает его диаметр в 5 раз. Но на практике глубоким называют проход, из которого периодически требуется удалять стружку. А для сохранения целостности сверла приходится охлаждать и смазывать поверхность.

В качестве смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) используются:

индустриальные масла;
синтетические эмульсии;
технический вазелин;
хозяйственное мыло;
касторовое масло пополам с керосином;
скипидар, разведенный спиртом.

Выполняя работу спиральным сверлом, необходимо периодически подавать в его каналы СОЖ. Придется часто вытаскивать сверло из отверстия для его очистки от стружки. Причем лучше не останавливать вращение, иначе бур может заклинить.

Операция проводится поэтапно. Сначала применяется спиральное сверло небольшого диаметра. Затем проводятся заглубления бурами большей толщины.

Безопасность и советы

Прежде, чем просверлить отверстие в металле, необходимо обеспечить меры безопасности. В первую очередь нужно обратить внимание на рабочую одежду. Она не должна содержать элементов, которые могут попасть под вращающиеся части инструмента.

При работе стружка способна разлетаться в разные стороны. Необходимо обезопасить от нее глаза, надев защитные очки. Перед самим сверлением проверяют, насколько надежно деталь закреплена в тисках или как плотно она прилегает к поверхности верстака.

Сверло, приближаясь к поверхности металла, уже должно вращаться. Это позволяет избежать преждевременного затупления. Также нельзя останавливать дрель при удалении бура из отверстия. Нужно просто сбросить обороты. Иначе инструмент либо заклинит, либо он сломается.

Когда режущая кромка с большим трудом углубляется в металл несмотря на прилагаемые усилия, это говорит о том, что твердость обрабатываемой поверхности значительно больше, чем у инструмента. Необходимо взять сверло с наконечником из карбидного сплава. А дрель выставить на самые малые обороты.

Сверление — это необходимая операция, если требуется получить отверстие в металлическом изделии. Чаще всего для сверления имеется несколько следующих причин:

требуется создать отверстие под нарезание резьбы, зенкерование, развертывание или растачивание;
необходимо разместить в отверстиях электрические кабели, крепежные элементы, продеть через них анкерные болты и т. д.;
отделение заготовок;
ослабить разрушающиеся конструкции;
в зависимости от диаметра отверстия, его можно использовать даже для закладки взрывчатки, к примеру, при добыче природного камня.

Данный список можно продолжать еще долго, но уже можно сделать вывод, что операция сверления — это одна из наиболее простых и в то же время довольно нужных и распространенных вещей.

Расходные материалы

Естественно, что для осуществления процесса сверления необходимо иметь сверла. В зависимости от этого расходника будет меняться диаметр отверстия, а также количество его граней. Они могут быть круглого сечения, а могут быть многогранными — треугольными, квадратными, пятигранными, шестигранными и т. д.

Кроме того, сверление — это операция, при которой сверло будет нагреваться до высоких температур. По этой причине необходимо точно подбирать качество этого элемента, основываясь на требованиях материала, с которым придется работать.

Довольно распространенный материал для производства приспособлений для сверления — углеродистая сталь. Элементы этой группы маркируются следующим образом: У8, У9, У10 и т. д. Основное предназначение таких расходников — это сверление отверстий в дереве, пластмассе, мягких металлах.
Далее идут сверла, изготовленные из низколегированной стали. Они предназначаются для сверления тех же материалов, что и углеродистые, но их отличие заключается в том, что у этой марки элементов повышено значение теплостойкости до 250 градусов по Цельсию, а также увеличена скорость сверления.

Чем просверлить большое отверстие в металле

Сейчас сверление отверстий большого диаметра в металле не составляет серьезную проблему. Главное хорошо подготовиться. Допустим, необходимо проделать отверстие в уголке, швеллере или закладной, чтобы укрепить строительную конструкцию или подвесить полку, светильник или трубопровод. То есть осуществить это не в условиях цеха или мастерской, а непосредственно по месту. Проще всего для сверления в таких условиях использовать электродрель. Но, представьте себе, какое давление на нее нужно прикладывать, чтобы просверлить отверстие диаметром 16 или 20 мм? Вопрос не риторический – усилие составит порядка 40-50 кгс. Это совсем не просто обеспечить, если предполагаемое отверстие расположено выше уровня плеч сверловщика. Еще 10 лет назад, при возникновении такой задачи, даже профессионалы прибегали к автогену и, представить только, к просверливанию маленьких отверстий по окружности большого. Сегодня для этого есть вполне профессиональное решение – корончатое сверление, которое обеспечивает производство отверстий по 11 квалитету.

Однако многие уверены, что корончатое сверление – довольно дорогой способ, экономически выгодный только при промышленных объемах. Верно ли такое утверждение? Отчасти. На сегодняшний день можно выбрать несколько вариантов инструмента и оборудования для сверления отверстия в металле большого диаметра без рассверливания. При этом затраты на одно отверстие будут оправданы даже при сверлении всего нескольких отверстий.

Рассмотрим, какие варианты инструмента, для сверления сквозных отверстий большого диаметра в металле предлагает рынок. Для сравнения берем диаметр 51 мм.

Во-первых, это биметаллические коронки. На выбор представлены образцы от самых дешевых, которые сразу продаются наборами и не могут быть нами приняты в этот обзор по той причине, что их назначение. высверливание дерева, а если и получается ими просверлить лист металла, то он будет не толще 0,5 мм. По цене от 240 рублей стартует продукция с толщиной стенки 1-1,2 мм, часто на ней стоит маркировка HSS. Co 5% и даже HSS. Co 8, но судя по тому, что на сверление одного отверстия в нержавейке уходит больше одной такой коронки, кобальта там возможно нет вообще. Вдвое дороже коронки более приличного качества, действительно позволяющие сверлить нержавейку и обычную сталь толщиной несколько миллиметров. Биметаллические коронки такого уровня позволяют просверлить 5-20 отверстий в стальном листе толщиной 5 мм. При этом, использование какого-либо смазывающе-охлаждающего состава обеспечивает достижение верхней планки этого диапазона. На третьей ступени стоят биметаллические коронки всемирно известных брендов, которые еще вдвое дороже, могут быть оснащены специальными устройствами для быстрой смены в дрели, но по ресурсу не намного или вообще не превосходят средний ценовой уровень.

Сверление отверстий большого диаметра в стальных листах толщиной более 5-6 мм для биметаллических коронок представляет большую трудность, хотя иногда можно услышать другое мнение. Оно основано на данных о полной глубине сверления таких коронок – 35-38 мм. Как правило, только продавцы биметаллических коронок, у которых в ассортименте нет более достойного инструмента, рискуют посоветовать сверлить 30 мм лист или балку таким вот образом. Дело в том, что биметаллическая коронка лишена стружкоотводящей канавки, и как только толщина просверливаемого металла становится больше высоты зуба коронки, начинаются проблемы с отводом стружки. Кроме того, корпус биметаллической коронки не совсем цилиндрической формы, это вызывает заклинивание в металле солидной толщины.

В отличие от биметаллических коронок, коронки с твердосплавными зубьями обеспечивают более точное сверление. Корпус твердосплавной кольцевой пилы – точеный, в то время как биметаллическая коронка свернута из ленты и сварена в кольцо. Существует несколько типов конструкции твердосплавных сверлильных коронок. Не углубляясь в виды хвостовиков и типы крепления, разберем только режущую часть. Самая дорогая часть коронки – это зубья из твердого сплава. От качества материала сильно зависит скорость сверления, устойчивость к ударам, ресурс коронки и способность сверлить легированные стали с высоким м хрома.

READ Алмазным Диском Резать Металл Можно Ли Болгаркой

Второй особенностью, на которую нужно обращать внимание – это форма зуба и его размеры. Для сверления тонколистовой стали, тонкой нержавейки и цветных металлов применяют узкий зуб с плоским профилем, чуть скошенным внутрь. У таких коронок также отсутствует стружкоотводящая канавка, и сверлить ими металл толще высоты их зуба не получится. Цена таких коронок в два-три раза выше, чем у биметаллических коронок, в зависимости от конструкции их корпуса, они могут быть предназначены для сверления плоских материалов или для сверления труб и профиля. Поскольку это профессиональные образцы, в настоящее время их подделки мало распространены, и почти все встречающиеся на рынке образцы приемлемого качества, а вот отличного качества нужно выбирать у производителей, специализирующихся на этих продуктах.

Более толстый металл можно сверлить коронками с зубьями переменного профиля заточки. В таких коронках каждый второй или, как правило, один из трех последовательных твердосплавных зубьев заточен по-своему. Это обеспечивает мягкое резание, отсутствие вибрации, снижение нагрузки на режущие кромки и, как следствие, увеличение ресурса коронки. В таких коронках бывает короткая или длинная, почти на всю высоту стенки стружкоотводящая канавка. Первый вариант коронок позволяет сверлить металл толщиной до 12 мм, а более мощные коронки с развитой стружкоотводящей канавкой – до 25 мм. Именно такой вариант инструмента для сверления отверстия в металле большого диаметра является наиболее прогрессивным, обеспечивая лучшую производительность и качество как мы договорились, за коронку диаметром 51 мм. Как и повсюду в природе, встречаются отклонения в ту или иную сторону до 2 раз, но, как обычно, рассматривать строит золотую середину.

Резюмируя вышесказанное, что мы можем порекомендовать мастеру, для которого отверстия большого диаметра в металле не повседневная задача?

Вариант, при котором металл довольно толстый, скажем 10 мм, а диаметр отверстия 20-25 мм можно решить твердосплавной коронкой с пилотным сверлом. В качестве привода рекомендуется сверлильный станок на магнитной подошве. но можно воспользоваться и электродрелью. С упомянутым станком вложения составят 21 164 рубля без НДС, а с дрелью – тысяч 5 000 – 5 500.

Для отверстия диаметром 50-60 мм, при такой толщине металла, однозначно требуется использование магнитного или стационарного сверлильного станка. Большая нагрузка обуславливает большую. или, вариант с магнитной стойкой сверлильного станка и отдельно приобретаемой дрелью около 50 000. Сверлить такие отверстия дрелью с рук – занятие не только тяжелое, но и опасное.

Сверление ручной электродрелью в металле толщиной до 5 мм отверстий большого диаметра не представляет труда при использовании как биметаллических, так и твердосплавных коронок. Выбор инструмента осуществляется в зависимости от требуемой точности. При сверлении отверстий биметаллической коронкой овальность отверстий и увеличение диаметра от желаемого может достигать 4% или в абсолютном выражении – 2 – 3 мм. При сверлении твердосплавной коронкой – всего 0,6 – 1 мм. Кроме того, все представленные в обзоре твердосплавные коронки, и почти все, имеющиеся на рынке коронок по металлу, сверлят и нержавеющую сталь.