Сверление отверстий в металле и дереве
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:
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.
В зависимости от задач для обоих методов применяют следующие виды свёрл:
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.
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:
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:
По назначению их подразделяют: для крепления двух и более элементов, последующего нарезания резьбы, вставки отдельных элементов конструкции.
По второму признаку рассматривают следующие виды:
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.
Кроме этих изделий применяют инструменты и приспособления позволяющие производить сверление дрелью при её жесткой фиксации. С этой целью применяю:
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:
Они классифицируются по следующим признакам:
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:
На первом этапе необходимо:
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:
Важным элементом при проведении сверлильных работ является соблюдение техники безопасности. Она предполагает соблюдение следующих правил:
Применения советов профессионалов позволит качественно выполнить операцию сверления и получить отверстия высокой степени точности на местах, указанных в конструкторской документации.
Инструменты для сверления
Инструменты для сверления
По ходу работы вам обязательно понадобится дрель с набором сверл (рис. 32).
Рис. 32. Набор сверл по дереву: а – центровое с плоской головкой («перка»); б – винтовое; в – спиральное; г – пробочное; д – зенковочное.
Сверлением чаще всего производят выборку круглых отверстий и гнезд под шипы, шурупы, болты.
Сверла, которые используют столяры и плотники, отличаются от тех, что применяют для сверления металла и других материалов. У них по-другому заточены режущие кромки, и находятся они главным образом в нижней части сверла.
Центровое сверло с плоской головкой (перовое сверло, «перка») используется для сверления цилиндрических отверстий под вставные круглые шипы. Центровыми сверлами (рис. 32, а) сверлят сквозные отверстия поперек волокон. Работать с ними достаточно трудно, так как они плохо выбрасывают стружку наружу. Центровое сверло представляет собой стержень, который оканчивается внизу режущей частью, состоящей из подрезателя, лезвия и направляющего центра (острия). Сверла выпускают с градацией через 2 мм от 10 до 60 мм и длиной 120 и 250 мм.
Для сверления глубоких отверстий поперек волокон или сквозных отверстий в заготовках, имеющих большую толщину, часто применяют сверла с винтовой частью (рис. 32, б). По форме их разделяют на винтовые, шнековые и штопорные. На конце таких сверл расположен винт с мелкой резьбой. При сверлении такими сверлами отверстия получаются чистыми, так как стружка легко удаляется по винтовым канавкам.
Спиральные сверла (рис. 32, в) также дают точные и чистые отверстия.
Пробочное сверло (рис. 32, г) позволяет высверливать отверстия достаточно больших диаметров. Его рабочая часть представляет собой цилиндр с диаметральным резцом внутри и круговым подрезателем на боковой поверхности. Обычно такое сверло применяют для высверливания сучков или посадочных гнезд под четырехшарнирные петли.
Зенковочным сверлом (или конической зенковкой), рабочая часть которого выполнена в виде конуса с продольными канавками к центру, рассверливают отверстия под головки шурупов и болтов (рис. 32, д).
Все виды сверл могут применяться как для сверления ручными немеханизированными приспособлениями (коловоротами, спиральными дрелями), так и ручными механическими дрелями, а также сверлильными станками.
Электродрель предназначена для сверления отверстий в массиве древесины. Этот инструмент состоит из электромотора, который через последовательную цепь креплений соединяется со шпинделем патрона для сверла. Чаще всего для этой операции используются спиральные сверла. Кроме прямого назначения, электродрель применяют для полировки, шлифовки, размешивания красок и т. д.
В ходе работы сверло должно проникать в массив постепенно, без рывков и толчков. Если необходимо сделать сквозное отверстие, то нажим на древесину по мере продвижения сверла необходимо уменьшить.
Коловорот (рис. 33) применяют для ручного сверления отверстий сверлами различного назначения.
Буравом (рис. 34) сверлят глубокие отверстия, с помощью буравчика диаметром 2–10 мм (рис. 35) получают неглубокие.
Для того чтобы наметить центр отверстия, его накалывают шилом. Сверло должно быть хорошо заточено, только тогда отверстие получится точным. Затем сверло необходимо прочно закрепить в патроне коловорота или дрели. При работе с дрелью или коловоротом нужно следить за тем, чтобы ось их вращения совпадала с осью отверстия.
Сквозные отверстия делают по точной разметке с двух сторон детали. При сверлении с одной стороны детали перед выходом сверла на другую сторону нажим на ручку головки коловорота (или рукоятку дрели) следует несколько ослабить, чтобы предотвратить откол, отщеп или трещину в детали. Еще один способ избежать этого – подложить под деталь доску.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Читайте также
Инструменты
Инструменты Минимальный набор инструментов состоит из топора, молотка, гвоздодера, долота, нескольких отверток с разными полотнами, гаечного ключа и клещей. Со временем и по мере надобности этот минимальный набор может постоянно пополняться.Постепенно в вашем арсенале
Инструменты
Инструменты Не подлежит сомнению, что каждый уважающий себя мужчина должен иметь под рукой хотя бы самые нужные инструменты: молоток, топор, плоскогубцы, клещи, отвертки и др. Однако следует учесть, что при плохом их состоянии не только сложные, но и простейшие операции
Инструменты для сверления
Инструменты
Инструменты Для выполнения качественных чеканных работ используются чеканы различной формы и из разного материала, специальные молотки и другие инструменты, относящиеся к кузнечному и слесарному делу.ЧеканыЭто основной рабочий инструмент, с помощью которого ведется
Инструменты
Инструменты По назначению все кузнечные инструменты делятся на основные, вспомогательные и измерительные. В группу основных инструментов, кроме рассмотренных выше, входят различные кувалды, гладилки, шпераки и пр. С их помощью металлу придаются необходимые формы и
Инструменты
Инструменты Литье – сложный технологический процесс, требующий большого терпения. Для литья различных изделий необходимы специально изготовленные формы-опоки, модели, стержневые ящики для изготовления стержней и разнообразные инструменты. Могут потребоваться также
Строгальные инструменты
Строгальные инструменты Чтобы убрать остающиеся на поверхности древесины после распиловки шероховатости, покоробленность, риски, применяют такой вид обработки, как строгание. На рисунке 33 показано, из каких элементов состоят инструменты для строгания. Рис. 33. Элементы
Материалы и инструменты
Материалы и инструменты Для работы можно использовать только хорошо просушенный брусок, иначе поделка после вытачивания со временем покоробится, а при шлифовании не удастся полностью избавиться от некрасивого ворса и заусенцев.Прежде всего понадобится токарный
Материалы и инструменты
Материалы и инструменты В древности для выпиливания использовали только тонкие доски, которые позволяли сделать рисунок более ажурным. Сейчас же найти подходящий материал практически невозможно. Однако выход все-таки есть, о нем будет рассказано ниже.Что же касается
Инструменты и приспособления
Инструменты и приспособления Для выполнения гравировки следует приготовить такие инструменты и приспособления:1) стол площадью 120 x 70 см и высотой до 70 см;2) алмазный стеклорез;3) молоточек;4) зубило небольшого размера;5) пружинящая подушка;6) щеточку для удаления
Инструменты и приспособления
Инструменты и приспособления Для гравировки по холодному стеклу понадобятся следующие инструменты и приспособления:1) стол (площадь его должна составлять 120 x 70 см, а высота – 70 см);2) бормашина или станок;3) карандаши, сделанные из абразивных материалов (необходимые для
Инструмент для сверления отверстий
Инструмент для сверления отверстий Отверстия в кровельных материалах обычно выполняют методом сверления, используя пробойник, буравчики, сверла в виде спиралей, ручные и электрические дрели, а также другие приспособления.Любое сверло имеет:? рабочую часть, состоящую из
Виды сверл по металлу и дереву, полный обзор
Сверла составляют большую категорию режущего инструмента, предназначенного для получения круглых отверстий в твердых материалах и заготовках. Сверление происходит в результате механического воздействия вращающегося сверла, закрепленного в специальном приводном инструменте или станке, на обрабатываемый материал. Классическими приводами для обеспечения вращения сверла являются:
Именно по этим признакам все выпускаемые сверла объединены в одну общую категорию токарно-слесарного инструмента. В то же время отдельные группы сверл существенно отличаются по назначению, конструкции, материалам из которых они изготовлены, наличию специальных покрытий, размерам и другим признакам.
Существующие конструкции сверл
Инструментальные заводы и компании предлагают в продаже специальные сверла для обработки металлов, дерева, камня, стекла и других материалов. По внешней конструктивной форме инструмент для сверления можно разделить на 9 групп:
Такое деление сверл не распространяется на вид обрабатываемого материала, а определяет только внешнюю конструктивную форму и виды работ, для которых данный инструмент предназначен.
Следует заметить, что технология токарной обработки очень часто предусматривает закрепление сверла в неподвижном положении, а во вращение приводится сама обрабатываемая заготовка. Используя сверловочный инструмент различных конструкций и назначений можно получить ровное сквозное или глухое отверстие, расширить уже имеющееся или углубить его до необходимого уровня.
Спиральные или винтовые
Рабочая режущая часть такого инструмента выполнена в виде двух продольных кромок, закрученных по спирали вдоль центральной оси. Само сверло состоит из режущей части, соединительной шейки и хвостовика для закрепления во вращающемся приводе.
Это самый распространенный вид сверл, который используется в промышленном производстве, строительстве, ремонтных и бытовых работах. Диапазон выпускаемых диаметров от 0,1 до 80 мм. Максимальная длина режущей части 280 мм. Применяются в основном для обработки дерева, металла и некоторых других материалов. От области применения зависит форма и способ заточки рабочего наконечника.
Перьевые или перовые
Название этих сверл определено их формой в виде плоской лопатки, которая с рабочей стороны имеет острый наконечник, заточенный под режущую кромку с двух сторон. Для закрепления лопатки в патроне дрели предусмотрено наличие круглого или шестигранного хвостовика. Перовые сверла используют для сверления больших и глубоких отверстий в древесине и других не особо твердых материалах. Диаметр может быть от 10 до 65 мм. Длинна такого сверла может быть до 40 см.
Кольцевые коронки
Корончатый сверловочный инструмент имеет форму полого цилиндра с хвостовиком для закрепления в электроприводе. На рабочей режущей стороне находятся заточенные зубья, количество которых определяется диаметром сверла. Для отвода стружки во время сверления на внешней стороне цилиндра проточены наклонные продольные канавки. Применяются для получения отверстий в дереве, пластике, металле и других материалах.
Конусные сверла
Эти сверла разработаны и применяются для сверления тонких листовых материалов, когда другой тип инструмента не способен обеспечить надлежащего качества и точности выполнения. При выполнении работы конусным сверлом не требуется выполнение предварительного кернения и использование центрирующей подготовки.
Конструкция сверл представляет собой ровный или ступенчатый конус с двумя заточенными режущими кромками и хвостовика для закрепления в электроприводе. Размер конусного сверла определяется максимальным диаметром, который может быть в пределах от 12 до 36 мм. Использование сверл этого типа позволяет делать новые отверстия, а так же шлифовать и расширять уже имеющиеся. Более подробно о них можно почитать в этой статье.
Центровочные
Такие сверла представляют собой особую группу высокоточного инструмента из быстрорежущей стали. Центровочные сверла применяются для получения центровых отверстий диаметром 3,15 – 16 мм в особо прочных материалах. Представляют собой металлический цилиндр с центрирующей направляющей и двумя заточенными режущими кромками. Наличие направляющего хвостовика обеспечивает точное перпендикулярное направление инструмента при сверлении. Выпускаются в соответствии с требованиями ГОСТ 14952-75 или по международным стандартам DIN-333A, ISO 866. Подробнее о них (характеристики и применение) читайте здесь.
Сверла одностороннего резания
Имеют только одну режущую сторону, что обеспечивает самую высокую точность при выполнении отверстий.
Термосверла или пуасоны
Такой инструмент применяется для без стружечного сверления металла трением. Этот способ используется для увеличения площади резьбовых соединения тонких заготовок или установки в них различных втулок.
Многокромочное
Разработаны специально для увеличения скорости обработки заготовок и для этого имеют 4 рабочие режущие кромки. Хвостовик для закрепления может быть цилиндрическим, конусным, в виде 4-х или 6-тигранника. Основной недостаток конструкции заключается в сложной технологии заточки и высокой стоимости инструмента.
Шнековые
Разработаны специально для сверления мягких материалов с образованием большого количества крупной стружки. Очень глубокие отводящие канавки очень хорошо способствуют удалению образовавшихся отходов из области обработки материала.
Специальный инструмент для глубокого сверления
Говоря об этой группе сверл, прежде всего, упоминают пушечный и ружейный инструмент. Эти сверла незаменимы при необходимости сверления отверстий большой глубины и больших диаметров. При этом необходимо обеспечить возможность обработки очень твердых материалов с высокой точностью, отвод образующейся стружки, активное охлаждение материала и инструмента в зоне сверления.
С этой целью большинство конструкций имеют одну режущую кромку, не менее двух винтовых каналов для отвода стружки, и канал внутри сверла для подвода охлаждающей жидкости.
Таблица диаметров сверл разных видов
| Вид инструмента | Винтовое | Перьевое | Корончатое | Центровочное | Шнековое |
| Мин. диаметр | 0.25 мм | 6 мм | 12 мм | 0.5 мм | 6 мм |
| Макс. Диаметр | 80 мм | 65 мм | 160 мм | 10 мм | 60 мм |
Классификация по применению
Разработчики и производители сверловочного инструмента уже давно знают, что технология обработки различных материалов имеет свои особенности. Поэтому при определении назначения сверла изготовитель обязательно учитывает, а потом указывает, для сверления каких материалов предназначен данный инструмент.
По металлу
При получении отверстия в металлических заготовках инструмент должен выдерживать большие механические нагрузки, не теряя режущих свойств, а его конструкция обеспечить отвод образующейся стружки. Поэтому самые распространенные сверла по металлу винтового типа. Хвостовик для закрепления выбирается в зависимости от типа привода и может быть цилиндрическим, конусным или шестигранным.
Для обработки твердых сталей и сплавов очень важно качество металла, из которого изготовлено сверло. Качество материала можно приблизительно оценить визуально:
Более подробно о металле, который используется для изготовление, читайте здесь.
Наличие покрытия существенно улучшает качественно-эксплуатационные показатели инструмента, но и делает его в несколько раз дороже.
По дереву
Способы обработки деревянных деталей и заготовок очень разнообразны и для их выполнения применяют следующие сверла:
Следует учесть, что кольцевые сверла для металлов и древесины сильно отличаются по качеству материалов, из которых они изготовлены. Кроме этого в конструкции коронки для обработки древесины всегда предусматривается наличие центровочного сверла и оправки.
Подробный видео обзор
Сверла по бетону, камню, кирпичу
Особенность сверления бетона и камня заключается в обязательном применении ударных воздействий на материал с одновременным вращением сверла. Поэтому в наконечники винтовых сверл изготовители инструмента впаивают особые «победитовые» напайки тупой формы, способные работать при тяжелых механических нагрузках.
Что такое победитовая напайка. На самом деле это народное название, которое пошло от названия завода «Победит». Именно здесь делают сверх твердые сплавы ВК4, ВК6, ВК8, ВК10, Т15К6 для инструмента.
Для получения отверстий больших диаметров используют корончатые буры. Они могут быть в виде единого не изменяемого элемента или составными для получения бура большой длины. Для улучшения обработки бетона и камня по краям цилиндра коронки вставлены и припаяны специальные зубья из особо прочного сплава, иногда с алмазным напылением.
Сверление стекла и керамики
Керамика и стекло это прочные, но очень хрупкие материалы. Поэтому их обработка должна производиться специальным инструментом очень осторожно. Для получения отверстий в стеклянных заготовках применяю сверла в виде копья или коронок.
Копьевидные сверла
Имеют заостренный наконечник в виде одной или двух перекрещенных лопаток с режущими кромками по краям. Для сверления рекомендуется применять шуруповерт или малооборотную дрель. Хвостовик всегда шестигранной формы для фиксации в стандартных патронах.
Корончатые сверла для керамики и стекла имеют такую же конструкцию, что и инструмент для бетона и камня, но вместо зубьев они имеют поверхность рабочего края с нанесенной алмазной смесью.
Сверление кафельной плитки
Для получения отверстий в уже уложенном плиточном покрытии применяют специальные сверла-резаки, которые называют балеринами. Из конструкция работает по принципу режущего циркуля с одной вертикальной опорной ножкой и передвигаемого на нужное расстояние резака с насадкой из быстрорежущей стали.
Видео технологии сверления
Это инструмент изготавливается из особо прочных стальных сплавов, имеет защитное покрытие и специальную заточку, которая позволяет успешно работать с самыми разнообразными материалами. Это очень удобный инструмент для бытового использования. Однако за универсальное применение придется заплатить в несколько раз дороже.
Диаметры сверл по металлу, все что существуют
