§7. СВЕРЛЕНИЕ. Виды сверл. Элементы режущей части спирального сверла.

Виды сверл в зависимости от формы рабочего органа

Виды сверл и их назначение тесно связаны между собой. По виду рабочего органа различают следующие виды:

• Винтовое, или спиральное. Это одна из самых широко распространенных форм сверла. Ее применяют работы с самыми разными веществами. Универсальные сверла также имеют спиральный вид. Размеры их колеблются от десятых миллиметра до десятков сантиметров.
• Плоское или перьевое. Используется для отверстий в мягких веществах, дереве, пенобетоне. Рабочий орган — заточенная лопатка, в середине ее находится острый выступ для центровки.
• Глубокого сверления. Используются, если глубина отверстия больше диаметра, по меньшей мере, в пять раз. В теле сверла есть две винтовые полости, по ним в зону сверления подается смазочно-охлаждающая жидкость
• Одностороннего реза. Используется для мехобработки повышенной точности. Имеют опорную плоскость и пару рабочих кромок, находящихся по одну строну от продольной оси.
• Коронка. По форме представляет собой полый цилиндр, рез проводится нижней кромкой. В результате в материале прорезается кольцо, а внутри него располагается керн – цельный цилиндрический кусок материала. По окончании операции его требуется вытряхнуть из коронки.
• Центровочное. Для предварительного засверливания — наметки центра.
• Ступенчатое. Представляет собой ступенчатую цилиндрическую пирамиду. Прогрессивный вид оснастки, используется по листовому прокату для больших диаметров. При постепенном увеличении диаметра не деформируется лист.

Перьевое сверло

Сверло-коронка

Виды сверл также подразделяются по форме получающегося отверстия:

• конические виды — диаметр плавно уменьшается с глубиной;
• ступенчатые виды – диаметр уменьшается скачками;
• цилиндрические виды — диаметр постоянный по всей глубине.

Существуют и другие виды. Они используются для узкоспециальных случаев.

Виды сверл

Изделия делятся на несколько групп по конструкции и назначению.

Это позволяет быстро подобрать инструмент под конкретные задачи.

ПО ФОРМЕ

На основании формы сверла достаточно легко определить, для какого материала его можно использовать:

Спиральное

Классический инструмент.

Рабочая часть имеет два зубца, которые закручены по спирали.

Инструмент, вгрызаясь в материал, выталкивает своими канавками стружку на поверхность.

Форма наконечника полностью зависит от материала, для которого предназначен инструмент.

Как правило, диаметр изделий не превышает 80 мм.

Винтовое

Модернизированный предыдущий вариант, имеющий более совершенную форму канавок, отводящих стружку.

Еще одно отличие – такие изделия больше по длине.

Перьевое

Плоское по форме изделие, режущая часть изготовлена в форме острой пики, очертания которой переходят в более широкую лопатку.

Другие названия – плоское резцовое сверло, что продиктовано его формой, перовое.

У строителей именуется перкой.

Используется там, где нужно получить глубокое и одновременно широкое отверстие.

Кольцевое

Для тех случаев, когда нужно высверлить отверстие с большим диаметром без предварительной подготовки.

Более известно, как коронка.

Форма инструмента напоминает пустотелый цилиндр, а на оси вращения находится центровочное спиральное сверло.

Часть, режущая материал, выполнена либо в виде зубьев, твердосплавных напаек, либо имеет напыление из алмазной крошки.

Коническое (конусное)

Своей формой напоминает конус с острым наконечником.

Подходит для работы с металлом, толщина которого не превышает 0,5 см.

Всего один инструмент способен проделать разные по размеру отверстия.

Все зависит от начального и конечного диаметра конуса, а также от глубины погружения.

С противоположных боковых сторон сверла находятся специальные канавки с заточенными кромками.

Ступенчатое

Разновидность конусного варианта.

Конус разделен на ступени с увеличением их диаметра, которые имеют свой размер.

Инструмент удобен тем, что позволяет в процессе работы отслеживать диаметр образуемого отверстия.

Копьевидное

Формой напоминают наконечник копья, откуда и название.

Используются при работе с твердыми, но одновременно хрупкими материалами, например, стеклом и кафелем.

Балерина (балеринка)

Круговое сверло, которое используется при работе с деревом и кафелем.

Все зависит от установленной режущей части.

Спроектировано таким образом, чтобы на выходе получалось идеально ровное отверстие большого диаметра.

Инструмент имеет крестообразную форму с резцами, расстояние до которых от центра может регулироваться.

Так выставляется диаметр необходимого отверстия.

Центральная часть – спиральное сверло, вокруг которого и вращаются резцы.

Сверла одностороннего резанья

Режущие кромки находятся с одной стороны относительно оси самого инструмента.

В свою очередь делятся на пушечные (передний конец стержневидной формы наполовину срезан, что формирует отводной канал для стружки)

и ружейные (обжатая трубка с полостью, через которую подводится охлаждающая жидкость, и углом канавки до 120 градусов).

Трубчатые

Аналогия коронок, но с более длинной рабочей частью.

Конструкции Форстнера

Усовершенствованный вариант спирального инструмента, но с дополнительными фрезами.

Конструкции Жирова

Подвид винтового инструмента, имеющий три конуса на режущей части, из-за чего ее длина увеличена.

Также конструкция дополнена перемычкой с пазом, которая подточена на треть режущей кромки.

Конструкции Юдовина и Масарновского

Инструмент с большим углом канавки и особенной ее формой, что и отличает его от других видов.

Зенковочное

Монолитный цилиндр, имеющий несколько режущих кромок, образующих конус.

Используется для зенковки отверстий под головки винтов.

ПО НАЗНАЧЕНИЮ

Инструмент делится по назначению, что и является причиной его особой формы в каждом конкретном случае.

В строительстве, в быту и на производстве используются следующие сверла:

Универсальные

Как понятно из названия, справляются с большинством материалов.

Имеют особую заточку, которая получила соответствующее название – универсальная.

По дереву

Это и спиральные, и перьевые, кольцевые и винтовые.

По древесине хорошо работают, в том числе, сверла Форстнера и балеринки.

По металлу

Конические, корончатые, ступенчатые, а также классические спиральные.

По бетону

Корончатые с твердосплавными напайками, ударные спиральные и винтовые.

Имеют различные хвостовики под перфораторные патроны.

Для керамики

Коронки, копьевидные и балерины.

Первые производятся без зубьев.

Режущую функцию выполняет специальное алмазное напыление.

При работе по стеклу используются именно эти виды.

По пластику

Специальные спиральные варианты и коронки, способные проходить материал, не ломая его.

Существует специализированный инструмент, который используется строго для выполнения конкретной задачи:

Для глубокого сверления

Спиральный инструмент, имеющий сквозные каналы.

Их назначение – подача охлаждающей жидкости прямо на режущую часть.

Сюда относится ружейный и пушечный подвиды.

Одностороннего реза

Инструмент, основное назначение которого заключается в создании точных отверстий.

Подвид – эжекторные сверла, разработанные под сверлильные станки.

Как ясно из названия, режущие кромки смещены к одной стороне от оси, вокруг которой происходит вращение инструмента.

Центровочное

Специфический инструмент, способный в деталях проделывать исключительно центровые отверстия, но не более того.

Типы хвостовиков

По конструкции сверло делится на рабочую часть и хвостовик. Хвостовик зажимается в патроне станка или дрели. Они бывают:

• Цилиндрические.
• Конические. Предназначены для фиксации в специальных зажимных устройствах.
• Граненые. Имеют 3, 4 или 6 граней. Последние получили широкое распространение в бытовых шуруповертах и позволяют быстро сменить инструмент.
• Быстросъемные (тип SDS и другие) Хвостовик имеет специальные впадины, которые надежно фиксируются выступами патрона. Применяются в перфораторах.

Хвостовик граненый

Сверла для древесины

Отверстия малых диаметров (до 15 мм) в дереве, фанере , OSB можно спокойно проделывать и сверлом по металлу. Если же требуются повышенная точность и гладкость поверхности, применяют специальные сверла из углеродистой стали, обладающие особыми конструктивными элементами и не подходящие для обработки металлических деталей. Различают следующие виды:

• Спиральные. Обладают специфической заточкой, позволяющей получить лучшее качество поверхности.
• Винтовые. Обладают острой режущей гранью и сделаны в виде шнека. Это облегчает удаление стружки из отверстий большой глубины.
• Перьевые. Позволяют работать по большим диаметрам — до 50 мм. Дешевы и просты по конструкции. Качество поверхности и точность соблюдения размеров ниже, чем у винтовых.
• Корончатые. Имеют вид коронки. Диаметр достигает 150 мм.

Сверла для древесины

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

Сверла для каменных материалов

Обычные сверла не подходят, чтобы сверлить как бетон, кирпич или камень. Они быстро тупятся об имеющие абразивные свойства песчинки и частички камня. Кроме того, перед сверлом создается уплотненный слой из мельчайших частичек материала. По действием нагрева от трения этот слой спекается. Поэтому и само сверло, и технология сверления имеют свои особенности. К вращению инструмента добавляют возвратно-поступательное движение, дробящее материал. Так работают и ударная дрель, и более мощный перфоратор, и проходческий бур. В головку инструмента вплавляется чуть большая по диаметру пластина из особо твердого сплава (например, победита). Для больших диаметров и глубин применяют коронку с твердосплавными зубами или с вплавленными техническими алмазами.

Сверло по бетону

Сверла

Сверла применяются при обработке отверстий в сплошном материале. По конструкции различаются спиральные, центровочные, перовые, ружейные с наружным или внутренним отводом стружки и кольцевые (трепанирующие головки) сверла. Сверла изготавливаются из быстрорежущей стали марок Р18, Р12, Р9, Р6АМ5, Р6АМ5ФЗ, Р6П5К5 и Р9М4К8. Возможно оснащение режущей части сверла пластинами твердого сплава марок ВК6, ВК6М, ВК8, ВК10М, ВК15М, что позволяет использовать их при обработке материалов на высоких скоростях резания, а также при обработке материалов высокой твердости, например легированных конструкционных сталей.

Рекомендации по выбору

Чтобы правильно подобрать инструмент, обеспечивающий наилучшую производительность и качество поверхности, нужно учитывать:

• характеристики материала детали;
• диаметр;
• глубину.

Важнейшими параметрами сверла являются:

• диаметр;
• длина;
• конструктивные особенности;
• вид и остроту заточки;
• материал рабочей части;
• цвет рабочей поверхности;
• баланс;
• назначение;
• совместимое оборудование.

Так, для хвостовика SDS потребуется соответствующий патрон, а для сверления большого диаметра в металлических заготовках необходим мощный низкооборотистый станок или дрель с высоким моментом.

Сверла по дереву

В домашних условиях обычно используют спиральный тип. С его помощью можно просверливать отверстия как маленького, так и большого диаметра. Для более профессиональной же обработки можно купить следующие типы: • Перовой тип. Это плоское сверло с заостренным наконечником, выступающим вперед. Такое сверло можно установить в дрель. Используется для отверстий большого диаметра с чистым краем. • Винтовой. Сверло имеет крупную рабочую часть, которая эффективно отводит стружку. Оно достаточно длинное, подходит для сверления бревен. Кончик инструмента имеет мелкую резьбу, поэтому сверло без труда входит в дерево любой породы. • Кольцевой. Инструмент имеет цилиндрический вид с зубцами по краю. В середину вставлено обычное спиральное сверло. Им просверливают широкие отверстия в дереве, пенобетоне, ПВХ. • Сверло Форстнера. Имеет две режущие кромки, расположенные на цилиндрической форме инструмента. После сверления остается отверстие с плоским дном.

Цвет поверхности сверла

По цвету поверхности можно многое сказать о материале, из которого изготовлен инструмент.

• Серый. Это просто сталь, причем недорогая. Такой вид сверла не подвергают дополнительной обработке, улучшающей режущие или прочностные свойства. Их имеет смысл использовать только тогда, когда требуется просверлить пару отверстий раз в две недели.
• Черный. Это результат упрочнения перегретым паром. Приличные, достаточно прочные массовые инструменты для бытового применения. Сохраняют доступность по цене
• Светло- золотистый. Такие инструменты прошли термообработку отпуском, которая существенно повышает прочность и снимает внутренние напряжения. Стоят заметно дороже, но цену свою оправдывают за счет долгого срока службы.
• Ярко- золотистый. В сплав добавлен титан. Это лучший вид сверл, доступных для домашнего применения. Титан снижает показатели трения, и, следовательно, нагрев. Это позволяет обеспечить отличный срок службы. Но соответственно растет и цена. Приобретение экономически оправдано при больших объемах работ.

Виды сверл по цвету поверхности

Общая закономерность – более дорогие сверла приходится реже менять. Если объем предстоящих работ существенный, то лучше не экономить и не закупать потом десятками дешевые сверла. Кроме экономии средств, будет сэкономлено бесценное время и заметно снижен риск порчи материала при поломке сверла.

Классификация по размерам

На рынке представлены самые разнообразные размеры, как по диаметру, так и по глубине сверления. В соответствии с ГОСТами 4010-77, 10902-77, 886-77 различают:

• короткие общая длина от 20 до 130 мм, диаметр от 0,2 до 20;
• удлиненные — от 19 до 205 мм;
• длинные — 56 до 255 мм, диаметр- 1-20 мм

У иностранных изготовителей применяются собственные системы классификации инструмента по размерам, таблицы соответствия можно получить, обратившись к региональным представителям.

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.

Как разобраться в маркировке

Маркировка может рассказать все о размете, типе и материале, из которого сделано сверло. Для малых диаметров (до 2 миллиметров) обозначения на сам инструмент не наносятся, маркируются коробочки, в которых он хранится.

Сверла от 2 до 3 мм имеют на хвостовике обозначение диаметра с точностью до десятых долей и о марке сплава, из которого они сделаны

Сверла толще 3 мм маркируются диаметром, обозначением материала и логотипом завода-изготовителя.

Расшифровка маркировки сверла NHD

К надписи могут добавлять дополнительные символы:

• Р — это быстрорежущие инструментальные сплавы;
• М — добавки молибдена;
• К — кобальтовые присадки;
• и т.д.

Многие иностранные изготовители наносят на хвостовик более подробные сведения:

• страна происхождения;
• лейбл производителя;
• марка инструментального сплава;
• диаметр;
• максимальный класс точности, достижимый этим инструментом;
• перечень материалов, рекомендованных для сверления.

Популярные марки инструментов от зарубежных производителей

Чтобы правильно подобрать импортное сверло для своих материалов, следует понять их систему обозначений. Наиболее распространены следующие виды обозначения:

HSS-R и HSS-G

Ими можно сверлить:

• стальные отливки, углеродистые и низколегированные сплавы;
• сплавы цветные;
• чугунные детали.

HSS-G Co 5

Для среднепрочных сталей:

• высокоуглеродистых;
• нержавейки;
• термически упрочненных;
• стойких к агрессивным средам;
• высоколегированных.

HSS-G TiAN/TiN

Сверла с титановым напылением и добавками соединений алюминия и азота. Отличаются высокой износостойкостью и защитой от коррозии.

Сверла марки HSS-G TiAN

Рекомендованы для работы с высокопрочными материалами

• чугуны с углеродом в шаровидной форме;
• высокопрочные бронзы и латуни;
• отливки под давлением

Существуют и другие виды инструментальной стали. Они служат для промышленных и узкоспециальных применений

Лучшие производители

Репутация фирмы–изготовителя – весьма важный критерий при подборе сверла. Многие компании гордятся столетней и двухсотлетней историей безупречного качества.

Сверла Bosch

Многие эксперты — технологи сходятся на том, что наилучшим соотношением цена/производительность на сегодняшнем рынке обладают:

• Предприятия стран СНГ. Их продукция традиционно, со времен СССР, отличалась прочностью и долговечностью при низкой цене. К сожалению, они постепенно уходят с рынка
• Ruko при доступной цене обеспечивает достойное качество и широкий ассортимент конструкций, напыления, диаметров, длинны и заточек.
• Bosh. Стоит дороже, но обладает существенно большим ресурсом. Выгоден при больших объемах работ.
• Зубр. Достойная попытка возрождения славы советских инструментальщиков. Сочетает высокое качество и надежность с разумными ценами.