Центровочное сверло: параметры и производство, применение, производители и контроль качества

В зависимости от конструкции различают несколько разновидность сверл. Они бывают разной формы — прямую, изогнутую, с засечками, дугообразные. Одной из разновидностей является центровочное сверло. Оно имеет необычную форму, а с его помощью можно обрабатывать дерево, металл, пластик, металлокерамику. Но чем именно центровочное сверло отличается от подобных запчастей? Какие разновидности этого инструмента встречаются на практике? И что нужно помнить во время сверления? В статье эти вопросы будут в деталях рассмотрены.

Краткие сведения

Центровочное сверло (ЦС) — это инструмент в виде двустороннего сверла, который обычно применяется в заводских станках. Он имеет широкий по диаметру хвостик, который позволяет надежно зафиксировать деталь в патроне сверлящего инструмента. Сверла центровочные имеют центральную режущую часть, которая позволяет производить отверстия под углом 90 относительно плоскости обрабатываемой запчасти. По бокам у них есть боковые конусные кромки, которые позволяют создавать отверстия и углубления большого диаметра, делать раззенковку, выполнять точную зачистку краев.

Сверло центровочное по металлу обладает такими плюсами:

Высокая точность и качество работ. Центровочные сверла по металлу надежно фиксируются во вращающемся патроне. А во время работ рабочий инструмент не скользит по полотну. Это обеспечивает конструкции дополнительную стабильность при вращении, что благоприятно сказывается на качестве работ по сверлению отверстий.
Повышенный срок годности. Рабочий может повернуть деталь, чтобы активной режущей частью стала вторая сторона сверла. Поэтому такие запчасти отличаются повышенным сроком годности, а рабочему необходимо выполнять заточку намного реже.
Универсальное применение. ЦС обычно применяется для сверления металла, однако его можно применять и на других материалах — это может быть дерево, камень, пластик. Подготовка поверхности обычно не требуется.

Сверла для древесины

Относительно небольшие отверстия до 12 мм в древесине или древесных композитах (ДСП, МДФ) можно сверлить обычным спиральным сверлом для металла. Но отверстия, к которым предъявляются повышенные требования по точности размеров и чистоте поверхности выполняют сверлами, специально предназначенными для древесины. Их изготавливают из инструментальной или углеродистой стали и для металла они не годятся.

Спиральные сверла.

Предназначены для сверления малых и средних по диаметру отверстий. Как уже отмечалось, вместо них можно использовать спиральные сверла для металла, но отверстия после них получаются хуже качеством.

Винтовые сверла.

Имеют острую режущую кромку и шнекоподобную форму. Благодаря последней из отверстия легко удаляется стружка. Это качественные сверла, которые применяют, если требуется получить глубокое отверстие с гладкой стенкой.

Перьевые сверла.

Используются для получения отверстий относительно больших диаметров – от 10 до 25 мм и более. Это самые простые и недорогие сверла, их можно даже изготовить самому из подходящей пластины и круглого стержня. Но качество отверстий после них получается невысоким – шершавые стенки, не очень точные размеры.

Коронка.

Термин «коронка» говорит о том, что этот инструмент выполнен в виде полого цилиндра, на кромках которого располагаются зубья. Сверление получается в виде кольца, из которого затем удаляется внутренняя часть. Коронка – незаменимый инструмент, если требуется получить большое отверстие – до 100 мм и более. В магазинах ее предлагают в виде набора, в котором имеется оправка, центровочное сверло с хвостовиком и несколько коронок разных диаметров.

Сверло Форснера.

Это инструмент для выполнения точных отверстий в древесине (особенно мягкой), ДСП, ламинате и пр. У него имеется центровочное острие и подрезатель с острой кромкой. Благодаря последнему отверстие получается точным и гладким. Если нужно получить глухое отверстие с гладкими стенками и точными размерами, сверло Форснера справится с этой работой наилучшим образом.

Разновидности центровочных сверл

Основным документом, который регулирует изготовление ЦС, является ГОСТ 14952-75. В этом стандарте перечислены все ключевые требования к центровочным сверлам — разновидность металла, габариты устройства, точность заточки. Обычно ЦС делают из быстрорежущей стали — она обеспечивает высокое качество обработки, не требуется частой заточки, легко режет металлические изделия. Согласно ГОСТ сверла центровочные бывают следующих разновидностей:

Категория A. У таких запчастей отсутствует центровочный конус-предохранитель. Конусность сверла составляет 60 градусов. На практике запчасти категории A применяются редко в связи с тем, что большинство современных отверстий делается с предохраняющим конусом.
Категория B. У таких запчастей есть защитный центровочный конус, который выполняет защиту запчасти. Конусность сверла составляет 60 градусов. На практике ЦС категории B используются чаще всего, поскольку применение деталей этой группы заметно улучшается прочность отверстия.
Категория C. Эта группа по ключевым параметрам повторяет категорию A за единственным исключением — конусность в данном случае составляет не 60, а 75 градусов, что позволяет делать более объемные крупные отверстия. Такие ЦС востребованы в некоторых отраслях промышленности (автомобилестроение, производство инструментов и техники, радиоэлектроника).
Категория R. У таких ЦС образующие составляют дугу, что обеспечивает ряд особенностей сверления. С помощью сверл категории R можно получить высокоточные отверстия овальной формы. На практике потребность в них возникает редко, однако есть отдельные области, где они нужны достаточно часто (изготовление мебели, машиностроение, обработка плат для радиоэлектроники и другие).

По ГОСТ диаметр запчасти может находиться в пределах от 0,5 до 10 сантиметров, хотя на практике обычно применяются детали средних размеров. Диаметр определяется по размерам основной режущей части (тогда как у других сверл диаметр обычно определяется по хвостовику). Об этом помните при выборе запчасти — иначе Вы получите более крупную запчасть для сверления.

Принципы выбора

Строительные рынки, магазины представляют покупателям огромный выбор оснастки для электроинструментов, промышленного оборудования. Однако прежде чем покупать инструмент, необходимо ознакомиться с его характеристиками, изучить производителей.

Центровочное сверло

Производители

На качество и стоимость сверл влияет известность производителя. Чтобы подобрать наиболее надёжный, качественный инструмент, можно проконсультироваться с другими людьми. После анализа строительных форумов, отзывов, оставленных на торговых площадках, можно выделить оптимального производителя. Это компания Dormer. Покупатели выделяют производительность, точность, надёжность, долговечность продукции от этой компании. Фирма изготавливает сверла из быстрорежущей стали, проводя дополнительную термическую обработку. Чтобы оснастка выдерживала воздействие температур, производитель добавляет в состав кобальт. Этого компонента может быть до 5%.

Основные требования

Помимо выбора компании, которая изготавливает инструменты, при выборе оснастки следует учитывать ряд требований к сверлам:

Изготавливаться профессиональные модели должны только из быстрорежущей стали. Дополнительными компонентами могут быть ванадий, кобальт.
На поверхности стали не должно быть сколов, побежалостей, изменений цвета, неровностей, трещин.

Для оснастки допускаются отклонения по размерам. Например, модель диаметром до 0.8 мм может иметь погрешность +/- 0,05 мм. Конструкции диаметром до 5 мм может иметь отклонения +/- 0,15 мм.

Технические требования к ЦС

ЦС делают из быстрорежущей стали, которая обеспечивает хороший уровень резки и слабо тупится при использовании. Запчасти этого типа иногда делают из стали с повышенным содержанием кобальта и ванадия. Эти дополнительные элементы обеспечивают дополнительную прочность. Поэтому с помощью запчастей с добавление кобальта и ванадия можно сверлить даже самые прочные материалы. Скажем, сверхпрочные металлические сплавы, некоторые породы камня или металлокерамику.

При изготовлении запчасти допускаются небольшие отклонения по диаметру. Однако они не должны превышать 0,2 миллиметров (для тонких ЦС — не более 0,05 миллиметра). Поверхность сверл не должна иметь внешних дефектов — сколов, крупных царапин, трещин, термических ожогов. Допускается изменение цвета в области канавок, если это вызвано естественными причинами (из-за частого использования сверла). Периодически (1 или 2 раза в году) необходимо проводить испытание ЦС на прочность, соответствие нормам ГОСТ. Для испытаний берется минимум пять сверл из комплекта.

Испытания проводят в соответствии с нормами ГОСТ с учетом международных требований. Краткие сведения об испытаниях:

Для проверки проводится ряд лабораторных тестов, которые позволяют оценить прочность и физическое состояние запчасти. Проверку должно уполномоченное лицо, у которого есть соответствующий допуск, образование, опыт работы.
Одним из основных методов контроля является внешний осмотр с помощью увеличительного стекла. Нужно проверить, что габариты детали имеют отклонения не более 25%, а углы — не более 35%.
Во время испытания выполняется проверка на шероховатость по требованиям, которые перечислены в государственном стандарте ГОСТ 9378-93. Во время тестов можно ориентироваться и на другие нормы.
Выполните проверку на термическую устойчивость. Во время тестов для охлаждения следует применять пятипроцентный раствора эмульсола или аналогичные жидкости.

Не забудьте провести проверку на твердость, точность, длину и другие параметры. В случае неудовлетворительных показателей от применения ЦС рекомендуется отказаться. Наличие несоответствий нормам ГОСТ может указывать на то, что инструмент испортился и пришел в негодность (понизилась прочность, появились значимые дефекты, нарушился температурный режим). От применения таких запчастей откажитесь, поскольку из-за них снижается точность обработки + есть риск травм на рабочем месте.

Контроль качества

Свёрла для получения центровочных отверстий относятся к профессиональным инструментам. Именно по этой причине подходят со всей ответственностью к контролю их технических характеристик. Самым главным этапом контроля качества центровочного оборудования является проверка его на работоспособность. Она производится на специальных образцах, которые изготовлены из стали 45 и по шкале НВ имеют твёрдость в пределах 187−207 единиц.

Во время проведения испытания работоспособность инструмента, который проходит проверку, сравнивается с тем, как в точно таких же условиях ведёт себя образец, параметры точности и жёсткости у которого точно известны.

После проверки в обработке металла у центровочного сверла не должно быть участков выкрашивания на его режущей части. Люди, которые испытывали инструмент, оценивают, пригодно ли оно к дальнейшей обработке. Средствами, которые применяются для подобного контроля, служат увеличительное стекло (лупа) и измерительный прибор, необходимый для сравнения параметров проверяемого инструмента с указанной в чертеже величиной. ГОСТ 8 .051−81 при проверке параметров геометрических допускает наличие таких погрешностей:

На угловые величины допустимо отклонение 35% от указанного допуска.
На линейные геометрические параметры и взаимное расположение поверхностей оборудования допустимо отклонение 25% от допуска, который указан на чертеже.

Рекомендации по применению измерительных приборов, а также правила проведения испытания на твёрдость оговариваются в ГОСТе 9013−59. А ещё такие свёрла проверяются на шероховатость поверхности. Для этого их сравнивают с эталонным образцом. Требования к величине шероховатости изложены в ГОСТе 9378−75.

При проверке центровочного инструмента, как и в период выполнения обработки, должна применяться смазывающе-охлаждающая жидкость. Она представляет собой 5% водный раствор эмульсола. Плановые испытания, которые производятся на 5 (можно больше) инструментах, проводятся с такой периодичностью:

Один раз на протяжении трёх лет проводится проверка на среднюю наработку до отказа.
Дважды в год проводится проверка на безотказную наработку.

Фабричное и домашнее использование ЦС

Центровочные сверла востребованы во многих отраслях человеческой деятельности. Их применяют на заводах, задействованных в таких сферах, как машиностроение, производство высокоточной техники и инструментов, изготовление мебели. Их ставят в частных мастерских, на территории цехов малых предприятий, на станциях технического обслуживания. Применение ЦС позволяет получить точное перпендикулярное отверстие без скосов, с помощью которого будут скрепляться части сложных конструкций.

Помимо этого сверла часто применяют обычные люди в быту, когда хотят выполнить какую-либо несложную работу. Скажем, с помощью такого инструмента легко сделать отверстие в поврежденной мебели, которые в дальнейшем можно будет использовать для починки изделия. Другой пример: ЦС можно применять для сверления печатных плат — сверло войдет эту поверхность ровно под углом 90 градусов, что обеспечит высокое качество и точность обработки. В быту обычно применяются компактные маленькие сверла, а дрель должна быть совместима с ними (уточните эту тонкость у продавца в магазине).

Применение в домашних условиях

Многие мастера нашли применение центровочным свёрлам и в домашних условиях. Они пользуются большой популярностью у радиолюбителей, которым приходится часто сверлить отверстия в печатных платах малого диаметра.

Из-за своей высокой жёсткости этот инструмент в подобных ситуациях предпочтительнее, чем обычный инструмент для проделывания отверстий малого диаметра.

В домашних условиях применяются центровочные свёрла диаметром 0,5−0,8 миллиметров. Это объясняется тем, что инструмент с режущей частью малого диаметра эффективнее решает большинство бытовых задач.

С помощью центровочного инструмента выполняют высверливание винтов и шурупов, которые обычной отвёрткой выкрутить невозможно. А вот при помощи инструмента центровочного головки подобных неподдающихся элементов высверливаются просто, а после этого и легко выкручиваются. Проще всего решить задачу, если нужно высверлить головку шурупа или винта, на которой прорези предназначаются для крестовых отвёрток. А вот если прорези на головке предназначены для прямой отвёртки, то предварительно нужно накернуть для того чтобы обозначить конкретное место захода сверла.

Дополнительные требования по ГОСТ к ЦС

Не забывайте о правилах ГОСТ:

Хранить инструменты рекомендуется в ящиках или изолированных коробках. Требований по температуре, освещенности, влажности нет, поскольку инструментальная сталь является прочным и химически инертным материалом. Единственный момент — минимизируйте контакт запчасти с водой, поскольку это приведет к коррозии (вода может начать реагировать с железом, что и приведет к ржавчине).
Транспортировать детали можно любым транспортом по выбору собственника запчастей — водным, воздушным, автомобильным, железнодорожным. Для перевозки следует упаковать запчасти в коробки или изолированные упаковки, которые защитят запчасти от контакта с водой. Требований относительно купли/продажи деталей нет за исключением маркировки — она должна наноситься на каждую упаковку товара, сведения должны быть достоверными. Продажу товаров делайте в соответствии с актуальным российским законодательством.

Размеры и доступы

Размеры сверла я выбираю исходя из размеров винта или шурупа, головку которого надо высверлить. Диаметр хвостовика центровочного сверла должен быть равен или чуть больше диаметра «тела» винта или шурупа (рис.2). Конец сверла устанавливают в центр головки винта и сверлят до тех пор, пока конусная часть сверла не углубится до «тела». При этом головка винта отламывается и начинает проворачиваться вместе со сверлом. Именно в этот момент надо прекратить подачу и остановить дрель. По своему опыту могу сказать, что дальнейшее сверление обычно не требуется — винтовое соединение более или менее легко разбирается.Аналогичным образом высверливаются винтовые соединения с «потайными» и «полупотайными» головками. Так же легко можно высверлить винты со шлицем под плоскую отвёртку и заклепки, но их надо сначала накернить, а потом приступать к сверлению. Несколько раз мне приходилось использовать центровочное сверло прямо на автомобиле, причём в самых неудобных и труднодоступных местах. Обычно я действовал в следующей последовательности. Из-за невозможности накернить центр на обломке шпильки начинал сверлить сразу центровочным сверлом. При необходимости, отклоняя сверло в том или ином направлении, старался направить его так, чтобы центр сверления как можно точнее совпал с центром шпильки. Затем продолжал сверление на необходимую глубину обычным спиральным сверлом и пытался вывинтить обломок шпильки с помощью специального инструмента — экстрактора.

О чем говорит окраска сверла?

По цвету покрытия можно примерно определить характеристики сверла. Сверла обычного качества имеют характерную для стали серую краску.

Черный цвет говорит о том, что сверло подвергалось оксидированию. То есть, оно защищено от коррозии, и имеет улучшенные теплоотводящие свойства.

Легкий золотистый оттенок сообщает о том, что сверло прошла процедуру отпуска, во время которого снимаются внутренние напряжения.

Нитридное титановое покрытие проявляет себя ярким блеском позолоты. Сверла с ним имеют увеличенный срок службы и низкое трение при сверлении. Хотя они и стоят дороже, но с лихвой оправдывают свою цену длительной эксплуатацией.

Алмазное напыление можно узнать по желтому цвету и порошкообразной фактуре.