Чем просверлить отверстие в металле 25мм

12

Способы сверления металла: свёрла и приспособления

Узнаем все тонкости и способы сверления металла — выбор инструмента, заточки и режимов резания.

Просверлить отверстие в металле — что может быть проще? Есть, однако, в этой слесарной операции довольно много тонкостей, касающихся правильного выбора инструмента, заточки и режимов резания.

Как просверлить отверстие в металле

• Виды свёрл по металлу и техника их заточки
• Как правильно сверлить металл

Для проделывания отверстий в металле используют свёрла — механические стержни из сплава, который твёрже, чем обрабатываемая деталь. Свёрла по металлу изготавливают из быстрорежущей стали марок Р6М5, Р9, Р18 под общим обозначением HSS, либо из твёрдых сплавов: ВК, Т5К10, предназначенных для обработки закалённых и твёрдосплавных заготовок.

Сверло состоит из трёх элементов:

• Кромки врезаются в дно отверстия и снимают с него тонкую стружку.
• Спиральная нарезка выталкивает стружку из отверстия.
• Хвостовик предназначен для крепления сверла в патроне инструмента.

О режущих кромках стоит рассказать более подробно. Это два скоса на остром конце сверла, которые сходятся в вершине — самой выступающей точке передней части, образуя перемычку. Угол, под которым сходятся кромки, называют главным углом при вершине, его величина стандартизирована для различных материалов и режимов обработки:

• Твёрдая сталь и нержавейка: 135–140°
• Конструкционная сталь: 135°
• Алюминий, бронза, латунь: 115–120°
• Медь: 100°
• Чугун: 120° задний угол и 90° угол заточки кромки

Каждая кромка также имеет собственный угол заточки порядка 20–35°, определяющий её остроту. Этот угол, называемый задним, обеспечивает касание сверла к металлу только по линии кромок, при этом за ними остаётся свободное пространство. Такая форма необходима для более лёгкого снятия и выброса стружки. У некоторых свёрл кромка заточена под более тупым углом, вплоть до прямого. Такие режущие кромки хорошо справляются с обработкой хрупких металлов, например, чугуна, латуни и бронзы.

Спиральная часть включает несколько канавок для отвода стружки, на вершине которых расположены дополнительные кромки, плоскость которых параллельна оси сверла. Это так называемая ленточка, которая при погружении сверла подчищает стенки отверстия и способствует более качественной центровке.

Виды свёрл по металлу и техника их заточки

Выше мы рассмотрели базовую разновидность свёрл. Чтобы понять, как формируются углы при заточке, нужно лишь немного знаний и практики. Точить свёрла лучше всего на шлифовальном станке с подручником, в худшем случае можно воспользоваться универсальной заточной машинкой. На УШМ свёрла точить нельзя: во-первых, это противоречит технике безопасности при работе с этим электроинструментом, а во-вторых, из-за большой скорости вращения металл сильно перегревается и отпускается, становясь мягким.

При заточке сверло устанавливается на подручник так, чтобы его режущая часть была немного приподнята. Проворачивая сверло и сдвигая хвостовик влево, нужно добиться, чтобы режущая кромка расположилась строго горизонтально и параллельно торцу круга. Затачивать левую и правую кромку нужно поочерёдно, снимая тонкий слой металла и периодически охлаждая сверло в воде.

Если просто зафиксировать сверло в требуемом положении и подвести его к наждаку, правильно обточить заднюю поверхность не удастся. Из-за того что точильный камень круглый, затылочная часть кромки получается вогнутой. Это приводит к быстрому затуплению кромки и проблемам с отводом стружки. Чтобы избежать такого явления, переднюю часть сверла после касания о камень нужно немного приподымать, подавая вперёд и не снимая нажима. Так формируется выпуклая задняя поверхность, которая намного лучше воспринимает нагрузку при резании.

Обточка кромок должна выполняться до выведения острых граней без сколов и заусенцев. При этом съём с обеих сторон должен быть равномерным, о чём можно судить по форме и положению остающейся перемычки, а также по длине самих кромок. Если перемычка будет смещена, сверло будет вращаться эксцентрично, что приведёт к увеличению диаметра отверстия. Этот эффект можно использовать, если в наличии нет сверла нужного диаметра.

Когда основные кромки выведены, выполняется стачивание перемычки. Для этого сверло нужно поставить на подручник под углом около 45° и прижать задней частью к ребру круга, не задевая режущую кромку. На перемычке образуются две небольшие насечки длиной до 1/10 диаметра сверла, которые выполняют роль заходных и центрирующих кромок.

Более специфическая разновидность свёрл используется для сверления тонколистового металла. При изготовлении глубокого отверстия сверло сначала центрируется вершиной, а на выходе удерживается ленточками спиральной части. Однако в тонком металле вершина проходит насквозь до того, как ленточки упираются в края, из-за чего отверстие получается рваным, смещённым или овальным.

В таких ситуациях лучше использовать сверло перьевого типа, имеющее центрирующий носик. Изготовить такое можно из обычного сверла по металлу, переточив его определённым образом. Всё делается так же и с теми же углами, но при этом кромки не развёрнуты от вершины к краям, а сведены навстречу друг другу. Перьевое сверло нужно затачивать о край камня, оставляя перемычку нетронутой. Стачивание кромок выполняется до тех пор, пока перемычка не образует носик, выступающий над вершинами режущей части на 1–2 мм.

Третий вид свёрл по металлу — конусные ступенчатые. У них есть несколько режущих кромок различного диаметра, что позволяет проделывать разные по размеру отверстия всего одним инструментом. Однако, несмотря на кажущуюся универсальность, найти действительно хорошее ступенчатое сверло довольно сложно, а его стоимость составит не менее $25. Другой минус — заточку таких свёрл можно выполнить только на специализированном станке.

Для сверления твёрдых сплавов и закалённой стали лучше использовать победитовые свёрла по бетону. Их заточка изначально рассчитана на дробящее действие, однако если вывести кромки под углом при вершине около 135° и заточить их под углом 20°, даже в очень твёрдой детали можно без усилий проделать аккуратное отверстие.

Как правильно сверлить металл

Вне зависимости от того, выполняется сверление дрелью или на станке, главное — правильно выбрать скорость вращения. В большинстве случаев оптимальная скорость находится в диапазоне 1800–2500 об/мин, однако на практике могут выбираться совершенно разные значения в зависимости от точности заточки и свойств материала.

Для эффективного и быстрого сверления не обойтись без умения правильно соотносить скорость вращения и усилие подачи. Легко почувствовать, как сверло врезается в металл, непрерывно выделяя стружку, и само начинает заглубляться в дно отверстия без существенного усилия. Обороты при этом, как правило, довольно низкие — порядка 300–500 об/мин.

Лучший показатель, что процесс сверления проходит технологически верно, а сверло заточено правильно — равномерный выход стружки с обеих спиральных канавок. Качество стружки — тоже значимый показатель:

• при сверлении стали выделяется цельная стружка в виде длинных спиралей;
• чугун, закалённая сталь и прочие хрупкие материалы образуют россыпь иголок;
• алюминий сверлится с образованием коротких завитков;
• при сверлении нержавейки могут получаться пыль и мелкие хлопья.

Если сверло не врезается в металл, а трёт по нему с характерным писком, либо на выходе образуется нетипичный вид стружки, лучше остановиться и поправить заточку, иначе есть риск отпуска металла от перегрева или слома рабочей части.

Обязательно соблюдение техники безопасности! Сверлить следует без перчаток, защитив глаза слесарными очками.

Перед началом сверления необходимо разметить все отверстия, которые нужно проделать в детали. Центр каждого отверстия следует наметить кернером. Сначала сверлится небольшая лунка глубиной 2–3 мм, в неё вносится несколько капель машинного масла. Нужно научиться позволять сверлу самому выполнять свою работу: сначала сильно прижать инструмент, а когда произойдёт врезание кромок в металл — ослабить нажим и просто слегка придавливать, удерживая равномерную скорость вращения.

Вместо масла могут использоваться и другие охлаждающие жидкости. Так, при сверлении нержавейки сверло нужно смачивать олеиновой кислотой. Её испарения вредны, поэтому работать необходимо в респираторе. Для охлаждения также хорошо подходит керосин и мыльная вода — брусок хозяйственного на литр.

Особое внимание требуется в момент выхода сверла при сверлении сквозных отверстий. Достаточно часто в таких случаях тонкое дно прорывается с образованием крупных заусенцев, которые попадают в спиральные канавки и затягивают сверло вперёд. На выходе из детали требуется ослабить нажим и немного увеличить обороты.

Сверлить отверстия большого диаметра лучше в несколько этапов, постепенно увеличивая диаметр сверла. Это не только снизит нагрузку на инструмент, но также продлит срок жизни заточки и обеспечит чистоту обработки. Отверстия диаметром свыше 13 мм лучше сверлить с помощью коронок. Вместо масла рекомендуется использовать консистентную смазку, так будет меньше брызг. Коронке нужно периодически давать время остыть, а во время работы тщательно следить за тем, чтобы зубья погружались равномерно, иными словами — держать шпиндель строго перпендикулярно поверхности детали.

Завершающий этап сверления — снятие фасок с обеих сторон отверстия. Для этого можно использовать зенковку, а при её отсутствии — сверло вдвое большего диаметра, которое подаётся с минимальным усилием на больших оборотах. Для снятия заусенцев с больших отверстий разумно воспользоваться круглым напильником и наждачной бумагой. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Сверление отверстий большого диаметра в металле: особенности процесса

Любое конструирование, будь то в своем доме или на производстве, подразумевает работу с металлом. Нередко во время эксплуатации этого материала может возникать вопрос о том, как происходит сверление отверстий большого диаметра в металле.

Данный процесс заслуживает внимания, так как от выбора подходящего инструмента и технологии напрямую зависят трудоемкость процесса выполнения работы и качество ее результата.

6 способов сделать отверстие в металле

Заготовки из металла могут отличаться по толщине и прочности, а значит, их характеристики нужно учитывать при выборе инструментов для обработки. Кроме того, важно представлять, какого диаметра нужно сделать отверстие, насколько качественно и аккуратно должна быть выполнена работа, ведь от этого зависят используемые в процессе материалы и технологии.

Сверление отверстий большого диаметра в металле осуществляется при помощи таких методов:

1. Обработка лобзиком

Электрический лобзик позволяет вырезать идеальный ровный круг. Для этого необходимо делать работу поэтапно:

• Определите толщину металла, чтобы подобрать для электрического лобзика подходящее пильное полотно.
• Разметьте контур круга нужного диаметра на рабочей плоскости.
• Просверлите отверстие дрелью со сверлом диаметром 8–10 мм.
• В сделанное на предыдущем шаге отверстие установите пильное полотно лобзика и продолжите работу по намеченной линии.

В результате вы получите ровное отверстие с идеальными краями, не затратив много времени и сил. Обдумывая, как сделать отверстие в металле большого диаметра, помните, что лобзик подходит только для работы с заготовок малой или средней толщины, в пределах 2-3 мм.

Рекомендуем статьи по металлообработке

2. С помощью болгарки

Данный инструмент также справляется только с не очень толстым металлом. Работа осуществляется следующим образом:

• Нанесите четкую разметку, упрощающую вырезание круга.
• По всей длине окружности прорежьте диском болгарки короткие отрезки – в дальнейшем их нужно будет соединить.
• В результате такой обработки фигура будет ближе по форме к многограннику, чем к кругу. Поэтому заготовку нужно будет зачищать, пока не получатся достаточно ровные и гладкие края. В этом случае болгарка также станет хорошим помощником. Если получившееся отверстие имеет большой диаметр, его можно обточить крупным диском. Однако в процессе придания кругу более ровной формы болгаркой нужно быть внимательным: диск должен оставаться внутри отверстия, находясь при этом в одной плоскости с заготовкой.

3. Обработка толстого металла

Контуры запланированной фигуры размечаются на поверхности будущего изделия при помощи линейки, циркуля и маркера. Линейка позволяет установить ширину разъема циркуля, чтобы сделать отверстие нужного диаметра. Далее находят центр круга, и от этой точки циркулем намечают контуры.

Специалисты рекомендуют наносить разметку маркером, чтобы во время работы не искать плохо заметную линию.

4. Сверление газовым резаком

Данный метод подходит, если нужно сделать отверстие большого диаметра в металле средней толщины. Для этого нужно:

• наметить контур круга;
• зажечь горелку;
• отрегулировать факел горения;
• аккуратно и без спешки проводить факелом по разметке на заготовке.

Описанная технология позволяет вырезать отверстия в металлических заготовках толщиной 4-5 мм.

5. Посредством сварочного аппарата

Такой способ может использоваться, если вы задумались, как рассверлить отверстие в металле большого диаметра в домашних условиях, но у вас нет газового резака.

Начните с регулировки устройства – вам потребуется максимальный уровень тока. Далее подставьте горящую дугу к контуру и удерживайте до появления отверстия. Продолжайте работу по этому принципу, постепенно передвигая аппарат вдоль линии разметки.

Здесь основная задача состоит в грамотной регулировке мощности инструмента. Для обработки металла толщиной в 4 мм понадобится мощность примерно 150 ампер. Для более толстой заготовки потребуется агрегат с более высокими показателями.

Работа потребует меньше времени, если выбрать тонкие электроды. Но нужно быть готовым к тому, что они быстро сгорят, и придется устанавливать новые. Эта особенность приводит к необходимости частого разогрева металла, ведь он остывает, пока вы меняете электрод.

6. При помощи дрели

Сверление отверстий большого диаметра в металле дрелью отличается большей сложностью, чем обработка более мягких материалов, например, бетона. Также тут есть свои тонкости.

Чтобы упростить себе задачу, следуйте этой инструкции:

• Подготовьте дрель, сверло, охлаждающую жидкость – лучше машинное масло, но подойдет даже простая вода. Возьмите кернер, молоток, защитные очки.
• Если вы планируете сверлить металл на горизонтальной поверхности, подложите под него деревянный брусок и хорошо зафиксируйте. Если работа будет вестись в вертикальном положении, то результат непосредственно зависит от жесткой фиксации, ведь вам предстоит сверлить строго перпендикулярно.
• Нанесите разметку, обозначьте центр отверстия при помощи кернера и молотка.
• Налейте охлаждающую жидкость в небольшую емкость.
• Наденьте очки, чтобы защитить лицо во время работы.
• Начните сверлить, сильно не надавливая на дрель, при этом лучше использовать небольшие обороты. В случае с мощным инструментом стоит прибегнуть к способу кратковременных включений – так вы избежите максимальных оборотов.
• Постоянно охлаждайте сверло.
• Если сверление ведется не строго перпендикулярно, а под углом, то дрель вполне может заклинить. В подобной ситуации поставьте переключатель в реверсивное положение, чтобы не навредить себе и не испортить сверло.
• При выполнении всех рекомендаций можно даже маломощной дрелью сделать отверстие диаметром до 10–12 мм в металле толщиной в пределах 5 мм.

Этапы сверления отверстий большого диаметра в металле

Данная работа сложнее, чем глубокое бурение. Для сверления отверстий большого диаметра в металле используют коронку при работе с заготовками небольшой толщины.

Либо выбирают обычное сверло, но тогда действуют в несколько этапов:

• Коронка для металла мало отличается от используемых для обработки бетона или гипсокартона. Разница состоит лишь в ее материале и принципе заточки зубьев. По центру инструмента расположено направляющее сверло, благодаря которому получается ровное и четкое отверстие. Сверление ведут на малых оборотах с принудительным охлаждением. Диаметр отверстия может быть любым и зависит лишь от крутящего момента конкретной дрели.
• Сверление в несколько этапов применяется при большой толщине металла и предполагает использование ряда сверл с диаметром, отличающимся на 25 %. В первую очередь берут самое тонкое, после чего переходят все к большим размерам. В процессе работы важно следить за неизменностью положения центра вращения патрона дрели, поэтому лучше прибегнуть к помощи направляющей.
• Обработка конусными сверлами наиболее удобна в случае с тонкими стальными пластинами. Стоит пояснить, что речь идет о наборе последовательно расположенных сверл разного диаметра на общей оси. Здесь используется метод, аналогичный описанному выше: сверло утапливают в отверстие до получения необходимого диаметра.

Также в процессе сверления отверстий большого диаметра в металле нужно учитывать общие принципы обработки такого материала:

1. Центр отверстия пробивают кернером, в получившуюся ямку устанавливается кончик сверла. Однако если используется кондуктор либо направляющие, данный этап можно пропустить.
2. Получить отверстие определенного диаметра можно, выбрав сверло на 0,1–0,3 мм меньше нужного размера. Диаметр немного увеличится из-за неизбежной небольшой вибрации в патроне.
3. Чтобы снизить трение и охладить инструмент, используйте смазку – это может быть вода либо машинное масло.
4. Когда сверло начало затупляться, остановите работу, заточите кромки. В противном случае вы рискуете испортить инструмент и само изделие.
5. Если работа ведется с полыми заготовками, такими как трубы, коробки, рекомендуется поместить внутрь деревянную распорку.
6. Сверление глухих отверстий осуществляется при помощи упорной линейки с разметкой. Если у дрели не предусмотрен упор, на сверле делают кольцо-индикатор из светлого скотча.

Приспособления и технология корончатого сверления

Сверление отверстий большого диаметра в металле не представляет особой сложности при условии, что инструмент выбран правильно. Допустим, нужно осуществить подобную процедуру для установки швеллера или металлического уголка.

Конечно, можно воспользоваться электродрелью, но если отверстие должно быть, например, 15 см диаметром, такая работа потребует немалых усилий. Поэтому для получения больших отверстий в металле обычно применяют технологию корончатого сверления и соответствующие устройства.

1. Тонкости обработки

Корончатая или ступенчатая конусная насадка должна иметь меньший диаметр, чем необходимое отверстие.

Также важно помнить об особенностях выбранного инструмента. Допустим, конусные сверла оставляют после себя ровные кромки, поэтому можно избежать дополнительной обработки заготовки.

2. Приспособления для дрелей

Для облегчения работы и получения более ровного отверстия применяют:

• Кондуктор для сверления. Это корпус с несколькими втулками внутри, играющими роль направляющих для сверл разного диаметра. Втулки изготавливаются из материала повышенной твердости, а значит, инструмент не начнет отклоняться в сторону под действием сверла и не расширит отверстие.
• Направляющая для дрели. Данное приспособление позволяет зафиксировать инструмент, не допуская его отклонение в процессе сверления отверстий большого диаметра в металле. В противном случае сверло может уйти в сторону, из-за чего кромка окажется неровной. Направляющую можно закрепить под углом, но такой подход редко востребован во время обработки изделий из металла.
• Стойка для дрели. Если сделать это устройство своими руками, оно вполне сможет заменить дорогостоящий сверлильный станок, значительно упрощая проведение работ. Закрепленный на стойке инструмент движется по штанге посредством рычага. В таком случае невозможно его смещение, поскольку обрабатываемое изделие хорошо удерживается струбциной.

Все перечисленные устройства являются ответом на вопрос о том, как просверлить отверстие большого диаметра в металле своими руками, и позволяют упростить подобные операции.

3. Нюансы работы с глубокими отверстиями

Сверление глубоких отверстий большого диаметра в металле на токарном станке является наиболее грамотным подходом. Обработка должна сопровождаться охлаждением инструмента и принудительным отведением образующейся стружки. Если говорить точнее, то устройство время от времени извлекают из заготовки, чтобы убрать стружку.

Когда не используются специализированные приспособления, лучше избегать утапливания насадки более чем на 2/3 длины. При этом инструмент обязательно охлаждают водой. Еще одна тонкость касается работы в несколько подходов – в таком случае важно следить за сохранением выбранного угла работы.

4. Создание больших отверстий

Работа с большим диаметром сложнее, чем глубокое сверление. В этом случае применяют коронку либо конусное сверло. Первая больше всего напоминает коронки для бетона и гипсокартона. Правда, режущая кромка у нее состоит из другого материала.

Кроме того, возможно поэтапное сверление стандартными инструментами. Начинают работы с насадкой малого диаметра, постепенно переходя к сверлам больших размеров.

Лучше всего на практике себя показали конусные сверла, поскольку они за один подход делают отверстия большого размера. Принцип действия в этом случае прост: инструмент постепенно утапливается в материал, расширяя отверстие.

5. Простое сверление

Чтобы облегчить себе задачу, рекомендуется прибегнуть к насадке небольшого сечения и использованному зачистному кругу для болгарки. Последний должен быть меньшего диаметра, чем необходимое отверстие.

Начинают с того, что размечают на заготовке окружность будущего отверстия. Также наносят вторую окружность – чтобы ее построить, из первого диаметра вычитают диаметр используемого сверла. В противоположных точках окружности намечаются по одному отверстию. От них отступают 3 мм и обозначают места для сверления.

По аналогичной схеме осуществляют сверление отверстия большого диаметра в металле по всей нанесенной на заготовку окружности. Если в дальнейшем потребуется, некоторые участки нужно будет обработать зубилом. В итоге у круга будут зазубренные края, требующие обточки. В процессе работы следите за тем, чтобы не допустить незапланированного увеличения окружности.

6. Конусное сверло

Такие сверла состоят из инструментальной стали, их хвостовики бывают шестигранными или цилиндрическими. На конце сверлильной головки предусмотрена заточенная вершина – она упрощает предварительное сверление материала.

Немаловажно, что режущая кромка снимает все образующиеся в процессе работы заусенцы, благодаря чему край не требует финишной зачистки.

Подобные инструменты имеют такие плюсы:

• позволяют выполнять пропилы диаметром до 30 мм;
• избавляют от необходимости обработки неровных кромок;
• обеспечивают возможность растачивать отверстия разного диаметра без смены насадки.

Ступенчатые сверла могут делать пропилы различного диаметра в листовой стали не толще 4 мм. От обычного конусного сверла данный инструмент отличается тем, что просверленный диаметр является фиксированным.

Среди минусов данного инструмента стоит упомянуть:

• необходимость работать при малых оборотах и высоком крутящем моменте;
• чувствительность к незначительным перекосам.

Даже имея указанные недостатки, насадка является отличным ответом на вопрос о том, как просверлить отверстие большого диаметра в металле, и ускоряет обработку металлических пластин.

7. Коронка по металлу

Корончатые сверла относятся к тем типам специализированного оборудования для создания отверстий большого диаметра, который вполне может использоваться в домашних условиях.

С их помощью получаются круглые и отцентрированные края, а работы проводятся при помощи обычной дрели без использования специальных инструментов.

В конструкцию корончатого сверла по металлу входят такие элементы:

• коронка;
• центровочная насадка;
• хвостовик изделия;
• винты для закрепления.

За счет данного устройства удается повысить скорость работ в 10 раз. Не менее важно, что коронка позволяет точно сверлить в пределах 1,2–15 см, отказавшись от центровки в процессе работы.

Данные сверла более износостойкие, чем спиральные.

Прежде чем пытаться просверлить отверстие в металле большого диаметра, необходимо установить центровочное сверло в центр окружности. Уже после этой несложной процедуры переходят к сверлению. Далее осуществляется втягивание сверла, и отверстие формируется за счет коронки.

8. Пресс для отверстий

Пробивка специальным прессом также входит в число достаточно часто используемых методов создания отверстий большого диаметра.

Принцип работы таков:

• Изделие укладывают на стол пресса и захватывают зажимами.
• Заготовка перемещается под пробивной инструмент, после чего дополнительно фиксируется прижимным кольцом.
• Металл пробивают при помощи пуансона.

Револьвер может содержать в себе несколько насадок отличающихся диаметров, за счет чего создаются пробоины разного диаметра с минимальными временными затратами. Правда, стоит оговориться, что подобное оборудование не используется при обработке металла дома.

Это все основные особенности сверления отверстий большого диаметра в металле. Какой бы способ вы ни выбрали, помните о правилах техники безопасности при работе с инструментом.

Сверление отверстий в металле: способы, инструменты, полезные советы

Работа по сверлению отверстий в металле, в зависимости от вида отверстий и свойств металла, может выполняться разным инструментом и с использованием различных приёмов. О способах сверления, инструментарии, а также о технике безопасности при выполнении этих работ мы хотим вам рассказать.

Сверление отверстий в металле может понадобиться при ремонте инженерных систем, бытовой техники, автомобиля, создании конструкций из листовой и профильной стали, конструировании поделок из алюминия и меди, при изготовлении плат для радиоаппаратуры и во многих других случаях. Важно понимать, какой инструмент нужен для каждого вида работ, чтобы отверстия получились нужного диаметра и в строго намеченном месте, и какие меры безопасности помогут избежать травм.

Инструменты, приспособления, сверла

Основными инструментами для сверления являются ручные и электрические дрели, а также, при возможности, сверлильные станки. Рабочий орган этих механизмов — сверло — может иметь различную форму.

• спиральные (наиболее распространённые);
• винтовые;
• коронки;
• конусные;
• перовые и т. д.

Производство свёрл различной конструкции нормируется многочисленными ГОСТами. Свёрла до Ø 2 мм не имеют маркировку, до Ø 3 мм — на хвостовике указано сечение и марка стали, большие диаметры могут содержать дополнительную информацию. Для получения отверстия определённого диаметра нужно взять сверло на несколько десятых миллиметра меньше. Чем лучше заточено сверло, тем меньше разница между этими диаметрами.

Свёрла отличаются не только диаметром, но и длиной — производятся короткие, удлинённые и длинные. Важной информацией является и предельная твёрдость обрабатываемого металла. Хвостовик свёрл может быть цилиндрическим и коническим, что следует иметь в виду при подборе сверлильного патрона или переходной втулки.

1. Сверло с цилиндрическим хвостовиком. 2. Сверло с коническим хвостовиком. 3. Сверло с мечиком для резьбы. 4. Центровое сверло. 5. Сверло с двумя диаметрами. 6. Центровочное сверло. 7. Коническое сверло. 8. Коническое многоступенчатое сверло

Для некоторых работ и материалов требуется выполнение специальной заточки. Чем твёрже обрабатываемый металл, тем острее должна быть заточена кромка. Для тонколистового металла обычное спиральное сверло может не подойти, понадобится инструмент со специальной заточкой. Подробные рекомендации для различного типа свёрл и обрабатываемых металлов (толщина, твёрдость, тип отверстия) достаточно обширны, и в этой статье мы их рассматривать не будем.

Различные типы заточки сверла. 1. Для жёсткой стали. 2. Для нержавеющей стали. 3. Для меди и медных сплавов. 4. Для алюминия и алюминиевых сплавов. 5. Для чугуна. 6. Бакелит

1. Стандартная заточка. 2. Свободная заточка. 3. Разбавленная заточка. 4. Тяжёлая заточка. 5. Раздельная заточка

Для закрепления деталей перед сверлением используют тиски, упоры, кондукторы, уголки, прихваты с болтами и другие приспособления. Это не только требование безопасности, так на самом деле удобнее, и отверстия получаются более качественные.

Для снятия фасок и обработки поверхности канала пользуются зенковкой цилиндрической или конической формы, а для наметки точки под сверление и чтобы сверло «не соскочило» — молоток и кернер.

Совет! Лучшими свёрлами до сих пор считаются выпущенные в СССР — точное следование ГОСТ по геометрии и составу металла. Хороши и немецкие Ruko с титановым напылением, а также свёрла от Bosch — проверенное качество. Хорошие отзывы о продукции Haisser — мощные, как правило, большого диаметра. Достойно показали себя свёрла «Зубр», особенно серии «Кобальт».

Режимы сверления

Очень важно правильно закрепить и направить сверло, а также выбрать режим резания.

При выполнении отверстий в металле сверлением важными факторами являются количество оборотов сверла и усилие на подачу, прилагаемое к сверлу, направленное по его оси, обеспечивающее заглубление сверла при одном обороте (мм/об). При работе с различными металлами и свёрлами рекомендуются различные режимы резания, причём чем твёрже обрабатываемый металл и чем больше диаметр сверла, тем меньше рекомендуемая скорость резания. Показатель правильного режима — красивая, длинная стружка.

Воспользуйтесь таблицами, чтобы правильно выбрать режим и не затупить сверло преждевременно.

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

Таблица 2. Поправочные коэффициенты

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

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

Виды отверстий в металле и способы их сверления

• глухие;
• сквозные;
• половинчатые (неполные);
• глубокие;
• большого диаметра;
• под внутреннюю резьбу.

Отверстия под резьбу требуют определения диаметров с допусками, установленными в ГОСТ 16093–2004. Для распространённых метизов расчёт приведен в таблице 5.

Таблица 5. Соотношение метрической и дюймовой резьбы, а также подбор размера отверстия для засверливания

Сквозные отверстия

Сквозные отверстия пронизывают заготовку полностью, образуя в ней проход. Особенностью процесса является защита поверхности верстака или столешницы от выхода сверла за пределы заготовки, что может повредить и само сверло, а также снабдить заготовку «заусенцем» — гартом. Чтобы этого избежать, применяют следующие способы:

• используют верстак с отверстием;
• подкладывают под деталь прокладку из дерева или «сэндвич» — дерево+металл+дерево;
• подкладывают под деталь металлический брусок с отверстием для свободного прохода сверла;
• снижают скорость подачи на последнем этапе.

Последний способ обязателен при высверливании отверстий «по месту», чтобы не повредить близко расположенные поверхности или детали.

Отверстия в тонколистовом металле вырезаются перовыми свёрлами, потому как спиральное сверло повредит края заготовки.

Глухие отверстия

Такие отверстия выполняются на определённую глубину и не пронизывают заготовку насквозь. Отмерить глубину можно двумя способами:

• ограничивая длину сверла втулочным упором;
• ограничивая длину сверла патроном с регулируемым упором;
• пользуясь линейкой, закреплённой на станке;
• комбинацией способов.

Некоторые станки снабжены системой автоматической подачи на заданную глубину, после чего механизм останавливается. В процессе сверления может потребоваться несколько раз остановить работу, чтобы удалить стружку.

Отверстия сложной формы

Отверстия, расположенные на краю заготовки (половинчатые) можно выполнять, соединив гранями и зажав тисками две заготовки или заготовку и прокладку и высверлив полное отверстие. Прокладка должна быть выполнена из такого же материала, что и обрабатываемая заготовка, иначе сверло будет «уходить» в сторону наименьшего сопротивления.

Сквозное отверстие в уголке (профильный металлопрокат) выполняют, зафиксировав заготовку в тисках и используя деревянную прокладку.

Сложнее выполнить сверление цилиндрической заготовки по касательной. Процесс разделяется на две операции: подготовка перпендикулярной отверстию площадки (фрезеровка, зенковка) и собственно сверление. Высверливание отверстий в поверхностях, расположенных под углом, также начинают с подготовки площадки, после чего вставляют деревянную прокладку между плоскостями, образуя треугольник, и сверлят отверстие сквозь угол.

Полые детали просверливают, заполнив полость пробкой из древесины.

Отверстия с уступами получают с использованием двух техник:

1. Рассверливание. Отверстие высверливается на всю глубину сверлом наименьшего диаметра, после чего на заданную глубину рассверливают свёрлами диаметрами от меньшего к большему. Достоинство метода — хорошо отцентрованное отверстие.
2. Уменьшение диаметра. На заданную глубину высверливается отверстие максимального диаметра, затем свёрла меняются с последовательным уменьшением диаметра и углублением отверстия. При этом методе легче контролировать глубину каждой ступени.

1. Рассверливание отверстия. 2. Уменьшение диаметра

Отверстия большого диаметра, кольцевое высверливание

Получение отверстий большого диаметра в массивных заготовках, толщиной до 5–6 мм, дело трудоёмкое и затратное. Относительно небольшие диаметры — до 30 мм (максимум 40 мм) можно получить, используя конусные, а лучше ступенчато-конусные свёрла. Для отверстий большего диаметра (до 100 мм) понадобятся полые биметаллические коронки или коронки с твердосплавными зубьями с центровочным сверлом. Причём мастера традиционно в этом случае рекомендуют Bosch, в особенности на твёрдом металле, например, стали.

Такое кольцевое высверливание менее энергозатратное, но может быть более затратным финансово. Помимо свёрл важна мощность дрели и возможность работы на самых низких оборотах. Причём чем толще металл, тем сильнее захочется выполнить отверстие на станке, а при большом количестве отверстий в листе толщиной более 12 мм лучше сразу искать такую возможность.

В тонколистовой заготовке отверстие большого диаметра получают с помощью узкозубых коронок или фрезой, закреплённой на «болгарке», но края в последнем случае оставляют желать лучшего.

Глубокие отверстия, СОЖ

Иногда требуется выполнить глубокое отверстие. В теории, это такое отверстие, длина которого в пять раз больше диаметра. На практике, глубоким называют сверление, требующее принудительного периодического удаления стружки и применения СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей).

В сверлении СОЖ нужны в первую очередь для снижения температуры сверла и заготовки, которые нагреваются от трения. Поэтому при получении отверстий в меди, которая обладает высокой теплопроводностью и сама способна отводить тепло, СОЖ можно не применять. Относительно легко и без смазки сверлится чугун (кроме высокопрочных).

На производстве в качестве СОЖ применяют индустриальные масла, синтетические эмульсии, эмульсолы и некоторые углеводороды. В домашних мастерских можно использовать:

• технический вазелин, касторовое масло — для мягких сталей;
• хозяйственное мыло — для алюминиевых сплавов типа Д16Т;
• смесь керосина с касторовым маслом — для дюралюминия;
• мыльную воду — для алюминия;
• скипидар, разведённый спиртом — для силумина.

Универсальная охлаждаемая жидкость может быть приготовлена самостоятельно. Для этого нужно растворить 200 г мыла в ведре воды, добавить 5 ложек машинного масла, можно отработанного, и прокипятить раствор до получения мыльной однородной эмульсии. Некоторые мастера для снижения трения используют свиное сало.

Глубокие отверстия могут быть выполнены сплошным и кольцевым сверлением, причём в последнем случае центральный стержень, образованный вращением коронки, выламывают не целиком, а частями, ослабив его дополнительными отверстиями малого диаметра.

Сплошное сверление выполняется в хорошо зафиксированной заготовке спиральным сверлом, в каналы которого подается СОЖ. Периодически, не останавливая вращение сверла, нужно его извлекать и очищать полость от стружки. Работа спиральным сверлом выполняется поэтапно: сначала берут короткое и надсверливают отверстие, которое затем заглубляют сверлом соответствующего размера. При значительной глубине отверстия желательно пользоваться направляющими кондукторными втулками.

При регулярном высверливании глубоких отверстий можно рекомендовать приобретение специального станка с автоматической подачей СОЖ к сверлу и точной отцентровкой.

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

Сверление по разметке, шаблону и кондуктору

Сверлить отверстия можно по выполненной разметке или без неё — с применением шаблона или кондуктора.

Разметка выполняется кернером. Ударом молотка намечается место для острия сверла. Фломастером тоже можно отметить место, но отверстие нужно ещё и для того, чтобы острие не сдвигалось от намеченной точки. Работа выполняется в два этапа: предварительное сверление, контроль отверстия, окончательное сверление. Если сверло «ушло» от намеченного центра, узким зубилом делаются насечки (канавки), направляющие острие в заданное место.

Для определения центра цилиндрической заготовки пользуются квадратным кусочком жести, согнутым под 90° так, чтобы высота одного плеча составляла приблизительно один радиус. Прикладывая уголок с разных сторон заготовки, проведите карандашом вдоль края. В результате у вас образуется область вокруг центра. Найти центр можно по теореме — пересечением перпендикуляров от двух хорд.

Шаблон нужен при выполнении серии однотипных деталей с несколькими отверстиями. Им удобно пользоваться для пачки тонколистовых заготовок, соединённых струбциной. Так одновременно можно получить несколько просверленных заготовок. Вместо шаблона иногда используют чертёж или схему, например, при изготовлении деталей для радиоаппаратуры.

Кондуктором пользуются, когда очень важна точность выдерживания расстояний между отверстиями и строгая перпендикулярность канала. При сверловке глубоких отверстий или при работе с тонкостенными трубками кроме кондуктора могут применяться направляющие, фиксирующие положение дрели относительно поверхности металла.

Безопасность, общие советы

При работе с электроинструментом важно помнить о безопасности человека и не допускать преждевременного износа инструмента и возможного брака. В связи с этим мы собрали некоторые полезные советы:

Как просверлить отверстие в металле разного диаметра и формы

Если при массовом изготовлении деталей с отверстиями (например, в производстве перфорированного стального листа) альтернативе технологии пробивки в штампах нет, то при единичном производстве приходится использовать сверление. Как просверлить отверстие в металле разной формы и размеров, рассматривается далее.

Виды отверстий

Классификация отверстий, получаемых в металлических заготовках:

• по степени сплошности (сквозные или глухие);
• в зависимости от глубины сверления;
• по конфигурации боковых стенок;
• В зависимости от используемого инструмента.

Получаемые отверстия различаются также по своему назначению и требованиям к точности. Например, технические требования к отверстиям, которые предназначаются для последующего нарезания резьбы, регламентируются нормами ГОСТ 19257-73, а центровые – нормативами ГОСТ14034-74.

Сквозные

Сквозным считается отверстие, глубина которого совпадает с толщиной материала заготовки. При этом, если диаметр отверстия в два и более раз меньше, чем его глубина, то за один проход получать такое отверстие не рекомендуется. Требуется либо снизить скорость резания, либо использовать вначале инструмент меньшего диаметра, а уже затем рассверлить до требуемого размера.

Глухие

Если глубина отверстия превышает толщину металла, оно считается глухим. Перед обработкой необходимо выбрать способ контроля глубины резания. Это проще, если имеется токарный станок с автоматическим контролем подачи шпинделя. В противном случае необходимо предусмотреть контрольный упор, устанавливаемый рядом со сверлом. Втулочный упор можно надеть непосредственно на опорную часть сверла.

Для плоского дна сверлится отверстие меньшей глубины (примерно на 2-3 мм), а затем излишек металла выбирается шпоночной или концевой фрезой. Эту операцию необходимо выполнять на станке.

Выбор инструмента для получения полости определяется формой её дна. Если она не важна, ограничений по конструкции оснастки нет.

Отверстия сложной формы

На практике чаще всего возникает необходимость в получении квадратных и шестигранных отверстий. Для единичных отверстий можно применить следующие два способа:

• Вначале сверлятся отверстия меньшего диаметра, располагающиеся в углах квадрата/шестигранника так, чтобы образующая не выходила за границы отверстия. Далее при помощи лобзика или надфиля спиливаются перемычки и подравниваются стенки;
• Используется специальное сверло Уоттса, которое имеет стандартный хвостовик, но особую траекторию вращения, обеспечивающую оформление граней квадратного отверстия (так называемая траектория Рёло). В свободной продаже таких свёрл не бывает и их комплект необходимо заказывать через Aliexpress.

Выбор определяется количеством особых форм отверстий, которое приходится выполнять. Как альтернатива сверлению, для фигурной вырезки отверстий в тонколистовом металле часто подходят ручные высечные ножницы.

Аналогичным образом можно получать отверстия и более сложных конфигураций.

Отверстия большого диаметра, кольцевое высверливание

Чтобы просверлить большое отверстие в металле (диаметром более 20-25 мм) применять обычную технологию нерационально, проще использовать кольцевое сверление. Оно отличается от обычного тем, что вырезается не весь объём удаляемого металла, а только определённый цилиндрический участок. При вырезании такого цилиндра один или два режущих инструмента вращаются вокруг центральной точки.

Операцию необходимо проводить на сверлильном станке. Чтобы использовать его, устанавливают нужное значение радиуса между исходной режущей кромкой и фрезой в соответствии с диаметром, который нужно получить. Однако такая оснастка не полностью сбалансирована, поэтому её использование может быть нестабильным или даже опасным.

Для вырезания больших отверстий без сверлильного станка целесообразно использовать специальные насадки к круглым фрезам, предназначенные для вращающихся инструментов типа Dremel или RotoZip.

Глубокие отверстия, СОЖ

При сверлении металлов на большую глубину возникает сильное трение и нагрев. Тепло не только повреждает сверла, но и может исказить форму обрабатываемого отверстия. Поэтому, получая полости большой глубины, необходимо делать перерывы в работе, пока заготовка не остынет.

При систематическом производстве глубоких отверстий производительность их получения резко падает, поэтому следует использовать машинное/моторное масло средней вязкости, а ещё лучше – смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), например, эмульсол или сульфофрезол. СОЖ эффективно и мягко охлаждает не только заготовку, но и инструмент.

При получении глубоких отверстий рекомендуется поддерживать низкие скорости вращения сверла и сниженную, в сравнении с обычной, подачу. Для большинства дрелей достаточно принимать скорость вполовину меньше.

Если при избыточном тепловыделении в месте обработки появляется дым, необходимо выключить установку, дать инструменту остыть, добавить немного масла, после чего продолжить обработку, но на более медленной скорости.

Нанесение СОЖ на оснастку и заготовку удлиняет также срок эксплуатации сверла до его переточки

Как просверлить отверстие в металле

Независимо от вида и размеров просверливаемых отверстий перед работой обязательно выполняется ряд подготовительных операций. Они продиктованы особенностью внедрения сверла в заготовку и возникающими при этом смещающими усилиями. Поэтому сверлению предшествует кернение центра. Углубление, оставленное керном, обеспечивает точное позиционирование сверла. Если керна нет, можно воспользоваться коротким, но острым гвоздём и молотком.

В начальный момент резки возникают значительные крутящие моменты, стремящиеся увести сверло в сторону. Неглубокая точка, оставленная керном, воспрепятствовать этому не сможет, поэтому обрабатываемую заготовку необходимо надёжно зажать в тисках, струбцинах или другом узле, предназначенном для данных целей. Сила зажима должна превосходить усилие сухого трения между сверлом и металлом.

Для тонколистового металла выход сверла с противоположной стороны всегда сопровождается вырыванием части металла, что ухудшает качество кромки. Поэтому заготовку перед зажимом соединяют с бруском из мягкой древесины или двойной лентой скотча: это предотвратит повреждение металла и позволит обойтись без последующей зачистки торца.

Стоит напомнить и о мерах безопасности. При сверлении металла образуются мелкие, но острые стружки, которые могут быть опасными для кожи и глаз работающего. Перед тем как приступить к сверлению, необходимо надеть соответствующее защитное снаряжение, включая защитные очки и толстые кожаные перчатки.

В толстом металле

Если вы хотите просверлить отверстие в толстом металле (толщиной более 10 мм), рекомендуется работать постепенно, сначала сделав отверстие меньшего диаметра и глубины. Дело в том, что оснастка большого диаметра склонна к быстрому смещению по мере увеличения глубины подачи в материал. Предварительно просверлённое отверстие меньшего размера выполняет функцию направляющей и в то же время принимает на себя основную долю температурных напряжений.

В тонком металле

Получить отверстие в тонколистовом металле спиральным сверлом – довольно несложная операция. Вы начинаете с отверстия небольшого диаметра, а затем, увеличивая диаметр инструмента, добиваетесь нужного результата. Этот метод считается утомительным и трудоемким, когда требуется получить множество отверстий.

При работе с тонким металлом СОЖ обычно не используют. Зато обязательна деревянная подкладка с противоположной поверхности заготовки.

В калёном металле

При работе с твёрдыми материалами (более 50-52 HRC) важно просверлить отверстия под правильным углом. Для этого рекомендуется применять сверлильный станок с направляющими. Просверлить отверстия точно под углом 90° с помощью направляемого сверла легко. При обработке с вертикальными подачами обязательно использование тисков, обеспечивающих надёжное удержание обрабатываемой детали.

Комментарий эксперта! Сверление металла после закалки даёт мелкую хрупкую стружку. Ломаясь, она может повредить сверло, поэтому обработку рекомендуется вести при пониженных оборотах сверлильной головки.

Ровные отверстия

Допуск точности готового отверстия определяет ГОСТ 16093-2004. Для получения ровной образующей отверстия рекомендуется вести процесс двумя свёрлами – черновым, несколько меньшего, чем требуется, диаметра и чистовым, которое зачищает полученную поверхность.

Цена, чтобы просверлить отверстие в металле с минимальной шероховатостью поверхности, определяется видом и точностью применяемого оборудования.

Ступенчатые отверстия

Отверстия нескольких размеров за одну операцию получают ступенчатым инструментом. Он имеет одну канавку со ступеньками постепенно увеличивающегося диаметра.

Такие ступенчатые биты не требуют предварительного сверления и характеризуются отсутствием заусенцев в металле после обработки. Обычной практикой является использование самозапускающихся ступенчатых ​​свёрл, которыми сначала делают первичное отверстие, а потом используют его в качестве направляющей для формообразования следующей ступеньки.

Квадратное отверстие

Технологические варианты получения квадратных отверстий описаны в подразделе «Получение отверстий сложной формы».

Отверстия большого диаметра

Получаются кольцевыми свёрлами, которые, в отличие от инструментов спирального и ступенчатого исполнения, вырезают только края отверстия. Кольцевые свёрла имеют форму цилиндра с пилообразным наконечником и сверлом исходного диаметра по оси. Некоторые конструкции снабжаются несъёмными оправками, но для эксплуатации удобнее модульные исполнения. Они хотя и требуют предварительной сборки, зато более универсальны.

Наличие оправки снижает усилие отрыва сверла от обрабатываемого металла, одновременно удерживая инструмент в нужном положении. При использовании свёрл большого размера при обработке высокопрочных материалов обязательно применение СОЖ.

Как и в случае с обычными сверлами, кольцевой инструмент склонен к заклиниванию. Поэтому, если используется ручная дрель, рекомендуется (при хорошо зафиксированной заготовке) расположить рукоятку и корпус так, чтобы сверло не задело руки работающего.

Ещё лучше получать большие отверстия на сверлильном станке, используя ступенчатое коническое сверло.

Советы, как не затупить сверло по металлу

Лучшими сверлами для сверления металла в порядке возрастания стоимости являются инструменты, изготовленные:

• из инструментальной стали;
• инструментальной легированной стали;
• быстрорежущей стали;
• с твердосплавными наконечниками.

Обычно сверла имеют оптимальный угол наклона 116-120°. Однако, при обработке металлов/сплавов повышенной твёрдости угол при вершине увеличивают до 135°. Такие свёрла не только отличаются повышенной стойкостью, но и позволяют лучше выдерживать ось получаемого отверстия.

Стоит помнить, что интенсивность затупления свёрл по металлу снижается при уменьшении скорости резания.

Заключение: завершающие переходы

Для качества готового отверстия целесообразно провести его отделку. Подойдёт резиновая втулка или накладка, устанавливаемая на штанге наконечника.

Есть несколько способов такой очистки и удаления заусенцев из отверстия. Для небольших диаметров обычно достаточно лёгкого поворота спирального сверла немного большего размера над отверстием, чтобы сломать острые края заусенца и извлечь остатки металла.

Большие заусенцы опиливаются напильником. Для удаления заусенцев на больших отверстиях можно также прижать острое лезвие к краю и круговыми движениями протащить его по образующей.

Для удаления заусенцев с рваными и острыми краями рекомендуется использовать зенковку. Она может быть конической или с поперечным отверстием. Коническая зенковка имеет от двух до трёх прорезей, а зенковка с поперечным отверстием – одну круглую головку. Зенковки второго типа вызывают меньше механических вибраций и обеспечивают лучшее качество поверхности.

Сколько стоит просверлить отверстие в металле? Стоимость такой услуги по России – от 30 до 40 руб. (меньшие значения – для тонколистовых металлов).