Как сверлить металл с маслом
Сверление металла
Приобретая сверла, нужно иметь в виду, что обычные сверла, изготовленные из быстрорежущей инструментальной стали (например, Р6М5) предназначены для сверления металлов, не обладающих высокой твердостью. Чтобы просверлить металл повышенной твердости, потребуются твердосплавные сверла. Такие сверла могут быть полностью из твердого сплава или иметь только твердосплавный наконечник.
Иногда перед началом сверления неизвестно, какой твердости металл предстоит сверлить. Поэтому, увидев в первый момент сверления, что сверло не внедряется в металл, нужно немедленно прекратите сверление, иначе сверло будет безвозвратно выведено из строя, перегревшись и потеряв твердость. Свидетельством этому будет появление на нем темно-синей окраски. Перед тем, как сверлить металл, твердость которого не известна, можно провести по нему напильником. Если последний не оставляет на металле следов, значит материал обладает повышенной твердостью.
Как сверлить металл
При сверлении металла очень важна острота сверла, при этом сверло тупится очень быстро. Скорость затупления сверла зависит в частности от оборотов, силы подачи, охлаждения и других факторов, однако как ни старайся, если сверлится не алюминиевый сплав, время работы сверла до неудовлетворительной работоспособности измеряется минутами.
Перед сверлением необходимо разметить отверстие, накернив его. Для этого нужно установить острие кернера (или дюбеля) в предполагаемый центр отверстия и ударить по нему молотком. Кернение необходимо для исключения скольжения сверла в первый момент сверления. Если след от керна не достаточно большой для удержания сверла большого диаметра, то сперва следует расширить углубление сверлом маленького диаметра.
Для создания лучших условий сверления желательно окунуть кончик сверла в машинное масло или капнуть им в место кернения. Масло в зоне сверления способствует лучшему охлаждению сверла и облегчает резание металла. Сверло, которым сверлят с использованием масла, меньше тупится, требует более редких заточек и дольше служит. В качестве охлаждающей жидкости используют также специальную эмульсию, мыльную воду, керосин. По утверждению некоторых мастеров, хорошим смазывающим и охлаждающим средством является свиное сало. Перед сверлением вращающееся сверло погружают в кусок сала, которое при сверлении растапливается и оказывает смазывающее и охлаждающее действие. Но все же самым простым и удобным средством, является мыльная вода. Она не пачкает, а мыло есть в каждом доме. Её достаточно один раза капнуть в начале сверления и в процессе. Можно периодически окунать сверло в мыльный раствор.
При сквозном сверлении с большой подачей, на выходе отверстия образуется заусенец (грат), за который сверло цепляется своим боковыми резцами. В результате может произойти резкая блокировка сверла и его перелом или откол резца, и ещё в этот момент сверло особенно интенсивно тупится. Отрицательно сказываются такие остановки и на состоянии дрели. Чтобы избежать образования грата, нужно заканчивать сверление отверстий в металле с малой подачей. Желательно также под просверливаемую деталь подложить деревянный брусок, который препятствует образованию заусенца. Брусок и заготовка должны быть плотно прижаты друг к другу. Для большего эффекта, можно подкладывать не деревянный брусок, а пластину из такого же или менее твердого металла, которая должна быть плотно прижата к месту выхода сверла.
Чаще всего приходится осуществлять сверление стали, но нередко приходится сверлить и другие металлы, которые имеют свои особенности сверления. Алюминий, например, обволакивает сверло, затрудняя его проникновение вглубь и расширяя получаемое отверстие. Если требуется сверлить в алюминии точное отверстие (например, под резьбу), нужно обязательно применять охлаждающую жидкость и почаще извлекать сверло из отверстия для его очистки. Обычный серый чугун сверлится относительно легко и не требует охлаждающей и смазывающей жидкости. Но сверление чугуна может преподнести сюрпризы. Бывают высокопрочные серые чугуны, которые необходимо сверлить сверлом из твердосплавного материала. Белый чугун, основной структурной составляющей которого является цементит, очень тверд, он требует высокопрочного сверла.
Отверстия большого диаметра следует сверлить поэтапно. Сначала нужно просверлить деталь тонким сверлом, затем рассверлить отверстие до большего диаметра. Например, отверстие диаметром 12 мм лучше сверлить в два или три приема — последовательно сверлами 5, 10 и 12 мм.
Затупившиеся сверла нужно своевременно затачивать. Лучше делать это с помощью приспособления для заточки, однако можно обойтись и без него. При этом нужно обращать внимание на симметричность кончика сверла. Если заточенные кромки будут сходиться не строго по центру, отверстие, просверленное таким сверлом, будет иметь больший диаметр, поскольку одна режущая кромка будет длиннее другой. Стандартный угол при вершине (угол между режущими кромками) составляет 118°. Для сверления алюминия оптимальным считается угол 130-140°, мягкой бронзы и красной меди 125-130°. Однако все эти металлы можно просверлить и сверлом со стандартным углом. Подробнее про заточку сверла читайте здесь.
При сверлении нужно выдерживать вертикальность сверла относительно поверхности металла (если не требуется сверлить наклонное отверстие). При выполнении отверстий в тонких листах это требование не так актуально, как для толстостенных или полых деталей. Сверление труб, например, нередко приводит к тому, что входное и выходное отверстия оказываются смещенными друг относительно друга — тем больше, чем больше диаметр трубы. Выдержать на глаз перпендикулярность сверла довольно трудно, поэтому можно пользоваться самодельными или покупными кондукторами для сверления или направляющими устройствами, которые обеспечивают перпендикулярность сверла.
Необходимы кондукторы и для сверления двух или большего количества отверстий в сопрягаемых деталях. Лучший способ обеспечения совпадения отверстий — это сверление их в сборе. При сверлении отверстий под заклепки сверление в сборе является обязательным требованием. Просверлив первое отверстие, можно использовать его для соединения деталей болтом, чтобы можно было сверлить остальные отверстия без опасения, что детали сдвинутся друг относительно друга. Если сверлить сопрягаемые детали в сборе невозможно или неудобно, то кондуктор или направляющую нужно использовать обязательно. Следует знать, что как бы точно ни размечались и ни кернились сопрягаемые отверстия, все равно они не будут совпадать абсолютно точно, поскольку при сверлении даже накерненного отверстия сверло будет уходить немного в сторону.
Смазки для сверления металлов
Для сверления толстолистового металла и проделывания глубоких отверстий в крупных заготовках необходимо использовать смазку. Расскажем, для чего это нужно, и какие составы применяют для сверления различных материалов в промышленности и в быту.
Для чего нужны смазки при сверлении металлов
Сильный разогрев при сверлении — это серьезная проблема. В месте контакта инструмента и заготовки температура достигает сотен градусов Цельсия.
При сильном разогреве материалы начинают гореть или плавиться. Это касается как сверл, так и обрабатываемых металлов.
Сталь, из которой изготовлен инструмент, при сильном разогреве теряет твердость. В результате режущие кромки быстро изнашиваются. Это приводит к значительному повышению силы трения. Из-за этого эффективность обработки уменьшается, а сверла быстро выходят из строя. Применять смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ) необходимо даже при использовании твердосплавных сверл.
Сильный разогрев, если деталь начнет плавиться, повлияет на качество и геометрию отверстия. Это во многих случаях недопустимо.
Еще один побочный эффект от сверления металла без смазки — быстрый износ двигателей сверлильных станков. К нему приводят постоянные перегрузки. Итог — дорогостоящий ремонт.
Именно эти проблемы и решают смазочно-охлаждающие жидкости.
Обратите внимание! Для охлаждения ни в коем случае нельзя применять неподходящие подручные средства (вода, растворители, «незамерзайка», спирт, жидкость для мытья стекол и пр.). К примеру, использование воды вместо рекомендуемых СОЖ приводит к коррозионному разрушению заготовок, а также рабочих станин станков.
Экономическая оправданность применения смазочно-охлаждающих жидкостей
Использование рекомендуемых смазочно-охлаждающих жидкостей полностью себя оправдывает с экономической точки зрения. Это доказывают результаты различных испытаний.
Отличный пример — данные с завода Karnasch (Германия). На нем было проведено испытание, при котором двумя корончатыми сверлами проделывали отверстия диаметром 25 мм в стали толщиной 10 мм. При сверлении первым сверлом использовали 7-процентный раствор эмульсии, при обработке материала вторым инструментом — воду. В первом случае удалось просверлить 1500 отверстий, а во втором — 835. Это на 45 % меньше.
В среднем, если учесть стоимость СОЖ, экономические затраты на металлообработку снижаются на 15 %. При этом срок службы станка продлевается. Этот факт также стоит учитывать.
Чем охлаждать сверло при сверлении металла
В промышленности и быту сверла при сверлении металлов охлаждают различными СОЖ и рекомендованными к применению заменителями.
В промышленности
На производстве чаще всего используют следующие составы.
Материал обрабатываемой заготовки
Нержавеющие и жаропрочные сплавы
Смесь, состоящая из олеиновой кислоты (20 %) и сульфофрезола (80 %). Последний компонент этой смазки для сверления нержавейки можно заменить керосином (30 %) и осерненным маслом (50 %)
Керосин, эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Смешанные масла, эмульсия. Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Алюминий и сплавы на его основе
Керосин, эмульсия, смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения
Смесь осерненного масла и керосина
Осерненное масло, эмульсия
При этом используют различные технологии подачи смазочно-охлаждающих жидкостей.
Прямая подача. Осуществляется через каналы, которые имеют многие цельные и корпусные сверла.
Фотография №1: подача СОЖ через каналы сверла
Наружное охлаждение. Для него станки оснащают специальными автоматизированными системами.
Фотография №2: наружное охлаждение.
При работе с ручными промышленными и бытовыми дрелями сверла периодически окунают в СОЖ, а также заливают жидкости в отверстия различными методами.
В быту
В домашних условиях для охлаждения режущих инструментов при сверлении металлов можно применять следующие СОЖ. Они, конечно, менее эффективны, чем специально разработанные составы, но это лучше, чем ничего.
Технологии сверления металлов
В этой статье мы поговорим о технологиях сверления металла, которые мастера применяют в быту и на производстве. Вы узнаете обо всех особенностях и нюансах техпроцессов.
Фотография №1: сверление металла
Инструменты и оборудование для сверления металлов
Для сверления металлов применяют следующие основные инструменты и оборудование.
Бытовые и промышленные дрели.
Держатели для них, жестко фиксирующие инструменты и обеспечивающие возможность плавной и точной их подачи.
Стационарные станки для сверления металла (вертикального и горизонтального типов, глубокого сверления и пр.).
Фотография №2: портативный сверлильный станок ECO.50-T на магнитном основании
Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в быту
В быту для сверления отверстий металле применяют три технологии. Заготовки и листы зажимают при помощи струбцин и тисков. Чаще всего в домашних условиях используют обычные бытовые дрели и цилиндрические спиральные сверла.
Обычное сверление
Эта технология сверления металла знакома каждому.
Отверстие намечают при помощи молотка и кернера.
Заготовку зажимают в тисках или при помощи струбцины.
Сверло нужного диаметра вставляют в патрон дрели и зажимают.
Высверливают сквозное или глухое отверстие.
Фотография №3: сверление металла в домашних условиях
Рассверливание
Рассверливание металла — это технология, направленная на увеличение диаметра ранее проделанного отверстия. Для этого берут сверла больших диаметров.
В домашних условиях отверстия обычно приходится рассверливать поэтапно, постепенно увеличивая диаметр используемых инструментов. Это связано с тем, что мощности бытовой дрели во многих случаях недостаточно для просверливания отверстий больших диаметров в толстых заготовках. Кроме этого поэтапный подход уменьшает осевое давление на сверла. Это значительно уменьшает вероятность поломок.
Изображение №1: принцип сверления отверстий больших диаметров в толстом металле в домашних условиях
Уменьшение диаметров глубоких частей отверстий
При этой технологии сверления вначале просверливают неглубокое отверстие большого диаметра, а затем используют инструменты меньшего размера. Технология выглядит так.
Изображение №2: технология уменьшения диаметров отверстий в металле
Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в промышленности
В промышленности применяют более сложные виды сверления металла. Используют массивные двуручные дрели и специальные станки для сверления металла (портативные и стационарные).
Расскажем об особенностях различных технологий сверления металла на производстве.
Технология глубокого сверления металла
Глубоким называется сверление в металле отверстия, длина которого в 25 и более раз превышает диаметр. Эта операция требует принудительного периодического удаления стружки и применения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Они нужны для охлаждения инструмента и заготовки для исключения поломки и деформации.
Процесс глубокого сверления металлов предполагает использование разных СОЖ. Их выбирают в зависимости от материалов заготовок. Перечислим наиболее эффективные смазочно-охлаждающие жидкости.
Смесь, состоящая из олеиновой кислоты (20 %) и сульфофрезола (80 %). Последний можно заменить керосином (30 %) и осерненным маслом (50 %)
Фотография №4: глубокое сверление с применением смазочно-охлаждающей жидкости
Для глубокого сверления чаще всего применяют спиральные и корончатые сверла по металлу. СОЖ добавляют вручную или при помощи систем автоматической подачи, которыми оснащены специализированные станки.
Технология глубокого сверления металла не предполагает спешки. Периодически процесс останавливают, извлекают сверло и принудительно удаляют стружку. При использовании спиральных инструментов, глубокое сверление проводят поэтапно, постепенно расширяя отверстие до нужного диаметра.
Технология сверления толстых листов металла
Для сверления толстых листов металла обычно используют либо конусные (для отверстий диаметром до 30 мм), либо корончатые сверла (для отверстий больших диаметров). Ими оснащают сверлильные станки или мощные дрели. Главное требование — оборудование должно поддерживать режим работы на самых низких оборотах.
Фотография №5: корончатые сверла по металлу
Технология сверления толстых листов металла корончатыми сверлами отличается высокой эффективностью. Энергозатраты минимальны. Отверстия после сверления коронками получаются гладкие и точные.
Технология сверления тонких листов металла
Для сверления тонких листов металла обычно применяют конусные сверла. При такой технологии диаметр увеличивается постепенно. Листы не деформируются.
Фотография №6: сверление тонких листов металла стандартными конусными сверлами
При наличии конусных сверл ступенчатого типа берут именно их. Ступени с отметками упрощают сверление большого количества отверстий определенного или разных диаметров в одном листе металла.
Фотография №7: сверление тонкого листа металла конусным ступенчатым сверлом
Особенности сверления сквозных отверстий в металлических заготовках
Главная особенность сверления сквозных отверстий в металлических заготовках — необходимость защиты поверхности верстака, столешницы или станка от выхода сверла далеко за границы заготовки. Чтобы избежать повреждения инструментов, мебели и оборудования, мастера применяют следующий способы.
Используют верстаки с отверстиями.
Подкладывают под заготовку деревянный брусок или металлическую деталь с имеющимся отверстием для свободного прохода сверла.
Снижают скорость резания при завершении сверления.
Фотография №8: использование деревянной подкладки при сверлении металла
Особенности сверления глухих отверстий в металлических заготовках
Глухие отверстия просверливают на определенную глубину. Для ее установки есть следующие методы.
Использование линеек, имеющихся на станках.
Установка на сверла втулочных упоров.
Ограничение длины сверл при помощи патронов с регулируемыми упорами.
Фотография №9: сверло с установленным втулочным упором
Современные станки оснащены автоматизированными системами подачи. При ее наличии технология сверления глухих отверстий в металле значительно упрощается. Нужно всего лишь задать параметры резания.
Обратите внимание! При проделывании длинных глухих отверстий в толстых заготовках необходимо несколько раз прерывать процесс сверления металла для принудительного удаления стружки.
Технологии сверления сложных отверстий в металлических заготовках
Половинчатые отверстия на краях заготовок сверлят так.
Зажимают в тисках две заготовки или заготовку с подкладкой, плотно прижатые друг к другу.
Центрируют сверло в нужном месте на стыке деталей.
Просверливают полное отверстие.
Сверление цилиндрических заготовок по касательным — более сложный процесс. Он проходит в два этапа.
Подготавливается перпендикулярная отверстию площадка с применением фрезерования или зенковки.
Технология сверления отверстий в металле под углом выглядит так.
Между плоскостями под нужным углом надежно закрепляется подкладка.
В полые заготовки перед сверлением помещают подкладки из древесины. Отверстия с уступами проделывают при помощи описанных в начале статьи технологий рассверливания и уменьшения диаметра отверстий.
Основные таблицы для сверления металлов, необходимые для правильного выбора режимов резания и иных нужд
Для сверления металлов мастера чаще всего пользуются следующими основными таблицами.
Как правильно электродрелью сверлить металл толщиной более 10 мм?
Помимо довольно большой глубины, мы больше ни чего не знаем из вопроса.
Самое главное, какой металл? К примеру если это алюминий, то его можно "проковырять пальцем", если чугун, то проблема причём большая.
Далее надо знать о диаметре отверстия, понятно что для каждой дрели есть ограничения по диаметру сверла, тут уже ни чего не сделаете, надо соотносить желание просверлить и диаметр который осилит Ваша дрель.
Какая дрель, так же надо знать.
Более 10-и мм, это сколько?
Ну а вообще глубокие отверстия сверлятся так:
В начале подготавливаем охлаждающую жидкость, при сверлении металла подойдёт и обычное машинное масло,
хотя в продаже есть и специальные охлаждающие жидкости (есть смысл их купить, если сверлите много часто и глубоко).
Дрель устанавливаем на маленькие обороты.
Работаем несколькими свёрлами, от меньшего диаметра к большему.
Под металл подложите любую деревяшку.
Далее, разметка и керним, кернить необходимо, мы тем самым даём направление сверлу, оно не "гульнёт".
Начинаем сверлить, помните, сверло очень сильно греется, лучше лишний раз достать его из отверстия, чем забыть это сделать.
Дрель держим строго вертикально, это если металл лежит горизонтально на полу, если сверлим металл на вертикальной поверхности, то соответственно дрель держим строго в одном положении по отношению к отверстию.
Очень важно не заламывать сверло.
Далее, стружку придётся удалять остановив сверление (отверстие довольно глубокое), удалить можно просто перевернув изделие.
Если нет возможности "крутить" металл, то удаляйте магнитом, сверло окунайте в масло, на дрель сильно не давите.
Рабочая часть сверла должна быть больше глубины сверления.
Вот это основное, есть конечно и специальные держатели для дрели, но я обычно ими не пользуюсь, если купить нормальные фирменные и дорогие свёрла, то глубина в сантиметр не преграда.
Именно качественные свёрла в паре с охлаждением и малыми оборотами и есть основа успеха при сверлении в металле отверстий глубиной в сантиметр и более.
Конечно есть своя специфика в сверлении разных металлов.
Всем привет! Для того чтобы просверлить металл толщиной 10 миллиметров и более в первую очередь нужна сноровка и опыт. Желательно использовать электродрель большой мощности и с регулятором оборотов. Дрель большой мощности не так часто закусывает, но будьте осторожны, если закусит, то возможны травмы. Сверлить рекомендую на более низких оборотах, так вы не испортите сверло и уменьшите шанс получить травму при закусывании.
Если отверстие требуется небольшого диаметра (до 6 мм), то можно спокойно сверлить одним сверлом, а если отверстие большего диаметра, то здесь уже нужно использовать несколько свёрел разного диаметра по нарастанию. Просверливаете сначала наименьшим, потом сверлом на 2-3 мм большего диаметра и так пока не получиться нужный вам диаметр отверстия.
Не забывайте охлаждать сверло по мере его нагревания, тем самым вы продлите долговечность сверла и ускорите сам процесс сверления. Охлаждать сверло можно даже обычной водой.
И в конце хочу сказать, соблюдайте технику безопасности, а лучше всего, по возможности конечно, использовать для сверления толстого металла сверлильный станок, так вы точно не получите травм и отверстие будет изготовлено быстрее и качественнее.
Читайте также: