Сверло для бокового сверления металла
Мастерам известно, что обрабатывать изделия, выполненные из металла, можно преимущественно с помощью специального оборудования и инструментов. Однако все это не подходит для использования дома или же в не слишком крупной мастерской. Выходом стало применение фрезы по металлу, которая стоит недорого и может работать вместе с обычной дрелью.
Особенности
Сверло-фреза является, по сути, одним из видов режущего инструмента, сочетает в себе функции как сверла, так и фрезы. Используется оно для того, чтобы делать во всевозможных материалах различные отверстия.
Само отверстие делается с помощью сверлильного элемента. А вот уже расширить его, придавая при этом нужную форму, а также размер, получается с помощью фрезы, являющейся боковой гранью. Так как рабочих поверхностей получается всего две, инструмент получил название фрезерного сверла.
Инструмент, с помощью которого можно выполнять работы с металлом, можно считать универсальным. Его можно применять в отношении практически любого материала. Подобное сверло-фреза имеет свои преимущества и недостатки.
В первую очередь следует отметить достоинства. Данный инструмент способен выполнять две операции одновременно, так как не только делает отверстие, но и сразу придает ему необходимую форму. Особенно актуально это для условий производства, когда производительность труда играет немаловажную роль.
Вторым преимуществом можно назвать удобство использования, ведь применить можно не только специальное оборудование, но и какой-либо инструмент, обладающий зажимным устройством. Подойдет, к примеру, настольный станок, обычная дрель или перфоратор. Также сверло-фрезу можно переточить. Это значит, что при затуплении угла заточки он без проблем восстанавливается.
Недостатком пользователи называют только один фактор – отсутствие необходимой степени шероховатости может играть в определенных случаях важную роль. В такой ситуации могут потребоваться другие способы доработки отверстия.
Какими бывают?
Фрезерное сверло по металлу имеет довольно большое количество разновидностей. Специалисты выделяют торцевые, цилиндрические, дисковые, фасонные, угловые и концевые инструменты. Поговорим о каждом из них более подробно.
При работе с металлом, когда предполагается использование дрели, более всего пользуется спросом сверло торцевого вида, имеющее вертикальную ось вращения. Оно отлично подходит для применения при воздействии на плоские поверхности, так как с его помощью получается снять слой материала необходимого размера.
С помощью дискового сверла-фрезы можно сформировать на поверхности металла всевозможные пазы и канавки. Это становится возможным благодаря тому, что зубья расположены не только сбоку, но и на торцевой части изделия.
Цилиндрическое сверло используется для работы с плоскими участками металлических элементов. Зубья располагаются по бокам и могут быть как прямыми, так и винтовыми. Имеют горизонтальную ось вращения.
Концевая фреза чаще всего применяется при работе с дрелью. С ее помощью можно делать довольно глубокие пазы или контурные выемки. Также допустима обработка взаимно перпендикулярных плоскостей. В боковой части инструмента имеются главные зубцы, другие же режущие элементы располагаются на торце.
При работе с фасонными поверхностями следует остановить выбор на аналогичном сверле. Они производятся посредством протягивания и имеют не очень большую длину. Основным отличием становится тот факт, что такая фреза применяется для конструкций, имеющих значительное отношение длины к ширине.
Что касается угловых фрез, их конструкцию можно назвать наиболее сложной. Применяют их чаще всего при работе с угловыми пазами, а также наклонными плоскостями.
Что касается конструкции, можно отметить одноугловые и двухугловые изделия. В первом случае зубцы располагаются не только на боковой части конуса, но и на торце. У двухугловой фрезы режущие элементы находятся на обеих конических поверхностях, являющихся смежными.
Если торцевая фреза имеет наибольшую популярность, то следует отметить, что меньше всего пользуются спросом угловые и фасонные инструменты.
Как выбрать?
Выбор фрезы по металлу может вызвать сложности у неопытного пользователя. Поэтому профессионалы советуют ориентироваться на диаметр изделия, его режущие зубья и их расположение, хвостовик, помогающий разместить сверло в патроне дрели и надежно его зафиксировать.
Также играет немаловажную роль материал изготовления и качество заточки. Если предполагается эксплуатация электродрели, нельзя забывать, что она предназначена для ручного применения, поэтому сверла, используемые в специальных станках, сюда не подойдут.
Если требуется инструмент сборного типа, необходимо проверить, насколько качественно закреплен режущий элемент. Чаще всего используется пайка изделия, в данном случае пластинки надежно сцепляются с поверхностью, иначе они просто вылетят в процессе проведения работы.
Качество заточки также является основополагающим фактором. С ним напрямую связана не только производительность, но и то, насколько хорошо будет выполнена работа. Производители зачастую стараются разработать уникальную технологию заточки, однако специалисты утверждают, что стандартные схемы являются наиболее предпочтительными.
Материал изготовления также влияет на различные показатели. Это и срок службы инструмента, и качество работ, и их производительность. Если речь идет о разовых работах, требования здесь не настолько высоки. В данном случае оптимальным будет использование цельного элемента, для изготовления которого применялась сталь одной марки.
В ситуации же, когда инструментом планируется пользоваться довольно часто, лучше сделать выбор в пользу более дорогого, имеющего зубья, выполненные из твердосплавных пластин.
Некоторые пользователи стараются сэкономить. Для этого они изготавливают сверло-фрезу самостоятельно, используя подручные средства. Однако нужно учитывать, что такой инструмент подойдет исключительно для элементарных задач. Рассчитывать на особенно качественный результат в данном случае не приходится.
Подробнее про ферезерные сверла по металлу смотрите в видео ниже.
Советы от профессионала: Как сверлить нержавеющую сталь
Если вы не привыкли к ней, нержавеющая сталь может быть сложной для сверления. В итоге вы будете сжигать сверла быстрее, чем успевать их менять.
Как сверлить нержавеющую сталь? Для сверления нержавеющей стали необходимо использовать острые сверла, низкое число оборотов, высокое давление резания (подачи) и большое количество охлаждающей жидкости. Высокие обороты приведут к немедленному сгоранию сверла.
Помимо этого, есть еще несколько советов, которые помогут вам выполнить работу, например, как сохранить устойчивость и как выбрать правильное сверло.
Реалистичные размеры сверл
Поскольку нержавеющая сталь - более прочный материал, важно быть реалистом в том, какие размеры отверстий вы можете сделать с помощью имеющихся у вас инструментов.
Если вы используете ручную дрель, вы, как правило, будете ограничены диапазоном размеров от 1,6 мм до 9,5 мм. Все, что больше или меньше этого, будет сомнительного качества.
На сверлильном станке процесс более стабилен, так как установка более жесткая, а сверло выравнивается более точно. В зависимости от крутящего момента вашего станка, вы можете просверлить довольно большие отверстия.
Смысл всего этого в том, что если вам нужно отверстие диаметром 50 мм, а у вас есть только аккумуляторная дрель, обратитесь за профессиональной помощью. Или купите кольцевую фрезу.
Как получить правильное число оборотов
Слишком быстрое вращение сверла по нержавеющей стали - это самая распространенная ошибка.
Это может быть непросто, если вы используете ручную дрель, но большинство сверлильных станков или других подобных машин дадут вам хотя бы общее представление о том, на каком числе оборотов вы работаете.
Если вы используете ручную дрель, на ней обычно есть какая-то маркировка, указывающая (как минимум) максимальное число оборотов в минуту. Это может дать вам приблизительное представление о том, насколько быстро она работает.
Число оборотов дрели зависит от размера сверла. Чем больше сверло, тем медленнее его нужно вращать.
Правильный выбор сверл
Не всякое сверло будет хорошо работать с нержавеющей сталью.
Чтобы не говорить о том, что и так очевидно, сверла должны быть предназначены для металла, а не для дерева или камня.
Это означает, что не нужно использовать сверло-лопатку, сверла brad points, сверла-форстнера или ударные сверла. Они не предназначены для металла.
Например, я бы настоятельно не рекомендовал использовать простое спиральное сверло из углеродистой стали. Режущая кромка износится в мгновение ока.
Как минимум, используйте сверла из быстрорежущей стали (HSS). В идеале - с кобальтом. Они стоят дороже, но они значительно лучше для прочных материалов.
Они лучше работают в условиях сильного нагрева, что характерно для нержавеющей стали, и лучше отводят тепло.
Совет профессионала: Не все кобальтовые сверла одинаковы. Они имеют различные марки в зависимости от содержания в них кобальта. В M35 содержится 5% кобальта, а в M42 - 8%. Большее количество кобальта означает, что режущие кромки дольше остаются острыми.
Используйте охлаждающую жидкость
Нержавеющая сталь на самом деле довольно абразивна при резке. Если вы сверлите ее насухо, режущая кромка будет изнашиваться очень быстро.
Охлаждающая жидкость помогает сохранить сверло и заготовку холодными. Нержавейка при перегреве делает то, что называется закалкой.
По сути, это приводит к образованию твердого участка на дне сверлильного отверстия, и сверла, соприкасающиеся с этим твердым участком, быстро сгорают.
Один из самых простых способов смазать сверло - нанести на него немного WD-40 во время резки.
Вытащите сверло из отверстия, нанесите на него немного смазки, просверлите еще несколько секунд, промойте и повторите.
Минус использования WD-40 в том, что это очень легкая смазка, и от неё может появиться много грязи.
Еще лучше работает воск для резки. Он будет дольше держаться на сверле и практически не будет оставлять грязи.
Применяйте давление при резке
Этот пункт может показаться немного нелогичным. При любой резке металла выделяется тепло.
Есть три вещи, которые могут нагреваться:
Если тепло переходит в сверло, то сверло сгорает. Если тепло попадает на заготовку, металл закаляется.
Однако если тепло попадает в стружку, то тепло отводится от зоны резания, и все работает как по маслу.
Один из ключей к успеху здесь (помимо использования острого сверла) - убедиться, что стружка достаточно велика, чтобы выдержать нагрев. Это означает, что вам нужно давление.
В принципе, если вы не приложите достаточного давления к сверлу, сверло будет тереть, а не резать.
Если вы сверлите вручную или на сверлильном станке, главное - обратить внимание на стружку.
При ручной подаче стружка должна выходить в виде непрерывных спиралей. Она не должна выглядеть как пушистые стопки щепок или пыли.
Она должна выглядеть вот так:
Обычно нержавеющая сталь не магнитится, но плохие условия резки могут привести к ее намагничиванию. Если вы видите это, вам нужно дважды проверить давление резки и убедиться, что ваше сверло все еще острое.
Давление при резке не означает, что вы давите всем весом своего тела на сверло. Это было бы опасно.
По сути, необходимо приложить достаточно сильное давление, чтобы стружка выходила чисто и не выделяла чрезмерного тепла.
Держите сверло прямо
В основном это относится к сверлению вручную, но я видел, как ребята ошибались и на сверлильном станке. Сверла не предназначены для бокового давления, а нержавеющая сталь действительно неумолима. Уделите особое внимание тому, насколько ровно вы сверлите нержавеющую сталь. В противном случае хвостовик сверла будет упираться в боковую поверхность отверстия, делая его продолговатым, и вы рискуете сломать сверло.
Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!
Способы сверления металла: свёрла и приспособления
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.
Конструкция спирального сверла по металлу
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
Рекомендуемые углы заточки сверла по металлу
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.
Шаблон для проверки угла заточки свёрл
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.
Правильное движение при заточке сверла
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.
Стачивание перемычки сверла
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.
Заточка сверла для тонкого листового металла
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.
Ступенчатое сверло по металлу
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.
Правильная стружка при сверлении металла
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.
Сверление металла коронкой
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.
Читайте также: