В процессе металлообработки одной из распространенных операций является сверление. Для создания разных видов конструкций необходимы шпилечные, винтовые, заклепочные, болтовые отверстия. В промышленности для этого используются специальные станки. В бытовых условиях для этих целей задействуются ручные, электрические или аккумуляторные дрели. Во многих домашних мастерских есть также компактные сверлильные станки. Инструменты можно приобрести в любом строительном магазине. Без наличия достаточного опыта сложно выбрать необходимое оборудование и подходящие к нему комплектующие детали. Это касается также режущих приспособлений, так как именно они определяют результат производимых работ. В статье расскажем о технологических особенностях процессов, каким сверлом выполняют сверление отверстий в металле разных типов, какие совершают ошибки новички в ходе проведения операций по металлообработке и многое другое.
Технология сверлильных работ
Так как металлические заготовки обладают высокой прочностью, механически воздействовать на них без специального оборудования невозможно. В основе технологии обработки лежит послойное и последовательное удаление материала с помощью режущих буров. В процессе работы движение насадок осуществляются вращательно или поступательно. В первую очередь необходимо правильно подобрать режущий инструмент, чем просверлить металл, в зависимости от типа обрабатываемой детали и ее толщины. У устройства должна быть определенная скорость вращения. Для дальнейшего получения углублений необходимой формы и размеров, нужно провести подготовительные работы и строго соблюдать последовательность проведения правил технологий сверлильных операций.
-
На поверхности заготовки обозначить место, где планируется его создать. Для разметки используется кернер и молоток.
-
Далее с помощью зубила следует сделать направляющие насечки.
-
Заготовку надо зафиксировать струбциной или тисками. Сверло нужного размера вставить в патрон дрели и зажать его. Центрировать его и высверлить требуемое отверстие.
-
Следующей технологической операцией является рассверливание. Оно используется для увеличения диаметра с помощью сверл большего размера.
-
Чтобы уменьшить его, высверливается сначала широкое углубление, а затем используются насадки меньших величин.
-
Финишная обработка проводится зенкерованием, развертыванием, метчиками.
Для получения более точных результатов и экономии времени при работе на сверлильных станках сверление проводят с помощью кондукторов. Они представляют собой вспомогательную оснастку, которая упрощает позиционирование бура.
Каким сверлом сверлить металл: виды инструментов
Насадки оборудования состоят из нескольких составных частей:
-
сердцевины с двумя режущими кромками, спиральной винтовой канавки для вывода стружки наружу;
-
направляющей части, снижающей трение и указывающей ориентацию реза;
-
цилиндрического или конусного хвостовика, фиксирующего насадку с помощью граней.
Для формирования отверстий в заготовках используют несколько типов режущих инструментов:
-
Спиральные. Им характерна цилиндрическая форма с диаметром до 80 мм. Поверхность затачивается под углом 118 градусов. Это также то, чем можно просверлить железо и металлический профиль.
-
Конические. Название связано с тем, что их поверхность ступенчатая в форме конуса. Такие сверла, кроме сверления углублений, могут исправлять неправильно высверленные проходы.
-
Перовые со сменными пластинами. С их помощью проникают в слои любой прочности на большую глубину.
-
Кольцевые фрезы (коронки). У них форма зубчатого пустотелого цилиндра. Предназначены для удаления материала по периферической части, но с сохранением его в центре. Работают даже с заготовками из самых тонких листов.
Режущие насадки, чем можно просверлить отверстие в металле, различаются также сплавами, из которых они изготавливаются. Каждый из них имеет свое предназначение и характеристики. Это могут быть углеродистые инструментальные стали, быстрорежущие HSS, твердосплавные, кобальтовые.
Режим сверления
Для достижения ожидаемого результата в ходе обработки заготовок нужно подбирать эффективное количество оборотов режущего инструмента. Не менее важно учитывать прилагаемое к нему усилие, так как оно определяет величину заглубления при оборотах. Правильно выбранный режим работы можно определить по стружке. Если скорость не превышена и применяется умеренное усилие, то она будет иметь красивую и длинную форму.
Для грамотного подбора сверлильного режима существуют простые правила. Чем тверже металлическая заготовка, которую предстоит обработать, тем меньшее количество оборотов инструмента должно быть. Это также касается толщины сверла (бура). С увеличением его размера уменьшается скорость вращения. В среднем зависимость диаметра бура от количества оборотов в минуту выглядит следующим образом:
-
5 мм – 1200-1500 об/мин;
-
10мм – 700 об/мин;
-
15 мм – до 400 об/мин.
Усилия, прилагаемые к инструменту, должны быть тем меньше, чем глубже углубление. В идеале они плавно уменьшаются в процессе работы.
Как создать нужное отверстие
Прежде всего заготовку следует надежно закрепить. Небольшие детали надо зажать в тиски или струбциной, а крупные под собственным весом могут обходиться без крепления. Остановимся детальнее на тех видах создаваемых углублений, которые можно получить с помощью разных режущих насадок.
Сквозное
Это самый простой тип операций. При таком методе сверло проходит сквозь толщу всей заготовки. Перед тем как начать обработку, необходимо позаботиться о том, чтобы по завершении работы инструмент не врезался в столешницу или верстак. Это может вывести его из строя. Чтобы этого не произошло, заготовку нужно расположить над сквозным проемом в верстаке или подложить под нее деревянную прокладку. Следует учесть, что при резком выходе режущей насадки из детали создается заусенец. Во избежание такой ситуации на завершающем этапе нужно снизить обороты.
Глухое
При создании такого отверстия на станке используется линейка, ограничивающая углубление механизма на определенном заданном значении. Для работы с дрелью, чтобы сверло не пронзило заготовку насквозь, глухой проход можно создавать двумя разными способами:
-
на буре закрепить на необходимом расстоянии упор в виде втулки;
-
зажать винтом подвижный штырь в патроне так, чтобы его конец надежно упирался в обрабатываемую деталь, не позволяя проникновение более глубокое, чем отмеренный предварительно участок.
Сложное
Для выполнения половинчатых отверстий, которые расположены на краю заготовки, нужно использовать дополнительно прокладку. Она должна быть изготовлена из аналогичного материала, что и обрабатываемая деталь. Если этого не сделать, инструмент будет съезжать в сторону той части, у которой ниже сопротивление. Прокладку скрепляют с основной заготовкой тисками, а центр бура располагают между ними. Таким образом получится сквозное полуотверстие.
Для получения ступенчатого прохода деталь просверливают сначала насквозь самым маленьким сверлом. Затем его расширяют бурами больших диаметров по намеченным размерам от меньшего к большему. Если деталь полая, то предварительно забивают в нее деревянную пробку.
Чтобы выполнить в цилиндрической заготовке углубление по касательной, вначале подготавливается с помощью фрезеровки перпендикулярная ему площадка. Затем проводится сверление.
Чем сделать или пробить отверстие в металле большого диаметра
Чтобы его создать нужно подобрать правильный бур. Проход раствором более 40 мм формируют конусными насадками со ступенчатыми поверхностями. Чтобы просверлить расстояние глубже 100 мм, необходимо выбрать полую биметаллическую коронку или кольцевую фрезу с центровочным буром и твердосплавными зубьями. Для проведения таких операций потребуется также мощный электроинструмент, работающий на малых оборотах.
Глубокое
Таким считается проход, превышающий диаметр режущей насадки более чем в 5 раз. На самом деле таковым является такое отверстие, из которого в процессе работы необходимо удалять стружку. Для сохранения целостности бура его периодически нужно смазывать и охлаждать различными жидкостями (эмульсиями, маслами и т. д.).
Глубокие проходы осуществляют методом кольцевого или сплошного сверления. При первом способе в заготовке образуется полость в виде кольца, а в средней части формируется стержень, который впоследствии извлекается из детали путем отрезания. Сплошное углубление создается за счет того, что металлические слои удаляются равномерно спиральным буром и преобразует их в стружку. Такая технология не терпит спешки, поэтому следует делать перерывы для ликвидации отходов.
При сплошном бурении работа проводится в несколько заходов. Вначале задействуются короткие сверла для создания небольших углублений. Затем подбирается режущие насадки нужных размеров. Чтобы получить ожидаемый результат, следует применять кондукторные направляющие втулки.
Ошибки при сверлении
На первый взгляд сама по себе операция кажется простой, но могут возникнуть ситуации, когда, та насадка, чем сверлят отверстия в металле, не выполняет свои функции. Разберем несколько причин, которые способны вызвать эту проблему.
Чрезмерное давление
Такие действия способствуют появлению следующих негативных моментов:
-
Возникает повышенное трение между буром и обрабатываемым материалом, вызывая их нагрев.
-
Инструмент перегревается, снижает твердость детали и режущей насадки. Она становится хрупкой и легко ломается.
-
При избыточном давлении ухудшается отвод стружки, что в свою очередь, усугубляет трение и нагрев.
-
Излишне прилагаемые усилия приводят к поломке тонких сверл и деформации толстых.
-
На заготовке возможны появления сколов и трещин.
-
Чрезмерное давление может привести к травмам.
Отсутствие охлаждения
В процессе сверления бур нагревается. Это касается, в первую очередь, твердосплавных насадок, работающих на высоких оборотах. Перегрев режущей части инструмента ускоряет износ, замедляет темп и ухудшает точность работы. Перегретый бур может сломаться, треснуть, деформироваться. Чтобы противостоять этим явлениям, используются охлаждающие жидкости в виде смазок, эмульсий, паст, масел, воды.
Использование неподходящего сверла
Ошибки в том, как можно быстро просверлить отверстие в толстом металле (железе) дрелью в домашних условиях, могут привести к непредсказуемым последствиям:
-
повреждению инструмента (поломке, затуплению, перегреву);
-
порче заготовки, снижению ее прочности, функциональности, эстетического качества;
-
увеличению затрат для покупки новых сверл.
Выбирать бур необходимо в зависимости от обрабатываемого материала, скорости вращения, диаметра углубления и требуемой точности.
Безопасность при сверлении
Соблюдать меры предосторожности при использовании сложного оборудования до того, как сверлить железо — это то, с чего нужно начинать любую работу. Неаккуратная эксплуатация сверлильных устройств чаще всего приводит к травмам. В первую очередь следует надеть защитную одежду, обувь, очки. При необходимости дополнительно использовать маску или респиратор для защиты дыхательных путей.
Электрооборудование должно быть в исправном состоянии и заземлено. Сверло необходимо надежно фиксировать в патроне дрели. Оно должно соответствовать предстоящим работам как по составу, так и по размерам. Небольшие заготовки зажать тисками, чтобы они не смещались. Нельзя держать в одной руке деталь, а в другой инструмент, так как он может соскользнуть и травмировать вас.
Во время приближения к металлу бур уже должен быть приведен в действие и вращаться. При удалении его из заготовки не останавливать оборудование, иначе оно сломается или его заклинит. Нужно просто сбавить обороты.
Нельзя прикасаться руками к вращающимся частям электроинструмента. Менять насадки можно только после полной остановки устройства.
Необходимые для работы инструменты
В производственных цехах металлические детали сверлят на станках, а в домашних мастерских для этих целей используют дрели или станочные устройства, которые отличаются размерами и производительностью. Они оснащаются специальными сверлами, состоящими из режущей части, хвостовика и рабочей поверхности, отводящей стружку из отверстий и длиной. Они между собой отличаются формой, диаметром. Кроме них применяются и другие вспомогательные инструменты:
-
Кернеры. Они необходимы для разметки будущих углублений. Кернер вставляется в надлежащую точку, и ударом молотка намечается его центр.
-
Кондукторы. Это небольшие планки с шаблонными выпуклостями разных диаметров, которые призваны служить для удобства расположения режущей насадки под нужным углом.
-
Направляющие. Это приспособление для жесткой фиксации дрели. Они делятся на стационарные стойки, которые превращают ее в подобие станка, и на мобильную направляющую приставку, позволяющую получать приемлемую точность сверления.
-
Развертки. Относятся к режущим инструментам, предназначенных для финишного завершения зачистки.
-
Зенкеры. Необходимы для удаления заусенцев с просверленных углублений, расширения их под болты, шпильки и прочие крепежи.
-
Метчики. Их применяют для формирования внутренней резьбы.
Подведем итоги
В статье рассказали, как правильно сверлить отверстия в толстом металле дрелью сверлом по металлу. Это процесс требует обладание конкретными навыками и знаниями. Надеемся, что наш краткий обзор информации об инструментах поможет понять, как выбирать режущие насадки, а также ознакомиться с основными ошибками, которые совершают новички в процессе работы с металлическими заготовками, и способы их исправления. Также дали вам некоторые практические советы, которые позволят избежать подобных проблем в будущем. Бренд «RedVerg» предлагает современные качественные электродрели, а также фирменные запасные сверла к ним. Ознакомиться с ассортиментом можно в каталоге компании, а приобрести их возможно в специализированных магазинах и на маркетплейсах.
