Сверление конических отверстий в металле

Обновлено: 19.05.2024

Хороший мастер должен знать, для чего предназначены конусные гладкие и ступенчатые сверла по металлу. Если впервые слышите о таком типе режущей оснастки, то настала пора разобраться в назначении, видах и конструктивных особенностях. Ступенчатые конусные сверла заменяют ряд режущих насадок, поэтому наличие оснастки всегда пригодится.

Что такое конусное сверло и для чего они нужны

Конусное сверло представляет собой насадку для электроинструмента, состоящей из двух частей — наконечника конусовидной конструкции и хвостовик цилиндрического или шестигранного типа. Устройства классифицируют на два вида — гладкие и ступенчатые. Гладкое конусное сверло имеет соответствующей конструкции форму стенок, а ступенчатые — в виде ступеней.

Конусообразные элементы служат для сверления отверстий круглой формы в разных материалах — металл, дерево, пластик. Для таких целей используются цилиндрические сверла, скажите вы. Так зачем же нужны конусные устройства? Они используются для сверления отверстий в листовой стали, а также аналогичных конструкциях из цветных металлов — алюминий, медь и латунь. Наличие одного конусного сверла заменяет целый набор цилиндрических режущих устройств — это и есть главное отличие.

Это интересно! Применять конусные сверла можно исключительно для сверления тонколистовых материалов толщиной не более 5-6 мм. Причем это не только металл, но еще пластик, дерево и т.п. Применение насадки исключает вероятность формирования заусенцев во время сверлильных манипуляций, а также одновременно выполняется шлифовка подготовленных отверстий.

Отличия конусного гладкого и ступенчатого сверла

Перед тем, как выяснить сферу применения и достоинства конусных устройств, разберемся с их разновидностями. Гладкотельные элементы в виде конуса сверлят тонколистовую сталь, увеличивая постепенно размер отверстия. Чтобы просверлить отверстие необходимого диаметра таким сверлом, требуется периодически останавливаться, и производить замеры. Этот недостаток некоторые производители гладкотельных конусных сверл устраняют путем нанесения цифровой разметки.

Ступенчатые элементы позволяют с большей точностью просверлить отверстие благодаря наличию степеней. При сверлении происходит плавный переход по ступеням, и в итоге оператор может легко отследить, какой диаметр имеет отверстие. Надо отметить, что конусные сверла стоят достаточно дорого. Их цена составляет от 2 тысяч рублей и более. Все зависит от материала изготовления, а также размеров сверлимых отверстий. Многие могут подумать, что конусные устройства являются абсолютно бесполезной оснасткой из Китая, пока не испытают режущий инструмент в действии. Мастера открыто заявляют, что при необходимости частого сверления тонколистовых материалов, рекомендуется использовать именно конусные режущие насадки.

Где применяются ко нусные сверла

Конусное сверло используются для сверления разного диаметра отверстий в тонколистовых материалах. Причем получаемые отверстия отличаются такими достоинствами, как ровность и аккуратность без задиров, сколов и заусениц. Просверлить тонколистовой материал можно обычным цилиндрическим сверлом, но при этом пострадает качество работ, а также усложнится задача. К примеру, малейшее отклонение сверла от поверхности приведет к получению не круглого, а треугольного или овального отверстия. Кроме того, формируются заусеницы, задиры и сколы, что в итоге негативно сказывается на качестве выполняемых работ.

Применение конусных сверл позволяет значительно облегчить работу, исключив все недостатки цилиндрических устройств. За счет своих достоинств, оснастка нашла свое применение в разных сферах:

Автомобилестроение и ремонт
Ландшафтный дизайн
Строительство
Монтаж сантехнического оборудования
Монтаж электротехнических установок

Устройство не эффективно в ситуациях, когда предстоит сверлить отверстия в материалах, толщина которых более 10 мм.

Какие достоинства имеются у конусных сверл

Как и все виды режущих инструментов, конусные сверла имеют свои характерные достоинства. К числу достоинств применения рассматриваемых устройств относятся:

Возможность высверливания отверстий разных диаметров, используя для этого всего одну насадку
Износостойкость — в отличие от цилиндрических элементов, конусные отличаются продолжительным сроком службы. Режущие кромки насадок имеют высокие показатели прочности, поэтому устройство изнашивается очень медленно
Быстродействие — насадка позволяет быстро просверливать отверстия, что положительно отражается на ее сроке службы. Режущие кромки не успевают нагреться, поэтому их качество не снижается
Отсутствует необходимость предварительного накернивания материала, так как наконечник конусного сверла легко врезается в любой металл, даже с плотной структурой
Одновременно играет роль не только инструмента для высверливания отверстий, но еще и как шлифовальный материал
Повышается качество и эффективность сверления тонколистового материала
Исключается вероятность деформации просверливаемого листа, что связано с плавностью перехода при увеличении диаметра
Возможность применения насадки не только на стационарном сверлильном оборудовании, но и на дрелях
Наличие абразивного напыления повышает прочность и эффективность оснастки. Конусные сверла могут иметь напыление из титана или алмаза
Не нуждаются в частой заточке

Конусные сверла дают возможность сверлить отверстия большого диаметра, тем самым исключая необходимость применения коронок по металлу. Подходит такой вид режущих насадок не только для сверления отверстий в листовых материалах, но и уголках, трубах, профиле и т.п. Главное условие — толщина стали не должна быть более 7 мм, а в идеале не более 4 мм.

Это интересно! Главный минус конусных сверл — это их высокая цена. Однако одна такая дорогая насадка способна полностью заменить полноценный набор цилиндрических сверл.

Ступенчатые виды насадок классифицируются по типу кромки на спиральные и прямые. Прямая конструкция кромки имеет преимущество — ее проще затачивать, чем спиральную. Спиральные виды кромок отличаются мягкостью и плавностью хода сверлильного устройства.

Что надо знать для выбора конусного сверла

По форме и конструкции конусные сверла значительно отличаются от цилиндрических. Как и цилиндрические, конусные устройства обладают аналогичной хрупкостью, поэтому они требуют бережного обращения с ними. Чтобы выбрать конусные устройства для выполнения соответствующих работ, необходимо учитывать такие рекомендации:

Цвет насадки — если выбираете корончатое сверло, то наверняка перед вами представлены модели, отличающиеся по цвету. Если продавец говорит, что между устройствами никакой разницы, значит он не разбирается в этом. Деталь черного цвета говорит о том, что насадка подверглась дополнительной термообработке. Такие устройства имеют продолжительный эксплуатационный ресурс. Золотистый цвет означает, что насадка имеет напыление из нитрида титана, которое повышает прочностные свойства. Стального цвета изделия не имеют никакого напыления, и они не подвергаются термообработке, поэтому по сравнению с предыдущими вариантами, служат меньше всего
Маркировка — указывается непосредственно на наружной стороне оснастки (на хвостовике). По маркировке можно понять, из чего изготовлена насадка, а также какой имеет диаметр и класс точности. Зачастую маркировка начинается с буквенного обозначения, и начинается с буквы «P». Эта буква говорит о том, что для производства конусного сверла используется быстрорежущая высокопрочная легированная сталь. После первой буквы указывается вторая буква с цифровым значением. Число указывает процентное содержание сплава, к примеру, М — молибден, Ф — ванадий, К — кобальт, A — азот. В маркировке также присутствует обозначение минимального и максимального диаметра, а также класс точности. Оснастка с диаметром до 2 мм не маркируется. На сверле может присутствовать маркировка типа HSS, что означает быстрорежущая сталь

В маркировке после обозначения HSS также могут указывать дополнительные сведения:

HSS-E — быстрорежущая сталь, которая является аналогом отечественного материала P6M5. Предназначены для работы с низкоуглеродистыми сталями и чугуном, а также твердыми легированными и нержавеющими устройствами
HSS-Co — в сплав добавляется кобальт 5%
HSS-G TiN — устойчивые материалы для обработки титановых изделий

Для работы с конусными сверлами применяются стационарные сверлильные станки или двуручные дрели. О том, как правильно сверлить отверстия конусными сверлами, подробно описано в материале.

Это интересно! Для получения идеально ровного отверстия с двух сторон материала, необходимо учитывать размер ступеней. Обычно размер каждой ступени не превышает 3-4 мм, поэтому получить качественное отверстие можно при использовании соответствующей толщины заготовки.

Как правильно сверлить отверстия конусным сверлом инструкция

Чтобы научиться правильно сверлить конусными сверлами, необходимо для начала подготовить необходимые инструменты и материалы. Для работы понадобятся такие материалы и инструменты:

Заготовка для сверления. Это листовая сталь, пластик, стекло, дерево и т.п. Заготовку необходимо надежно закрепить в губках тисков или струбциной
Дрель — подойдет любой электроинструмент, способный развивать скорость вращения от 3-5 тысяч оборотов в минуту. При этом рекомендуется закрепить на дрель дополнительную рукоятку, что позволит избежать перекоса. Сверление выполняется в безударном режиме
Конусное сверло подходящего диаметра. Зависит от отверстия, которое необходимо просверлить в заготовке

После этого приступаем к непосредственному выполнению работ. Инструкция по сверления имеет следующий вид:

В патроне инструмента закрепляется насадка
Выбирается место, где требуется просверлить отверстие
Прикладывается инструмент к обрабатываемой поверхности строго в перпендикулярном направлении
Запускается двигатель инструмента. Первые секунды сверления металла способствуют центрированию и вырезанию малого отверстия. Как только сверло начинает углубляться в отверстии, с каждым последующим оборотом диаметр увеличивается. Одновременно увеличивается скорость выполнения работ
В завершении получается аккуратное отверстие без сколов, задиров и прочих дефектов

Достаточно один раз испробовать насадку в действии, чтобы после этого отказаться от использования цилиндрических сверл при обработке листовых материалов. Как показывает себя в действии конусное сверло при сверлении пластика, оргстекла, металла и прочих материалов, показано в видео ролике.

Конусное сверло по металлу и ступенчатое. Какая разница и их особенности

Такие сверла как конусное и ступенчатое очень часто путают между собой не только мастера (не берем во внимание профессионалов в металлообработке), но и продавцы в магазинах. С последними я столкнулся сам и был удивлен этим фактом. Ведь различия есть, не только явные визуальные, но и по характеристикам и сфере применения. Давайте же подробнее разберемся в этой теме.

Конусные сверла

Форма рабочей части таких сверл представляет собой конусный ряд пошаговых кольцевых переходов и продольно-спиральной или просто продольной канавки, образующей острые режущие кромки. Благодаря этому появляется возможность использования одного инструмента для получения отверстий разных диаметров. Таким образом мы экономим не только время на замену сверл во время работы, но и деньги на их ассортимент.

Поступательные изменения размеров выполнены с наличием плавных переходов между ступенями. Такая форма поверхности способствует легкому вращению и повышению эффективности обработки листовых материалов. Использование высокопрочных сталей для изготовления режущих кромок на ступенчатых сверлах обеспечивает им более продолжительные сроки эксплуатации без выполнения заточки.

Пример работы конусного сверла

Инструмент позволяет за один раз выполнять технологические операции, для которых в обычных условиях необходимо последовательное применение нескольких инструментов. Обработка материала может производиться на высокой скорости, гарантируя отличное качество кромки, даже при самой небольшой толщине листа. Подобная форма расположения режущих кромок дает возможность сверления не только листовых сталей, но и мягких цветных сплавов, древесины, пластмасс, гипсовых и других изделий.

Острый наконечник освобождает от необходимости предварительного кернения и обеспечивает точное положение инструмента при работе. Ступенчатые сверла можно устанавливать на стационарные станки, переносные ручные дрели, а при наличии переходников даже на перфоратор и болгарку.

Вывод. Учитывая особенности конструкции и технические возможности сверл, можно сказать, что главное назначение этого инструмента состоит в сверлении отверстий в тонких листовых заготовках. Кроме этого их используют для исправления образовавшихся дефектов после применения традиционных буров в виде заусенец, нарушения центровки, треугольных отверстий и других. Поэтому такие сверла широко применяют при ремонте автомобилей, установке сантехники, изготовлении электрощитов, в строительстве и отделочных работах.

Виды ступенчатых сверл, предлагаемые в продаже

Для изготовления конусного инструмента используют быстрорежущую сталь HSS (High Speed Steel). О видах дополнительной обработки материала и поверхности можно судить по цвету металла:

Кольцевые или корончатые сверла. Описание, характеристики и где применяются

Кольцевыми сверлами называют режущие инструменты корончатого типа, применяемые для качественного сверления отверстий больших диаметров. Конструктивно они представляют собой полый цилиндр, по нижнему краю которого расположены острые зубья из твердого и прочного материала. Благодаря этому площадь обрабатываемой поверхности значительно уменьшена, и сопротивление силы трения становится минимальным.

Для чего применяются

Корончатые сверла широко используются для получения сквозных отверстий в листовых металлах, древесине, пластиках, гипсокартоне, фанере, ДСП. Простая технология сверления больших диаметров, при минимально возможном приложении силы, сделало эти сверла незаменимым инструментом не только для вышеперечисленных материалов, но и других видов работ. Буры специального назначения применяют для:

получения отверстий правильной формы в бетонных и каменных строительных конструкциях;
сверления керамической плитки, природного камня, листового стекла и других хрупких материалов;
горизонтального бурения при прокладке инженерных коммуникаций;
изготовления плоских кругов и цилиндрических заготовок без токарной обработки.

Для этого в отдельных случаях конструкция сверла (бура) предусматривает удлинение его рабочей части путем добавления соответствующих вставок.

Для работы с бетоном используются только корончатые сверла с алмазным напылением или напайками. Здесь существует 2 группы:

С1 – коронка выдерживает нагрузки при работе до 5 МПа.

С2 – коронка выдерживает нагрузки при работе до 2.5 МПа.

Исходя из имеющегося у вас оборудования стоит и выбирать саму группу коронки.

Устройство кольцевого инструмента

Сверла этого типа могут быть изготовлены из одной металлической заготовки или в виде составную конструкции из нескольких элементов:

полой рабочей коронки цилиндрической коронки с режущей кромкой;
направляющего пилотного сверла;
хвостовика для крепления в приводе;
соединительных переходных винтов.

Состоит этот инструмент из:

Рабочей части — это тонкостенная коронка, кромка которой покрыта алмазным напылением или заточенными зубьями.
Корпус — переходной элемент, соединяющий рабочую часть с хвостовиком, который закрепляется непосредственно в дрели или сверлильном станке через стандартный патрон.
Корпус коронки — изготавливают из стали марки 20, 30, 36.
Хвостовик.

Разборной вариант сверла Разборной вариант сверла по бетону

Для того чтобы собрать инструмент из отдельных элементов пилотное сверло вставляют в хвостовик и фиксируют его положение при помощи винтов. После этого собранную пару закрепляют в корпусе коронки на винтовой резьбе.

Режущими элементами коронки являются специальные зубья, установленные по кромке, из твердых сплавов или алмазных композитов. Для эффективного отвода стружки и опилок во время работы на боковых стенках коронки могут быть предусмотрено наличие продольных канавок.

Внутренний диаметр отверстия в хвостовике может совпадать или быть больше диаметра направляющего пилотного сверла. Во втором случае остающийся диаметральный зазор позволяет обеспечить подачу смазочно-охлаждающей жидкости при установке инструмента на стационарном сверлильном станке.

Кольцевые сверла могут поставляться в собранном виде готовом к применению или в составе набора из нескольких отдельных элементов. Поставка комплектов позволяет сократить расходы в случае одновременного приобретения нескольких сверл. Хвостовики и пилотные сверла одинаковы для коронок различного диаметра. Поэтому общее количество деталей в комплекте можно уменьшить и общая стоимость набора снизится.

Технические характеристики и диаметры

Сверление корончатыми сверлами выполняется намного быстрее, чем классическими винтовыми или конусными. При этом количество затраченной на работу энергии уменьшается в 5-10 раз.

Кроме этого необходимо отметить, что ГОСТ 10903-77 определяет максимальный диаметр спиральных сверл на уровне 80 мм. Следовательно, отверстия большего размера можно высверлить только инструментом кольцевого типа.

У имеющихся в широкой продаже кольцевых сверл рабочий диаметр зависит от вида материала, из которого изготовлена режущая коронка, и от типа ее конструкции.

Самые простые биметаллические сверла изготавливают из быстрорежущей высоколегированной стали HSS в виде полого цилиндра с зубьями на одной из сторон. Диапазон размеров возможного сверления отверстий от 14 до 210 мм. Изготовлены из быстрорежущей стали аналогом которой является Р6М5.

Более сложные и дорогие плоские твердосплавные корончатые сверла, предназначенные только для сверлильных станков, имеют рабочие диаметры от 16 до 150 мм. Изготовленные из единой металлической заготовки корончатые фрезы с боковыми спиральными канавками для отвода стружки могут иметь рабочий размер 12-120 мм.

Набор конусных сверл для отверстий 3—30 мм: лучше, чем ступенчатые

В последнее время стали популярные ступенчатые сверла, позволяющие делать отверстия большого диаметра за один заход. Их основное преимущество — это диаметры сверления до 20. 30 мм, без замены сверла и без предварительной подготовки (без засверливания меньшим диаметром). Встречаются большие ступенчатые сверла с диаметрами до 50 мм (!). Правда есть и минусы по подобных — их сложно точить, ими нужно уметь правильно работать. А вот сегодня я расскажу вам о другой модели подобной оснастки — это конусные бесступенчатые сверла.

Конусные сверла значительно удобнее, чем ступенчатые, в первую очередь за счет плавного перехода диаметра. Края отверстия получаются ровные, без задиров. В обзоре будет набор, с диаметрами для отверстий 3-30 мм. Кстати, подобная оснастка подходит не только для обработки изделий из древесины, пластика и алюминия, но и для различных видов сталей.

На фотографии маленькое конусное сверло с начальным диаметром 3 мм и конечным диаметром 14 мм.

Обратите внимание на режущую кромку. Это острая, ровная кромка, которую при желании можно заточить самостоятельно или убрать задиры.

Хвостовик у сверла усеченный, под кулачковые патроны, диаметр 6 мм. На хвостовике набита маркировка диаметров конуса: 3-14 мм.

На кончике конуса хорошо видно выраженный «заход» — отточенную часть для засверливания в материал.

Наибольшее сверло из набора — большой конус на 16-30 мм

Также выполнен острый заход, режущие кромки широкие.

Хвостовик тут уже побольше, на 10 мм. Маркировка 16-30 мм.

Длина хвостовика различная, в зависит от размера конуса.

Примерно 2.5 см. Этого достаточно, чтобы надежно зажать в патрон дрели.

Замеры диаметра хвостовика: 6 мм у маленького, 8 мм у среднего и 10 мм у наибольшего конуса.

Измеренный максимальный диаметр конуса практически совпадает с заявленным. Это значит, что не следует пытаться просверлить 14 мм отверстие самым маленьким сверлом.

Лучше взять сверло побольше (среднее), которое даст нужный результат. Аналогичная ситуация со средним и большим конусом. Правда для конкретных прикладных целей таких диаметров достаточно — это вводы на 1/2", 3/4", или 1". Хватает с запасом.

Для сравнения прикладываю маленькое ступенчатое сверло из набора. Желтое покрытие — это нитрид титана, который должен увеличивать стойкость и прочность сверла. Подборка других наборов оснастки и инструмента.

Ступенчатые сверла были удобны, пока не открыл для себя подобные конусные. Конусные сверла дают качественный результат, ровные, а не рваные края отверстия.

При необходимости конусные сверла можно подтачивать самостоятельно — режущая кромка доступна для обработки. Любителям ступенчатых сверл — попробуйте заточить их. Каждую ступень. Самостоятельно))))

Дерево, алюминий и прочие пластики сразу отметаю в сторону — только хардкор, только профтруба 40х40х4 мм.

Профтруба — серьезное испытание для оснастки, особенно, если это не пара отверстий, а сразу массив, который добивает сверла сразу же.

На фотографии сверло заходит практически без давления, просто под собственным весом инструмента.

Результат отличный — получены ровные отверстия без задиров, без рваных краев. Есть один нюанс — отверстие под резьбу нужно будет разворачивать, так как профиль полученного отверстия получается под конус. Это специфика данной оснастки. Под остальные типы соединений разворачивать не обязательно.

Режущая кромка после нескольких отверстий не пострадала.

Подобные конусные сверла работают с любыми дрелями и шуруповертами, но если сверлите серьезные заготовки, то нужно позаботиться и о мощности инструмента.

На фотографии дрель Metabo BE 850-2 с мощностью 850 Вт и щеточным реверсом.

В общем, рабочую смену данные конусные сверла «отпахали» без замечаний. Если сравнивать с обычными — то для сверления сетки отверстий в профтрубе нужно было в 2-3 перестановки проходить несколькими диаметрами все отверстия, а это примерно плюс пара часов. Можно, конечно, иметь 2-3 шуруповерта с установленными разными номерами оснастки, но такой вариант бывает крайне редко. Ступенчатое сверло не дает нужного качестве отверстия. А вот конусное — как раз то, что нужно было.

Конечно, есть и минусы у подобной оснастки: во-первых, сложно поймать точно требуемый диаметр, разве что размечать глубину прямо на сверле, или же «набивать руку». Во-вторых, это стенки получаемых отверстий на конус, что не дает возможность сразу же нарезать резьбу и требует дополнительно разворачивать отверстие. В остальном, этом вариант оснастки оказался качественным за свои деньги (три штуки за $9 в сумме), прочным и подходящим для тяжелой работы. Что касается долговечности — достаточно периодически подтачивать кромку, и подобные сверла прослужат долго.

Что касается этого лота — обычный среди многих, доставка быстрая (если в текущей ситуации можно говорить про скорость), упаковка символическая. Цена хорошая за лот из трех штук.

Китайцы продолжают удивлять своими новинками в оснастке, постараюсь в ближайшее время показать еще обзоры полезных инструментов.

Читайте также: