Сверление круглых отверстий в металле

Обновлено: 05.07.2024

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.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

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:

Центр отверстия пробивают кернером, в получившуюся ямку устанавливается кончик сверла. Однако если используется кондуктор либо направляющие, данный этап можно пропустить.
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.
Чтобы снизить трение и охладить инструмент, используйте смазку – это может быть вода либо машинное масло.
Когда сверло начало затупляться, остановите работу, заточите кромки. В противном случае вы рискуете испортить инструмент и само изделие.
Если работа ведется с полыми заготовками, такими как трубы, коробки, рекомендуется поместить внутрь деревянную распорку.
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.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Услуги сверления отверстий в металле

Сверление металла – весьма распространенная слесарная операция, ведь для создания различных видов конструкций требуются отверстия, разновидностей которых очень много (заклепочные, винтовые, болтовые, шпилечные).

Что касается инструмента, то для выполнения работ вполне достаточно обычной дрели, сверла с соответствующим диаметром, а также кернера с молотком для наметки отверстия. Сегодня подробнее расскажем о технологических особенностях самого процесса и дадим полезные советы.

Сверла для сверления металла

Сверление отверстий считается сложной операцией, но нередко она становится неотъемлемой частью обработки металла. Это объясняется тем, что металлические детали имеют высокую прочность и работать с ними без специального оборудования и технологий нельзя.

Сверление металла используется в различных сферах, в том числе в быту, когда нужно сделать отверстия на даче, дома, в гараже или при ремонте машины. Чтобы выполнить подобную процедуру своими руками, необходима электрическая дрель либо перфоратор с переходным патроном для сверла, кернер или метчик, позволяющий выполнить разметку.

Для сверления отверстий в небольших деталях рекомендуется прибегнуть к помощи сверлильного станка, позволяющего быть уверенным в направлении сверла и скорости обработки металла.

Также нужно понимать, что, не имея достаточного опыта, сложно выбрать подходящее сверло для сверления металла. Здесь необходимы специальные инструменты из быстрорежущей инструментальной стали, где при изготовлении режущей части к основному металлу добавляют нитрид титана.

Чаще всего используют сверла из быстрорежущей инструментальной стали с маркировкой HSS – именно по ней можно найти необходимую разновидность в магазине.

Сверление металлов, тяжело поддающихся обработке, таких как чугун, нержавейка и другие, требует применения сверла из твердосплавного состава. Правда, последнее обычно имеет очень высокую цену, что сказывается на стоимости всей процедуры.

Инструмент с добавлением кобальта с маркировкой P6M5K5 зарекомендовал себя как один из лучших по режущим свойствам. Кроме того, это оптимальный вариант с точки зрения соотношения цены и качества.

Виды отверстий в металле и способы их сверления

Существуют такие разновидности отверстий:

глухие;
сквозные;
половинчатые, которые также называют неполными;
глубокие;
большого диаметра;
предназначенные под внутреннюю резьбу.

При формировании последнего типа отверстий их диаметр определяют с допусками, установленными в ГОСТ 16093–2004.

Остановимся более подробно на видах отверстий, образуемых при помощи сверления металла:

Сквозные отверстия

Они проходят через всю толщину заготовки, поэтому важно защитить поверхность верстака или столешницы от выхода сверла за пределы изделия. В противном случае может пострадать инструмент, а на заготовке появятся дефекты, которые специалисты называют гартом.

Избежать подобной ситуации при сверлении металла позволяет ряд хитростей:

выбор верстака с предусмотренным отверстием;
использование прокладки из дерева или своеобразного сэндвича, в который входит дерево, металл и еще один слой дерева – такая защита располагается под обрабатываемой деталью;
размещение под заготовкой бруска из металла с отверстием, через которое сверло может без проблем пройти;
снижение скорости подачи инструмента на завершающем этапе.

Последний подход используется, когда необходимо сформировать отверстия прямо на месте – с его помощью снижается шанс испортить расположенные рядом поверхности.

Отверстия в тонколистовом металле вырезаются перовыми сверлами, поскольку при выборе спирального инструмента повреждаются края заготовки.

Глухие отверстия

Данный тип предполагает, что отверстия не являются сквозными. Чтобы отмерить глубину при сверлении металла, используют следующие методы:

ограничение длины сверла при помощи втулочного упора;
ограничение длины сверла патроном, имеющим регулируемый упор;
использование линейки, которая предварительно зафиксирована на станке;
сочетание нескольких способов.

Автоматика на некоторых станках отключает инструмент, как только тот доходит до определенной глубины. Нужно понимать, что во время работы иногда приходится неоднократно приостанавливать сверление, чтобы убрать частицы металла.

Отверстия сложной формы

Если отверстия идут по краю заготовки и являются половинчатыми, мастер соединяет кромки двух деталей или детали и прокладки. После чего зажимает заготовки в тисках и высверливает обычное отверстие.

Важно, чтобы материал прокладки не отличался от материала основного изделия. В противном случае инструмент будет съезжать в сторону части с более низким уровнем сопротивления.

В уголках, то есть профильном металлопрокате, сквозные отверстия делают после того, как заготовка зажата в тисках. Также необходимо использовать прокладку из дерева.

Самым сложным специалисты считают сверление металла цилиндрической заготовки по касательной. В первую очередь необходимо подготовить площадку, перпендикулярную отверстию, при помощи фрезеровки, зенковки. Далее можно переходить к созданию отверстия.

По такому же принципу обрабатывают поверхности, находящиеся под углом: создают площадку, вставляют прокладку из дерева между плоскостями, чтобы сформировать треугольник и уже после этого делают отверстие через угол.

Перед сверлением полых заготовок в них вставляют деревянную пробку.

Отверстия с уступами можно создать несколькими способами:

Рассверливание – сверлом малого диаметра делают отверстие на всю глубину заготовки. Потом его рассверливают сверлами диаметрами от меньшего к большему, получая таким образом правильно центрованное отверстие.
Уменьшение диаметра. Начинают с высверливания отверстия максимального диаметра, после чего меняют инструмент, постепенно сокращая диаметр и углубляя отверстие. Этот метод предполагает более простое отслеживание глубины отдельных ступеней.
Отверстия большого диаметра – кольцевое высверливание.

Сверление отверстий значительного диаметра в металле толщиной до 5-6 мм предполагает большие физические и финансовые вложения. Диаметры в пределах 30–40 мм получают при помощи конусного или ступенчато-конусного сверла, причем второе более предпочтительно.

Если необходимо отверстие до 100 мм, выбирают полые биметаллические коронки или коронки с твердосплавными зубьями с центровочным сверлом. Лучшей репутацией пользуются инструменты «Bosch», особенно если запланирована обработка стали или иного твердого металла.

Подобное кольцевое высверливание требует меньших затрат электроэнергии, однако может быть достаточно дорогим. Дело в том, что ключевую роль играют не только сверла, но и мощность дрели, возможность ее использования на минимальных оборотах.

Толстый металл рекомендуется обрабатывать на станке, особенно если требуется сделать много отверстий при толщине заготовки свыше 12 мм.

Для сверления тонких листов металла используют узкозубые коронки или фрезу, чтобы сформировать отверстия большого диаметра. Причем фрезу фиксируют на «болгарке», однако при таком подходе не получается обеспечить ровные кромки.

Глубокие отверстия, СОЖ

Глубокими считают отверстия, у которых длина в пять раз превышает диаметр. Однако на практике под таким названием скрываются отверстия, при создании которых периодически приходится принудительно убирать стружку и использовать смазочно-охлаждающие жидкости.

Последние позволяют снизить температуру инструмента и обрабатываемой детали, так как трение приводит к их существенному нагреву. При сверлении такого металла, как медь, можно отказаться от подобных жидкостей, ведь он имеет высокую теплопроводность и без проблем отводит тепло.

Чугун тоже достаточно легко обрабатывается без дополнительных средств, если речь не идет о его высокопрочных разновидностях.

На производствах для смазки и охлаждения используют индустриальные масла, синтетические эмульсии, эмульсолы, а также ряд углеводородов. В быту подойдут:

для мягких сталей: технический вазелин или касторовое масло;
для алюминиевых сплавов типа Д16Т – хозяйственное мыло;
для дюралюминия – смесь керосина с касторовым маслом;
для силумина – скипидар, который предварительно был разведен спиртом.

Есть мастера, которые выбирают свиное сало для снижения трения. Однако можно своими руками приготовить универсальную охлаждающую жидкость для сверления металла. В ведре воды растворите 200 г мыла, добавьте пять ложек любого машинного масла, даже отработанного, после чего прокипятите раствор.

В результате должна образоваться однородная мыльная эмульсия.

Глубокие отверстия делают методом сплошного и кольцевого сверления. При втором подходе центральный стержень, который появляется по ходу вращения коронки, выламывают частями, а не сразу весь. Для этого его предварительно ослабляют дополнительными отверстиями небольшого диаметра.

Сплошное сверление металла осуществляется спиральным сверлом в надежно закрепленной заготовке, причем в каналы инструмента подается смазочно-охлаждающая жидкость. Время от времени сверло извлекают, не останавливая его вращение, чтобы удалить из образующейся полости частицы металла.

Работа идет в несколько этапов. На первом используют короткое сверло, чтобы надсверлить отверстие. Далее его заглубляют инструментом подходящего диаметра и длины. Чтобы сформировать отверстие большой глубины, рекомендуется прибегнуть к помощи направляющих кондукторных втулок.

Если вам часто приходится делать глубокие отверстия, стоит купить специальный станок. Такое оборудование обеспечивает точную отцентровку и автоматическую подачу технических жидкостей к сверлу.

Не рекомендуется вести сверление сразу с двух сторон, так как в домашних условиях эта процедура не может быть выполнена качественно.

Сверление металла по разметке, шаблону и кондуктору

Отверстия сверлят по выполненной разметке либо отказываются от нее в пользу шаблона/кондуктора.

Разметка выполняется кернером. Место входа сверла в металл отмечают при помощи удара молотка о кернер. Конечно, точку можно поставить обычным фломастером, однако благодаря кернеру острие не будет смещаться в начале сверления.

Работу проводят в такой последовательности: осуществляют предварительное сверление, проверяют отверстие, завершают сверление. Если не получилось сохранить намеченный центр, берут узкое зубило, чтобы сделать насечки или канавки – они будут направлять острие в нужную сторону.

Чтобы найти центр цилиндрической заготовки, необходим квадратный кусочек жести, предварительно загнутый под прямым углом. Высота его плеча должна быть равна радиусу детали.

Далее уголок прикладывают с разных сторон заготовки и проводят карандашом вдоль края, отмечая таким образом область вокруг центра. Либо центр для дальнейшего сверления металла можно найти при помощи пересечения перпендикуляров от двух хорд.

Шаблон позволяет изготавливать однотипные детали, на которых предусмотрен сразу ряд отверстий. Например, он значительно упрощает обработку пачки заготовок из тонкого металла, скрепленных между собой струбциной.

При помощи данного подхода удается получить несколько заготовок за раз. Шаблон можно заменить чертежом либо схемой, если речь идет о производстве радиодеталей.

Кондуктор применяют, если ключевыми требованиями к изделию является точное соблюдение расстояний между отверстиями и перпендикулярность канала.

Формирование глубоких отверстий, использование тонкостенных трубок предполагает применение не только кондуктора, но и направляющих. Последние призваны зафиксировать положение дрели относительно детали.

Безопасность и полезные советы по сверлению металла

При сверлении металла важно соблюдать требования безопасности. В одежде мастера не должно быть элементов, которые могут попасть под вращающиеся части инструмента.

Важно защитить глаза при помощи защитных очков от попадания стружки металла, которая может разлетаться в разные стороны. Также необходимо убедиться, что деталь крепко зафиксирована в тисках либо плотно прилегает к поверхности верстака, и только потом приступать к работе.
Прежде чем коснуться поверхности металла, сверло должно начать вращаться – таким образом инструмент защищают от преждевременного затупления. Дрель не останавливают во время удаления бура из отверстия, а сбрасывают обороты. Отказ от соблюдения этого правила приведет к поломке инструмента или его может заклинить.
Если сверло плохо углубляется в металл, значит, материал имеет гораздо большую твердость, чем данный инструмент. Нужно заменить сверло на аналогичное, но с наконечником из карбидного сплава, а дрель выставить на минимальные обороты.

Способы сверления металла

Способы сверления металла выбираются в зависимости от параметров самой заготовки и типа отверстия, которое необходимо сделать. Также от специфики задачи зависит и выбор вспомогательных приспособлений и смазки. В целом, технология сверления несложная, но требует знания нюансов, чтобы получить на выходе качественное изделие.

Еще важно, в каких условиях происходит сверление. Для бытовых операций точность и скорость могут иметь второстепенное значение, тогда как в производстве эти параметры выходят на первый план. В нашей статье мы расскажем, какие существуют способы сверления металла и как подготовить заготовку к этой операции.

Подбор сверл для сверления металла

Для производства отверстий в металле необходимы сверла. Они представляют собой стержни, изготовленные из сплава, который должен быть тверже материала заготовки. Такие приспособления делают из стали с обозначением HSS – марки Р18, Р6М5, Р9 (быстрорежущая сталь) либо используют твердые сплавы, специально созданные для работы с твердосплавными, закаленными деталями. Их марки ВК и Т5К10.

Сверла состоят из трех основных частей:

кромок, которые предназначены для проникновения в отверстия и снятия тонкого слоя обрабатываемого материала;
спиральной нарезки, предназначенной для извлечения из отверстия стружки;
хвостовика, используемого для закрепления сверла в инструменте.

Для начала остановимся подробно на режущих кромках. Они представляют собой сходящиеся на вершине скосы, образующие перемычку. Угол схождения скосов, называемый главным, различается и зависит от выбранного режима обработки заготовки и ее материала.

Величина угла стандартизирована:

для нержавеющей и твердой стали угол должен быть от 135° до 140°;
для конструкционной стали – 135°;
для алюминия, латуни и бронзы – от 115° до 120°;
для меди – 100°;
для чугуна – задний угол 120°, а угол заточки кромки – 90°.

Сверло имеет две кромки, которые заточены под углом от 20° до 35°. Они определяют остроту инструмента. Угол кромки называется задним. Касание сверла поверхности заготовки происходит в соответствии с данным параметром. При этом за ним будет свободное пространство. Данная форма позволяет легко снимать и откидывать стружку с места работы. Угол может быть разным, иногда он составляет до 90°. Увеличение его значения необходимо для обработки хрупких заготовок из таких материалов, как латунь, чугун, бронза.

Спиральная нарезка – это канавки, помогающие отводить стружку. Каждая из них имеет свою кромку. Их плоскости всегда расположены параллельно оси вращения сверла. Такая кромка имеет название «ленточка». Ее задачей является зачистка стенок изготавливаемого отверстия с центровкой сверла.

Разметка металла перед сверлением

Перед началом сверления металла разными способами обязательно проводят разметку отверстия. С помощью кернера отмечают то место на поверхности изделия, где будет сделана прорезь. Помимо кернера, может быть использован маркер. Впрочем, это менее удобно, поскольку придется постоянно следить за нахождением сверла в выбранной точке. Кернер делает небольшое углубление в месте сверления. Для этого по нему ударяют молотком. Получаемая наметка будет удобной для дальнейшей работы.

При необходимости производства нескольких отверстий в заготовках применяют шаблон. Таким образом, сверлят сразу несколько листов металла, которые соединены струбциной.

Для изготовления точных отверстий, которые должны быть расположены под углом, используют кондуктор. Это небольшая планка с расположенными на ней шаблонами для отверстий. Такие приспособления используются в разных отраслях промышленного производства.

В настоящее время применяется несколько видов кондукторов, например:

универсальный;
закрепляемый;
поворотный;
скользящий;
накладной.

1. Простое сверление.

Знакомая всем техника изготовления отверстий в металле:

Разметка поверхности.
Отметка места будущего отверстия кернером и молотком.
Зажатие заготовки тисками или струбциной.
Установка сверла выбранного диаметра в инструмент.
Центровка инструмента.
Сверление отверстия (глухое или сквозное).

2. Рассверливание.

Рассверливанием заготовки называют технологию увеличения диаметра отверстия, которое было ранее изготовлено с использования сверл большего диаметра.

При работе на мелком производстве или дома применяют поэтапное рассверливание. Оно происходит постепенным увеличением диаметра инструмента. Причина заключается в применяемом инструменте, который не может сразу сделать отверстие, значительно отличающееся от существующего в толстом изделии. При поэтапном рассверливании значительно снижается осевое давление на инструмент (сверла), что снижает возможность поломок.

3. Уменьшение диаметра в глубине отверстия.

Технология состоит из нескольких этапов. Вначале используется толстое сверло, а потом меньшего диаметра.

4. Технология глубокого сверления заготовок.

Согласно технологии, глубокими признают отверстия, у которых диаметр в 25 или более раз меньше его длины. Работа усложняется необходимостью останавливать сверление и удалять стружку из отверстия, а также смазывать его охлаждающей жидкостью. Она применяется для охлаждения сверла и помогает исключить его деформацию (или поломку).

Глубокое сверление предполагает применение различных видов смазочно-охлаждающих жидкостей. Наиболее эффективными из них являются следующие:

Сплавы жаропрочные и нержавеющие

Состав включает сульфофрезол и олейновую кислоту в пропорции 80х20 %. Вместо сульфофрезола можно использовать смесь осерненного масла (50 %) и керосина (30 %)

Алюминий и его сплавы

Используются различные смешанные масла, эмульсия, керосин. Сверление может происходить без охлаждения

Применяются смешанные масла, эмульсии. Сверление может происходить без охлаждения

3–5%-ная эмульсия. Сверление может происходить без охлаждения

Смешанные масла. Сверление может происходить без охлаждения

3–5%-ная эмульсия и керосин. Сверление может происходить без охлаждения

Керосин и осерненное масло

Эмульсия и осерненное масло

Глубокое сверление происходит с использованием специальных сверл по металлу (корончатых, спиральных). Смазочно-охлаждающие жидкости поступают в автоматическом режиме. Станки для изготовления глубоких отверстий оснащены специальными системами их автоматической подачи.

Глубокое сверление должно происходить не спеша, с остановками, извлечением из отверстия сверла, его очисткой от стружки. Сверление с использованием спиральных сверл происходит в несколько этапов, со сменой инструмента от малого диаметра к большему.

5. Технология обработки толстых листов металла.

Листы толстого металла сверлят с помощью корончатых или конусных сверл. Их выбор зависит от необходимого диаметра отверстия. Если оно меньше 30 мм, то берут конусные. Если больше, то используют корончатые сверла. Устанавливаются они в дрели большой мощности либо в специальные сверлильные станки, которые в обязательном порядке должны работать на самых низких оборотах.

Наиболее эффективной признана технология изготовления отверстий корончатыми сверлами. Причина заключается в низких энергетических затратах. Кроме того, отверстия получаются точными с гладкими стенками.

6. Технология изготовления отверстий в тонких листах металла.

Тонкие листы металла сверлят, как правило, конусными сверлами, постепенно увеличивая их диаметр. Таким образом, избегают деформации заготовок.

Если есть ступенчатые конусные сверла, то применяют именно их. Использование ступеней с отметками значительно упрощает изготовление множества отверстий различного диаметра (или одного) на листе тонкого металла.

7. Особенности изготовления сквозных отверстий в заготовках металла.

Важным этапом сквозного сверления является защита рабочей поверхности от повреждения сверлом при его выходе с обратной стороны заготовки. Существует несколько способов предотвращения повреждения мебели:

Сверление проводят на верстаках, оснащенных отверстиями.
Под обрабатываемое изделие подкладывают деревянный брусок либо металлическое приспособление с дырками для прохода сверла.
Значительно понижают скорость обработки под конец сверления.

8. Особенности изготовления глухих отверстий в металлических заготовках.

Глухими называют отверстия определенной глубины. Существует ряд методов ее установки:

специальной линейкой, которой оснащен станок;
с использованием втулочных упоров для сверл;
ограничением глубины сверления патронами, на которых регулируется упор.

Системы подачи на современном оборудовании автоматизированы, что существенно упрощает изготовление глухих отверстий в металле. Для этого задаются параметры работ.

Важно! Технология производства глухих длинных отверстий в деталях из толстого листа металла предполагает остановки с удалением из отверстия стружки.

9. Технологии изготовления сложных отверстий в металлических изделиях.

Сложными отверстиями считают, например, половинчатые, которые изготавливают на краю детали. Делают это следующим образом:

тисками зажимают детали либо заготовки с плотно прижатой подкладкой;
делают центровку сверла на стыке заготовок;
изготавливают отверстие.

Сложнее происходит процесс сверления отверстий в цилиндрических заготовках. Он делится на два этапа:

перпендикулярно отверстию ставится площадка с использованием зенковки либо фрезеровки;
делается само отверстие.

Отверстия под углом изготавливаются так:

делается площадка;
устанавливается под требуемым углом подкладка;
сверлится отверстие.

Под полые детали перед сверлением подкладывают древесные бруски. Изготовление отверстий с уступами происходит с использованием технологии, описанной ранее (рассверливание, уменьшение диаметра отверстия).

Приспособления для сверления металла

Различные способы сверления металла предполагают применение смазочно-охлаждающих жидкостей. В большинстве случаев с их помощью снижают трение и выравнивают температуру обрабатываемой поверхности и инструмента. СОЖ хорошего качества не будет вызывать коррозию, она полностью безопасна в использовании, у нее нет запаха, полностью выполняет свою функцию.

В качестве смазки для сверления металлических заготовок дома можно взять:

Технический вазелин – применяется преимущественно для сверления мягких материалов.
Мыльный раствор – используют для алюминиевых деталей.
Скипидар со спиртом – берут для силумина.
Смесь различных масел – наносят для обработки сталей (инструментальных либо легированных).

Иногда используется достаточно универсальный состав смазки, которую делают из смеси хозяйственного мыла (200 г) и масла моторного (20 г) с последующим кипячением до состояния эмульсии.

Существуют СОЖ промышленного производства. Их применение делает возможным увеличение скорости работ с разными сортами металла. Работа с нержавеющей сталью идет быстрее на 30 %. С чугуном рост еще выше – на 40 %.

Заключительные рекомендации по сверлению металла

В заключении важно отметить необходимость соблюдения правил техники безопасности, а также недопущения появления брака и ускоренного износа инструментов. Дадим несколько полезных советов:

Перед началом сверления всегда проверяйте закрепление всех частей инструмента и заготовок.
Одежда должна быть удобной и не иметь частей, которые могут попасть во вращающиеся части станка. Обязательно использование защитных очков.
Соприкосновение с заготовкой должно быть только при вращении сверла. В противном случае произойдет быстрое его затупление.
Обратное движение сверла при его вынимании из отверстия должно происходить с дрелью, включенной на малые обороты.

Если при работе сверло не углубляется в обрабатываемый материал, следовательно, оно недостаточно твердое для металла. Узнать о повышенной твердости изделия можно, проведя по поверхности напильником, он не должен оставить следов. Сверло для таких металлов берется твердосплавное с присадками. Работа ведется на низких оборотах, подача должна быть небольшой.
При малом диаметре сверла плохо крепятся в патроне. В этом случае необходимо намотать латунную проволоку на хвостовик сверла. Таким образом, увеличится диаметр для крепления.
Полированная поверхность детали защищается фетровой шайбой, которую надевают на сверло. В результате не появляются царапинки. Заготовки из хромированной либо полированной стали крепятся с кожаными или тканевыми прокладками.
Глубокие отверстия можно изготавливать также с использованием брусочка пенопласта. Он насаживается на сверло, ограничивает глубину его проникновения, а также сдувает стружку с поверхности заготовки.

Советы специалистов способны помочь повысить качество сверления металла различными способами с получением отверстий высокой точности в полном соответствии с конструкторской документацией.

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: