Сверление маленьких отверстий в металле

Обновлено: 28.09.2024

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.

Способы сверления отверстий в каленом металле

Как просверлить отверстие в каленом металле при помощи кислоты, сварочного аппарата, специальных сверл и какие дополнительные инструменты для этого нужны. Какие сверла лучше всего справятся с каленой сталью.

Обычную сталь или любой другой металл сверлить несложно, для этого применяются стандартные сверла из быстрорежущего материала. Другое дело – просверлить каленую сталь: здесь нужно потрудиться. После закаливания заготовка приобретает необычайную прочность, и возникает вопрос, как просверлить отверстие в каленом металле, ведь обыкновенное сверло в этом случае уже мало чем может помочь.

Специалисты рекомендуют делать отверстия в деталях до того момента, как произошла закалка. Еще можно попробовать отпустить сталь, затем произвести сверловку и снова закалить материал. Если это экономически оправдано и технически исполнимо, то следует так и сделать, но в некоторых случаях просто невозможно поступить иначе, как приступить к получению канала по уже закаленной поверхности.

Есть несколько способов, которые позволяют просверлить в каленом металле отверстия любого диаметра. Эти методы с большим успехом можно реализовать как на производстве, так и в домашней мастерской.

Методы сверления каленой стали

Сверловка каленой стали характеризуется высоким нагревом поверхности заготовки и инструмента, что ведет к быстрому износу последнего. Поэтому во время обработки стараются отвести лишнее тепло или сделать так, чтобы участок, где будет канал, стал более мягким.

Первый способ, который позволяет сделать каленый металл более податливым, основан на использовании кислот. Из подходящих веществ можно указать азотную, хлорную или серную кислоту. Эти жидкости применяют точечно, то есть ими обрабатывают конкретно то место, где в дальнейшем будет отверстие (протравливают участок). Чтобы кислота не вышла за пределы рабочей области из материалов, не подверженных воздействию кислоты (полимеры, краски, парафин), вокруг будущего отверстия организуют что-то наподобие бортика. Отверстие заливают активной жидкостью и выдерживают определенное время. Далее проводят сверление обычным сверлом.

Еще один метод ослабления твердости каленого металла в зоне получения канала основан на прогреве этой зоны до высоких температур. Наилучшим образом с этим справляется сварочный аппарат. В этом случае нужно правильно подобрать силу дуги, чтобы металл не плавился и не деформировался. Когда заготовка в зоне сверления раскалится, можно проделывать отверстие обычным сверлом из быстрорежущей стали.

Самый простой способ, но не самый дешевый, заключается в приобретении специального сверла, рассчитанного на проделывание отверстий в каленом металле. Режущие кромки такого инструмента усилены победитовыми напайками или выполнены из победитовых пластин. В этом случае также желательно применять дополнительное охлаждение рабочей области.

Во время работы с кислотами нужно быть предельно осторожным и выполнять операцию в хорошо проветриваемом помещении. Это поможет предотвратить ожоги либо отравление вредными парами.

Применение смазочных материалов

Когда происходит сверление отверстий в каленом металле, обязательно необходимо применять смазывающее вещество. Оно частично охлаждает рабочую область, не давая оснастке быстро выходить из строя. В качестве смазки можно использовать обычное машинное масло или специальные мастики для сверления. Правильная обработка смазкой заключается в следующем:

Область сверления на каленом металле отмечают керном. На эту точку наносят небольшое количество смазки. Если она жидкая, то выдавливают каплю масла так, чтобы оно не растекалось.
Режущую область инструмента опускают в смазку и устанавливают на отмеченную ранее точку.
Во время сверления каленого металла следят за количеством смазки и добавляют по мере ее выработки.
Следят за состоянием нагрева инструмента, не допуская его перегрева. Интенсивное выделение дыма от горения смазки указывает на необходимость прекратить работу и остудить оснастку и металл.

Марки сверл для каленой стали

Сверла для закаленной стали, если брать из наиболее подходящих старых советских, – это инструмент на базе стали Р18. Оснастка имеет содержание вольфрама до 18 %, что делает ее высокопрочной, не подверженной перегреву и быстрому износу. Такими сверлами можно работать на высоких оборотах электроинструмента. Металл выпускался до 70-х годов прошлого столетия – это очень редкий инструмент.

Сталь марки Р6М5К5 – материал отечественного производства, где вольфрама меньше, всего 6 %, но его недостаток компенсируется за счет применения в сплаве элемента кобальта (до 5 %). Кобальт также способствует крепости оснастки, возможности долго выдерживать повышенные тепловые нагрузки при работе с калеными материалами.

Среди иностранных аналогов быстрорежущих сталей, подходящих для производства сверл по каленому металлу, стоит отметить марку HSS-Co. Это, по сути, такой же инструмент, как и предыдущий, где имеется схожий состав основных элементов сплава.

Любые сверла по керамограниту также подходят для получения отверстий в каленом металле, только их победитовые напайки нужно перетачивать.

Самодельное сверло

Дорогое сверло для работы необязательно покупать, в некоторых случаях его можно изготовить в домашних условиях. Лучше всего для этого подойдет стержень из сплава кобальта и вольфрама – победит. Такой стержень легко распознать среди других железок: он не будет поддаваться резанию полотном для металла. Далее делают следующее:

Устанавливают на наждак алмазный круг.
Торцуют одну сторону стержня и стачивают на этой стороне шлицы, как на плоской отвертке.
Далее стачивают бока, чтобы получился острый конус.

Все способы сверления металла

Металл бывает разный. Например, медь намного пластичнее стали, а чугун хоть и прочен, но отличается хрупкостью. Поэтому сверление металла в каждом случае требует индивидуального подхода. Рассмотрим, как правильно проделать отверстия в стальных деталях, в том числе и большого диаметра. А также, как дрелью расширить уже сделанный проход.

Необходимые для работы инструменты

В промышленных масштабах для сверления металлических деталей применяют специальные станки. В быту используют дрель, как ручную, так и электрическую. Причем первая безвозвратно уходит в прошлое, поскольку подобный инструмент уже и неудобен, и непродуктивен.

Многие домашние мастерские оборудуются компактными станками для сверления. Отличаются они от промышленных образцов не только размерами, но и производительностью. А самым практичным вариантом для дома выступает специальное приспособление, в котором закрепляется электрическая дрель.

Раньше такую стойку можно было увидеть только у народных умельцев. Теперь она продается в любом строительном магазине. Удобство приспособления в том, что оно имеет тиски. Деталь закрепляется неподвижно, а режущий инструмент, зажатый в патроне дрели, подается к ней строго вертикально.

Делают отверстия в металле с помощью специальных буров. И чаще всего их называют сверлами. Они имеют режущую часть, хвостовик и рабочую поверхность, которая отводит стружку из отверстия. Режущий инструмент отличается друг от друга прежде всего диаметром, длиной и формой.

Виды сверл для металла:

Спиральные, как правило, имеют цилиндрическую форму. Их диаметр может доходить до 80 мм, а режущая кромка затачивается под углом 118 градусов.
Конические выполняют в виде конуса со ступенчатой поверхностью. Кроме высверливания отверстий, они хороши в исправлении уже проделанных проходов с дефектами.
Коронки часто называют кольцевыми фрезами. Полое зубчатое сверло способно сделать аккуратное отверстие в самом тонком металле. Полость в коронке также помогает при глубоких сверлениях, пропуская через себя стружку.
Перовые имеют сменные рабочие пластины. С помощью них можно получить идеальное отверстие, проникнув на большую глубину. Причем в металлах любой прочности.

Хорошие сверла делают либо из кобальта, либо высокопрочных сплавов. Обычно для основы подбирают инструментальную сталь, а режущую кромку или легируют кобальтом, или закрепляют на ней пластины из карбидного сплава. Кобальтовые сверла не боятся высоких температур и могут сверлить металл с самой большой вязкостью. Твердосплавный инструмент способен самозатачиваться при работе.

Режим сверления

Чтобы правильно сверлить металл, необходимо подобрать нужную скорость вращения сверла. Также важную роль играет усилие, прилагаемое к буру. Оно направляется по его оси и обеспечивает заглубление режущего инструмента при каждом его обороте. Правильно подобранный режим легко определяется по стружке. Если усилия и скорость не превышены, то она длинная и красивая.

Существуют простые правила грамотного подбора режима сверления. Чем тверже металл, который нужно обработать, тем меньшее число оборотов должно быть у дрели. Этот принцип также работает при подборе диаметра сверла. Чем толще бур, тем меньше скорость резания.

Зависимость скорости вращения бура от его диаметра:

5 мм – от 1200 до 1500 об/мин;
10 мм – 700 об/мин;
15 мм – не больше 400 об/мин.

Также нужно следить за прилагаемыми усилиями к сверлу. Чем глубже погружение в металл, тем меньше необходимо нажимать на инструмент. В идеале давление на сверло должно плавно уменьшаться в процессе сверления.

Как проделать нужное отверстие

Чтобы просверлить отверстие в металле, прежде всего необходимо надежно закрепить заготовку. Если деталь обладает хорошей массой, бывает достаточно просто расположить ее на ровной поверхности. Собственный вес не позволит ей «елозить» из стороны в сторону.

Детали небольших габаритов и маленькой массы необходимо зажимать в тиски. Если предварительно накернить будущий центр отверстия по нанесенной разметке, то эта выемка позволит уверенно стартовать при работе. Установленное в нее сверло уже не сместиться в сторону.

Сквозное отверстие

Из уст некоторых мастеров можно услышать слово «проход». Потому что сверло в своем движении полностью пронизывает заготовку. По сути, это самая легкая операция. Но особое внимание нужно уделить завершающему этапу.

На выходе из заготовки сверло способно не только повредить поверхность верстака, но и само сломаться от удара. Чтобы избежать подобного, нужно проделать следующее. Либо расположить деталь над сквозным отверстием в верстаке, либо подложить под нее деревянную прокладку.

Также резкий выход из детали создает на ее обратной стороне гарт (заусенец). Чтобы этого не произошло, необходимо снизить обороты дрели на завершающем этапе до самых минимальных. Подобный прием поможет, если нужно сделать сквозное отверстие в металле, когда деталь невозможно демонтировать и зажать в тиски. То есть, сверление происходит на месте ее пребывания.

Глухое отверстие

Чтобы сверло не прошло насквозь через деталь, а остановилось на нужной глубине, используют два способа. На буре закрепляют специальный упор, располагая его на заданном расстоянии от режущей кромки. Приспособление обычно имеет вид втулки.

Либо дрель в районе патрона имеет подвижный штырь. Его зажимают винтом так, чтобы его конец создавал упор в обрабатываемую деталь. Не позволяя сверлу проникнуть в глубь больше, чем на отмеренное расстояние.

Если для сверления глухого отверстия в металле используется станок, то обычно он имеет линейку. Зная нужную глубину, оператор в нужный момент останавливает механизм. Существуют станки, у которых подобная операция полностью автоматизирована. А самым серьезным неудобством при подобной работе является то, что периодически необходимо удалять стружку из отверстия.

Сложные отверстия

Чтобы выполнить половинчатое отверстие, расположенное на краю заготовки, потребуется прокладка. Причем она должна быть из такого же материала, что и обрабатываемая деталь. Заготовку и прокладку соединяют гранями и зажимают в тисках. Расположив центр сверла в нужном месте точно между ними, проделывают сквозное отверстие.

Для того, чтобы просверлить в цилиндрической детали отверстие по касательной, нужно сначала выполнить фрезеровку площадки. А уже затем проводить сверление. Такую подготовку нужно выполнять во всех случаях, когда нужно сделать отверстие под углом.

Чтобы получить проход с уступами, легче всего сначала просверлить деталь насквозь самым маленьким сверлом. Затем на заданную глубину отверстие расширяют бурами других диаметров. От меньшего к большему. В полую деталь перед сверлением забивают деревянную пробку.

Отверстие большого диаметра

Рассмотрим, как просверлить большое отверстие в металле. Для начала нужно подобрать правильное сверло. Для прохода диаметром максимум до 40 мм хорошо подойдет конусный бур со ступенчатой поверхностью. Для отверстия диаметром до 100 мм потребуется либо полая биметаллическая коронка, либо кольцевая фреза с твердосплавными зубьями и центровочным сверлом.

Для такой операции понадобится мощный инструмент, способный работать на самых низких оборотах. А чем толще обрабатываемый металл, тем сложнее его будет просверлить дрелью. Эксперты рекомендуют при толщине заготовки превышающей 12 мм сразу искать возможность выполнить работу на станке.

Видео описание

Видео покажет, как просверлить отверстие большого диаметра в металле:

Глубокое отверстие

Теоретически таким считается отверстие, длина которого превышает его диаметр в 5 раз. Но на практике глубоким называют проход, из которого периодически требуется удалять стружку. А для сохранения целостности сверла приходится охлаждать и смазывать поверхность.

В качестве смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) используются:

индустриальные масла;
синтетические эмульсии;
технический вазелин;
хозяйственное мыло;
касторовое масло пополам с керосином;
скипидар, разведенный спиртом.

Выполняя работу спиральным сверлом, необходимо периодически подавать в его каналы СОЖ. Придется часто вытаскивать сверло из отверстия для его очистки от стружки. Причем лучше не останавливать вращение, иначе бур может заклинить.

Операция проводится поэтапно. Сначала применяется спиральное сверло небольшого диаметра. Затем проводятся заглубления бурами большей толщины.

Безопасность и советы

Прежде, чем просверлить отверстие в металле, необходимо обеспечить меры безопасности. В первую очередь нужно обратить внимание на рабочую одежду. Она не должна содержать элементов, которые могут попасть под вращающиеся части инструмента.

При работе стружка способна разлетаться в разные стороны. Необходимо обезопасить от нее глаза, надев защитные очки. Перед самим сверлением проверяют, насколько надежно деталь закреплена в тисках или как плотно она прилегает к поверхности верстака.

Сверло, приближаясь к поверхности металла, уже должно вращаться. Это позволяет избежать преждевременного затупления. Также нельзя останавливать дрель при удалении бура из отверстия. Нужно просто сбросить обороты. Иначе инструмент либо заклинит, либо он сломается.

Когда режущая кромка с большим трудом углубляется в металл несмотря на прилагаемые усилия, это говорит о том, что твердость обрабатываемой поверхности значительно больше, чем у инструмента. Необходимо взять сверло с наконечником из карбидного сплава. А дрель выставить на самые малые обороты.

Наглядно о том, как правильно сверлить металл дрелью, показано в этом видео:

Коротко о главном

При сверлении металла необходимо уметь грамотно подобрать рабочий инструмент. Потребуется мощная дрель, способная выполнять операции на низких оборотах. Также нужно запастись либо кобальтовыми сверлами, либо бурами с насадками из карбидных сплавов.

Для выполнения отверстий большого диаметра нужно иметь конусный ступенчатый бур или коронку с твердосплавными зубьями. А если обрабатываемый металл очень толстый, то лучше дрель заменить стационарным станком.

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.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

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.

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.

Читайте также: