Сверление металла корончатыми сверлами
Обновлено: 17.05.2024
1. Используйте центрирующий штифт для центровки сверла.
Накерните отверстие по разметке, поместите штифт в углубление и включите магнит. После этого снова проверьте положение штифта, так как бывает, что при включении магнита- штатив смещается.
2. Выберите скорость.
Выбор правильной скорости очень важен. Рекомендованные скорости вращения сверла, в зависимости от диаметра и обрабатываемого материала приведены в таблице ниже.
Обратите внимание на недоступность работы с повышением рекомендованной скорости. Минимальной допустимой частотой вращения является величина приблизительно на 25% меньшая, чем рекомендованная. Твердосплавные сверла более чувствительны к чрезмерно низкой скорости, это приводит к повышенной вибрации и выкрошиванию зубьев. Сверла из быстрорежущей стали и порошковой стали выходят из строя при превышении рекомендованных величин более чем на 20%.
3. Применяйте правильную подачу.
При начале сверления снижайте подачу в два раза от рекомендованной (см. таблицу ниже). Помните, что чрезмерное давление на сверло не приведет к увеличению скорости -для повышения производительности используйте твердосплавные сверла и станки с повышенной частотой вращения. Если Вам приходится прикладывать значительные усилия, возможно сверло затупилось или просверливаемый материал слишком твердый.
4. Контроль во время сверления.
Сверление хрупких материалов производится в один прием. При сверлении отверстий глубже 30 мм придерживайтесь следующих правил:
- по достижении глубины 30 мм выньте сверло из отверстия и очистите с него стружку;
- заполните полость отверстия смазкой;
-сверлите с небольшой подачей до тех пор, пока стружка вновь не появится снаружи;
- повторите все снова.
5. Применение смазывающе-охлаждающих технологических средств. (СОТС)
Во время сверления важно применять качественным СОТС. Как правило, используйте жидкости- СОЖ. Допускается использование сверл с покрытием DURABLUE без применения СОЖ, ресурс сверл при этом снижается. При сверлении отверстий диаметром более 37мм применение СОЖ настоятельно рекомендуется в любом случае. Достаточное охлаждение особенно важно при сверлении труднообрабатываемых и жаропрочных материалов, нержавеющей стали. В этих случаях организуйте подачу СОЖ, изнутри и снаружи.
6. Если керн застрял внутри сверла.
Причиной застревания керна внутри сверла как правило является:
-слишком сильное давление в процессе работы;
-отсутствие или недостаточное охлаждение;
- неправильно выбранная скорость вращения;
- износ сверла;
-износ центрирующего сверла.
Очень часто керн сам выпадает после того, как остынет. В любом случае, не прикладывайте значительных усилий для его извлечения: сперва попробуйте его вынуть, слегка покачивая рукой( обязательно одевайте рукавицы чтобы не порезаться);
во вторых используя шило или отвертку, равномерно со всех сторон, слегка постукивая молотком. Можно также снять сверло и слегка постучать штифтом о твердую поверхность.
7. Сверление материалов с непараллельными плоскостями.
Основную опасность представляет выход сверла, поэтому снижайте подачу перед завершением сверления. Так же рекомендуется использовать сверла из быстрорежущей или порошковой стали. При использовании станков с автоматической подачи- переключайте их на ручную.
8. Сверление пазовых отверстий.
Выполняйте сверление в очередности. Если требуется- предварительно вынимайте штифт, чтобы не погнуть его. Уменьшите подачу.
Сверление металла корончатыми сверлами
Опубликован журнал № 2/2022 и его содержание
Мы продолжаем подписку на наш журнал на 2022 год, условия подписки – на сайте журнала.
Опубликован журнал № 1/2022 и его содержание
Результаты опросов по терминологии
Самойлов С.В. инженер-консультант
RUKO GmbH
О сверлении корончатыми свёрлами
Практически любой мужчина, даже не будучи слесарем по профессии, хотя бы раз в жизни сталкивался с применением спирального сверла по металлу и знает, как оно выглядит. Но только специалисты знают о существовании корончатых свёрл и умеют их применять.
В действительности корончатое сверло (корончатая фреза, кольцевое сверло, трубчатое сверло, трепанирующее сверло) существует как вид более 100 лет и активно применяется в различных производствах.
Знакомимся с конструкциями
На сегодня можно условно выделить три типа корончатых свёрл.
• первый и самый простой тип корончатого сверла — это биметаллические корончатые свёрла из инструментальной быстрорежущей стали HSS, которые с удовольствием используют строители как для сверления фанеры, гипсокартона и ДСП, так и для сверления листового металла. Правильнее было бы назвать их кольцевыми пилами. Эти пилы имеют режущую часть, напоминающую ножовочное полотно, свёрнутое в окружность. Диапазон диаметров — от 14 до 210 мм (по каталогу фирмы RUKO). Такие свёрла имеют сборную конструкцию, центрирующее сверло и шестигранный хвостовик под обычный сверлильный патрон.
• второй тип — это более сложные и дорогие твёрдосплавные плоские корончатые свёрла, которые используют для сверления металла с применением мощных ручных дрелей и стандартных сверлильных станков. Плоскими их называют из-за небольшой толщины обрабатываемого стального листа — порядка 4-5 мм. Этот инструмент имеет напайные пластинки из твёрдого сплава, сменные центрирующие свёрла и шестигранный хвостовик. Диапазон диаметров — от 16 до 150 мм (по каталогу RUKO).
• третий тип — это корончатые свёрла, специально созданные для работы в паре с мощными стационарными или переносными сверлильными станками. Их большинство производителей в своих каталогах именуют корончатыми фрезами. Свёрла выпускаются целиком из «быстрореза» (HSS) с твёрдостью 62-64 HRC, или тело сверла из высокосортной стали оснащается зубьями из твёрдосплавных пластин. О специальных коронках мы и будем дальше рассказывать в этой статье.
Главное технологическое отличие корончатого сверла от спирального заключается в том, что корончатым сверлом можно выполнить только сквозное отверстие с последующим удалением центрального фрагмента обрабатываемого материала, а спиральным можно выполнять и «глухие» отверстия.
Конструктивные отличия:
• спиральное сверло представляет собой цилиндрический стержень, имеющий режущую часть в виде двух зубьев, переходящих в винтовые спиральные канавки, предназначенные для отвода стружки и образования режущих элементов.
• корончатое сверло — это полый цилиндр, имеющий на рабочем торце зубья, по форме напоминающие зубья пилы и специальной конструкции хвостовик.
Из особенностей корончатых свёрл можно упомянуть то обстоятельство, что диаметр сверления не может быть менее 12 мм. Это конструктивный предел, обусловленный толщиной зуба, наличием центрального отверстия под штифт-пилот и необходимостью иметь зазор между штифтом и внутренними стенками полого сверла. Максимальный диаметр выпускаемых сегодня коронок составляет 150 мм. Максимальная длина рабочей части коронок (толщина обрабатываемого материала) 110 мм при диаметре до 100 мм.
Преимущества работы корончатым сверлом
1. В процессе сверления удаляется лишь металл по контуру отверстия, т. е. существенно уменьшается площадь срезаемого металла. Как следствие уменьшаются силы резания и износ режущих кромок инструмента, увеличивается срок службы до перезаточки.
2. Не требуется использование мощного привода, так как силы резания невелики. Существенная экономия достигается на приобретении привода.
3. Большое количество режущих зубьев обеспечивает плавную безударную работу. Как следствие, поверхность отверстия имеет показатели волнистости и шероховатости меньше, чем при сверлении спиральными свёрлами.
4. Отсутствие операции предварительного засверливания и необходимости переналадки сокращает время сверления, в итоге — увеличение производительности труда на 50–120 %.
5. Возможно выполнять переносным оборудованием отверстия диаметром до 150 мм в металлоконструкциях любой степени готовности в любом пространственном положении в заводских и полевых условиях.
О станках для сверления
Корончатые свёрла пока не получили широкого распространения в условиях серийного производства. В современных мощных и жёстких по конструкции обрабатывающих центрах типа Ficep или Peddinghouse, как правило, применяют спиральные свёрла больших диаметров с внутренними каналами для подачи СОЖ. Но для мелкосерийного производства или для строительно-монтажных работ корончатые свёрла просто незаменимы. «Коронки» используют при изготовлении опор ЛЭП, при монтаже рельсовых стыков, в судостроении, при изготовлении строительных конструкций, мостов. Соответственно под этот инструмент создан отдельный класс станков — это лёгкие портативные мобильные сверлильные станки на магнитном основании. Для примера: станок от фирмы RUKO модели RS30e при весе 21,5 кг оснащён магнитом с силой притяжения 13000 Н (или 1300 кгс) и приводом мощностью 1,8 квт и способен сверлить отверстия в конструкционных сталях диаметром до 100 мм. Для отверстия диаметром 100 мм и глубиной 50-55 мм потребуется не более 5 мин.
Поскольку современные корончатые свёрла неразрывно связаны со специальными сверлильными станками, то большинство производителей станков и свёрл придерживаются одного стандарта на хвостовик сверла и крепёжный патрон. Для рабочего диаметра коронки от 12 до 60 мм используют хвостовик Weldon 19, при диаметрах от 61 до 150 мм — хвостовик Weldon 32. Для диапазона диаметров 12-60 мм ведущие производители режущего инструмента Karnasch и RUKO выпускают также хвостовики Universal, которые являются расширенной по применению модификацией Weldon 19 (охватывают и патроны сверлильных станков Nitto).
Стоит упомянуть и технические изыски: компания FEIN выпускает станки только с полуавтоматическим патроном Fein Quick In, под который разработала собственный хвостовик диаметром 18 мм, а компания Alfra в своём арсенале помимо стандартного патрона под W19 имеет полуавтоматический патрон Alfra Rota Quick, для которого доработала хвостовик W19, выполнив одну дополнительную зенковку.
В завершение темы о хвостовиках: хвостовики Weldon 19 подходят для всех выпускаемых машин с ручными патронами (Alfra, BDS, RUKO, Euroboor, Magtron, Evolution, Rotabest и т. д.). Хвостовики Universal подходят для всех этих станков, включая станки Nitto c полуавтоматическим патроном Nitto One-Touch. Хвостовики Fein подходят только под патроны Fein Quick In. Хвостовики Alfra подходят под все те станки, где применяют W19 плюс собственный полуавтоматический патрон Alfra Rota Quick.
Производители RUKO и Karnasch имеют в своих каталогах свёрла с хвостовиками Weldon 19, Universal, Fein.
Особенности сверления и выбор станка
На практике часто приходится сталкиваться с ситуацией, когда реальный срок службы сверла из «быстрореза» (HSS) или даже твёрдого сплава оказывается существенно меньше ожидаемого. Как на практике обеспечить долгую работу сверла? Для этого надо чётко выполнять рекомендации производителей, в частности правильно выбирать скорости резания, использовать СОЖ, точно и грамотно дозировать осевую подачу, своевременно убирать стружку из зоны резания.
По отзывам производственников, корончатое сверло из HSS диаметром 20-25 мм при сверлении листовой стали 3 толщиной 10-15 мм способно проделать 500-650 отверстий (рекорд составил 800 отверстий), а коронка с твёрдосплавными пластинами при тех же условиях должна проделать не менее 1000 отверстий.
Выбор материала коронки обусловлен прежде всего типом обрабатываемого материала. Общие правила таковы: для работы по конструкционным сталям и в условиях недостаточной жёсткости системы станок-инструмент-деталь (наличие вибраций) выбирают материал коронки HSS, при обработке легированных сталей и нержавеющей стали выбирают коронку с ТВ пластинами. Нужно помнить, что ТВ пластины «очень не любят» вибраций, которые могут возникать при обработке тонкого листа. И в том и в другом случае нужно правильно выбрать скорость резания и осевую подачу.
Все производители корончатых свёрл в своих каталогах приводят специальные таблицы, позволяющие правильно выбрать обороты сверла в зависимости от диаметра отверстия и типа обрабатываемого материала. Но для грамотного применения коронок необходимо иметь станки с большим диапазоном регулировок по оборотам; лучше, если это будет станок с плавной регулировкой оборотов.
Попробуем смоделировать реальную ситуацию подбора числа оборотов и выбора станка. Имеется заготовка: лист сталь 20 толщиной 50 мм. Необходимо просверлить отверстие диаметром 50 мм. В качестве инструмента выбираем сверло HSS L=50 мм по каталогу RUKO (артикул 108550). В этом же каталоге по таблице выбираем рекомендуемую скорость резания для обработки сверлом HSS нелегированной стали — это 30-35 м/мин. Число оборотов (N) можно рассчитать самостоятельно по формуле
(здесь V — оптимальная скорость резания в м/мин., π — 3,14, D — диаметр сверла в мм) или же взять из таблицы в каталоге RUKO. Рекомендуемые обороты составят 191 об/мин.
Для выполнения данной работы идеально подходит станок RUKO RS25e, имеющий редуктор с двумя ступенями: 1ст.=250 об/мин и 2ст.=450 об/мин и позволяющий плавно с помощью электроники изменять обороты на 1 ступени от 100 до 250 об/мин и на 2 ступени от 180 до 450 об/мин.
Большим плюсом станков на магнитном основании является возможность организовать смазку и охлаждение зоны резания в любом положении станка: напольном, потолочном, горизонтальном. Для напольного вертикального положения станка подача СОЖ организована из штатного верхнего бачка самотёком. СОЖ подаётся через патрон и центральное отверстие в корончатом сверле прямо на внутреннюю поверхность зубьев. При потолочном вертикальном расположении станка в корончатое сверло закладывают специальную пластичную смазку (типа Литол), чтобы СОЖ не лилась на голову оператору и не замкнула электронику на станке. При горизонтальном расположении оси сверления можно применить бачок с помпой, в котором вручную помпой создаётся избыточное давление воздуха, или установить штатный бачок рядом со станком на штативе для подачи СОЖ самотёком.
Определённые проблемы могут возникнуть у неопытных операторов при выборе силы давления на рукоятки ручной подачи шпинделя сверлильного станка и, соответственно, скорости осевой подачи сверла. Этих данных вы не найдёте в каталогах производителей.
Здесь всё зависит от опыта и мастерства оператора. Можно лишь дать общие рекомендации практического плана для оборотов и осевых подач для свёрл из HSS.
Материал
Скорость сверления м/мин
Подача сверла мм/об
Стоит упомянуть, что сегодня у ряда производителей существуют станки на магнитном основании с системой автоподачи шпинделя, практически исключающей человеческий фактор при выборе осевого усилия. В частности компания Nitto выпускает несколько моделей сверлильных станков на магнитном основании, оборудованных отдельным узлом автоподачи. Для исключения поломок свёрл такой станок оборудован защитной автоматикой, отключающей подачу и вращение при перегрузках. Недостатком данной техники является высокая стоимость, примерно в 2,5 раза дороже станка с ручным приводом.
На противоположном полюсе находится оригинальное техническое решение компании FEIN — это мощная ручная дрель Fein KBH 25 с регулятором оборотов, которая оборудована полуавтоматическим патроном для крепления корончатых фрез с хвостовиком Quick IN-PLUS. Данная система позволяет вручную сверлить отверстия диаметром до 25 мм на глубину до 20 мм, но срок жизни сверла при этом целиком зависит от квалификации исполнителя.
Как продлить жизнь сверлу?
Актуальным вопросом эксплуатации корончатых свёрл является продление сроков службы инструмента путём перезатачивания. Заточить коронку на глазок вручную не получится. Производители даже не указывают углов резания по передней и задней граням. Но эта проблема решена кардинально. Существует несколько фирм, производящих портативные станки для заточки корончатых фрез. В частности в каталоге Ruko представлена модель 1250 для заточки свёрл с диаметрами от 12 мм до 100 мм. Заточка по передней и задней поверхности зуба осуществляется без каких-либо ручных регулировок с использованием штатных делительных дисков, выбираемых по количеству зубьев на коронке. Свёрла из HSS можно перезатачивать до 6-8 раз.
Для увеличения ресурса инструмента при работе по легированным и нержавеющим сталям производители инструмента активно используют напыление износостойких покрытий. В частности компания RUKO предлагает корончатые свёрла из «быстрореза» (HSS) с напылением из алюмонитрида титана (TiAlN). Данное покрытие обладает поверхностной твёрдостью 3000 HV и термостойкостью 900 °С, что сравнимо с показателями твёрдого сплава. Покрытие придаёт инструменту из HSS уникальные свойства, позволяя обрабатывать закалённые стали на скоростях резания, ранее доступных только твёрдому сплаву, но при этом полностью устраняется характерная для твёрдого сплава проблема выкрашивания режущей кромки из-за вибраций, обусловленных слабой жёсткостью системы деталь-инструмент-станок. Дополнительным плюсом является устойчивость сверла из HSS к изгибу и ударным нагрузкам. Недостаток у корончатых свёрл с напылением есть — это их высокая цена.
Вывод
У технологии сверления корончатыми свёрлами, а соответственно у станков и рассмотренных инструментов большое будущее.
В качестве резюме хотелось бы отметить огромную роль, которую сегодня играет портативное сверлильное оборудование, оснащённое корончатыми свёрлами — это все виды производственных и монтажных работ, связанных с металлоконструкциями: в цехе, на стройке, на железной дороге, в инженерных войсках, в МЧС. Без преувеличения можно сказать, что на сегодня это оборудование стало незаменимым для сотен предприятий нашей страны.
Полезные советы по корончатому сверлению
Корончатое сверление - современный и эффективный метод обработки металла. Этот метод сверления на магнитном станке незаменим там, где отверстия приходится делать в массивных деталях, транспортировка которых на обычный сверлильный станок затруднена или невозможна.
- высокий ресурс до переточки благодаря равноудаленным от центра режущим кромкам;
- энергозатраты на сверление отверстия меньше до 70%;
- нет необходимости в ступенчатом рассверливании отверстия;
- возможна идеальная подача СОЖ из центра сверла наружу.
- корончатое сверло достаточно хрупкое и не выдерживает сильных радиальных и осевых нагрузок, отсюда и высокие требования к сверлильному станку;
- сложность заточки сверл;
- относительно высокая цена сверления отверстия.
Популярные модели станков для корончатого сверления
В компании МОССклад вы можете купить магнитные сверлильные станки от лучших производителей в широком ценовом диапазоне для сверления отверстий с макс. диаметром от 25 до 200 мм.
Полезные советы
Далее будут приведены некоторые рекомендации, которые помогут добиться правильного и высокоэффективного сверления.
1. Правильно выполняйте центровку сверла.
Накерните отверстие по разметке (не используйте для этого выталкивающий штифт), поместите выталкивающий штифт в углубление и включите магнит. После этого снова проверьте положение штифта, так как бывает, что при включении магнита штатив смещается.
Фиксирование точки сверления для диаметров 12 – 15 мм очень важно. Для больших диаметров это настоятельно рекомендуется.
2. Выберите скорость.
Выбор правильной скорости вращения очень важен. Обратите внимание на недопустимость работы с превышением рекомендованной скорости. Минимальной допустимой частотой вращения является величина приблизительно на 25% меньшая, чем рекомендованная. Твердосплавные сверла более чувствительны к чрезмерно низкой скорости, это приводит к повышенной вибрации и выкрашиванию зубьев. Сверла из быстрорежущей и порошковой стали выходят из строя при превышении рекомендованных величин более чем на 20%.
3. Применяйте правильную подачу.
При начале сверления снижайте подачу в два раза от рекомендованной (см.таблицу ниже). Помните, что чрезмерное давление на сверло не приведет к увеличению скорости – для повышения производительности используйте твердосплавные сверла и станки с повышенной частотой вращения. Если вам приходится прикладывать значительные усилия, возможно сверло затупилось или просверливаемый материал слишком твердый.
4. Контроль во время сверления
Если станок не оборудован стружколомателем, периодически вынимайте сверло и очищайте его от стружки. При этом следует пользоваться специальным крючком. Сверление легких материалов производится в один прием.
При сверлении отверстий глубже 15-20 мм придерживайтесь следующих правил:
- по достижении глубины 15-20 мм выньте сверло из отверстия и очистите с него стружку;
- заполните полость отверстия смазкой;
- сверлите с небольшой подачей до тех пор, пока стружка вновь не появится снаружи;
- повторите все снова.
5. Применение смазывающе-охлаждающих жидкостей (СОЖ)
Во время сверления важно применять качественные смазывающе-охлаждающие средства. Как правило, используются жидкости – СОЖ.
Допускается использование сверл с покрытием DURABLUE без применения СОЖ, ресурс сверл при этом, по сравнению с теми же условиями, но с применением СОЖ, снижается. При сверлении отверстий диаметром более 37 мм применение СОЖ настоятельно рекомендуется в любом случае.
Достаточное охлаждение особенно важно при сверлении труднообрабатываемых и жаропрочных материалов, нержавеющей стали. В этих случаях организуйте подачу СОЖ изнутри и снаружи.
6. Если керн застрял внутри сверла
- слишком сильное давление в процессе работы;
- отсутствие или недостаточное охлаждение;
- неправильно выбранная скорость вращения:
- износ сверла;
- износ пружины выталкивателя или искривление выталкивающего штифта.
Очень часто керн сам выпадает после того, как остынет. В любом случае, не прикладывайте значительных усилий для его извлечения:
- сперва попробуйте его вынуть, слегка покачивая рукой (одевайте рукавицы чтобы не порезаться);
- во-вторых используя шило или отвертку, равномерно со всех сторон, слегка постукивая молотком (см. рисунок).
- можно также снять сверло ислегка постучать штифтом о твердую поверхность.
7. Сверление материалов с непараллельными плоскостями
Основную опасность представляет выход сверла, поэтому снижайте подачу перед завершением сверления. Также рекомендуется использовать сверла из быстрорежущей или порошковой стали.
При использовании станков с автоматической подачей – переключайте их на ручную.
Особенности сверления коронками с твердосплавными зубьями
Сверлильные коронки с твердосплавными зубьями можно применять на портативных и стационарных станках. Они превосходно сверлят хромникелевую сталь и обычную сталь. Твердосплавные сверлильные коронки устойчивы к перегревам, они разработаны специально для высокоскоростного сверления.
При использовании сверлильных коронок с твердосплавными зубьями выполняйте следующие рекомендации:
- Не используются при включенной механической подаче при сверлении на стационарных станках.
- Не используются с включенной функцией удара при сверлении перфораторами SDS+.
- Нельзя наклонять коронку по отношению к материалу в процессе сверления
- Всегда используйте смазочно-охлаждающие жидкости
- Работайте только в защитных очках
Инструкция по применению
Накерните точку будущего отверстия. Установите центровочное сверло в отмеченную точку сверления.
В течение процесса сверления используйте небольшое давление пока центрирующее сверло не пройдет насквозь. Не давите слишком сильно чтобы избежать повреждений (когда центрирующее сверло пройдет насквозь). Не наклоняйте коронку
Советы
Наденьте пластиковую или металлическу трубочку на центрирующее сверло; насадка должна быть длиннее сверлильной коронки.
Когда сверло пройдет насквозь, трубочка упрется в поверхность и зубья не ударятся о материал.
Далее Вы можете сверлить без насадки.
Когда вы сверлите листовое железо: оставьте свободное место под листом металла так, чтобы коронка могла пройти насквозь.
Когда вы сверлите трубы: сверлите только хорошо закрепленную трубу.
Стандартные значения скорости
Для маломощных станков с сильным снижением скорости значения должны быть увеличены приблизительно на 30% (или уменьшите нагрузку). Если нет постоянного контакта зубьев коронки с высверливаемым материалом (например при сверлении труб или профлиста), скорость сверления может быть увеличена относительно стандартных значений. После того как все зубья коронки будут касаться плоскости сверления, скорость снова должна быть уменьшена.
Если скорость слишком низкая, плавность вращения уменьшается, это может привести к поломке зубьев.
Когда сверлильная коронка новая
Ее острота уменьшается после сверления первого отверстия и улучшаются ее сверлильные свойства.
Удаление стружки
Легким поднятием и быстрым вращением сверлильной коронки удаляйте стружку из высверливаемого отверстия. Это обеспечивает лучшую подачу смазочно–охлаждающих веществ, что продлевает срок жизни инструмента. Это очень важно особенно когда вы сверлите толстые материалы (до 20 мм) сверхпрочными сверлильными коронками, например Карнаш арт. 20.1130.
Инструкция по применению на ручной дрели
Чем больше диаметр сверлильной коронки, тем больше вероятность несчастного случая. Мы рекомендуем использовать для ручной дрели коронки диаметром не больше 35 мм. Для сверления больших диаметров используйте стационарные станки.
Часто задаваемые вопросы по сверлению коронками с твердосплавными зубьями
Зубья покрываются голубым налетом
Отсутствует или неправильно подобрано охлаждение.
Решение:
Используйте специальные охлаждающие средства.
Хвостовик погнулся или сломался, материал погнулся.
Давление слишком сильное.
Заготовка была закреплена недостаточно хорошо
Решение:
Уменьшите нагрузку. Тщательно закрепите заготовку.
Используйте смазочно-охлаждающие вещества.
Сверлильная коронка приняла тюльпановидную форму. Зубья сломаны или повреждены.
Давление в процессе сверления было слишком сильным.
Центрирующее сверло сломалось при прохождении сквозь материал. Из-за этого внезапного противодействия зубья ударились о материал.
Решение:
Будьте внимательны при сверлении. Используйте пластиковую или металлическую насадку на центрирующее сверло. Используйте смазочно-охлаждающие вещества.
Технологии сверления металлов
В этой статье мы поговорим о технологиях сверления металла, которые мастера применяют в быту и на производстве. Вы узнаете обо всех особенностях и нюансах техпроцессов.
Фотография №1: сверление металла
Инструменты и оборудование для сверления металлов
Для сверления металлов применяют следующие основные инструменты и оборудование.
Бытовые и промышленные дрели.
Держатели для них, жестко фиксирующие инструменты и обеспечивающие возможность плавной и точной их подачи.
Стационарные станки для сверления металла (вертикального и горизонтального типов, глубокого сверления и пр.).
Фотография №2: портативный сверлильный станок ECO.50-T на магнитном основании
Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в быту
В быту для сверления отверстий металле применяют три технологии. Заготовки и листы зажимают при помощи струбцин и тисков. Чаще всего в домашних условиях используют обычные бытовые дрели и цилиндрические спиральные сверла.
Обычное сверление
Эта технология сверления металла знакома каждому.
Отверстие намечают при помощи молотка и кернера.
Заготовку зажимают в тисках или при помощи струбцины.
Сверло нужного диаметра вставляют в патрон дрели и зажимают.
Высверливают сквозное или глухое отверстие.
Фотография №3: сверление металла в домашних условиях
Рассверливание
Рассверливание металла — это технология, направленная на увеличение диаметра ранее проделанного отверстия. Для этого берут сверла больших диаметров.
В домашних условиях отверстия обычно приходится рассверливать поэтапно, постепенно увеличивая диаметр используемых инструментов. Это связано с тем, что мощности бытовой дрели во многих случаях недостаточно для просверливания отверстий больших диаметров в толстых заготовках. Кроме этого поэтапный подход уменьшает осевое давление на сверла. Это значительно уменьшает вероятность поломок.
Изображение №1: принцип сверления отверстий больших диаметров в толстом металле в домашних условиях
Уменьшение диаметров глубоких частей отверстий
При этой технологии сверления вначале просверливают неглубокое отверстие большого диаметра, а затем используют инструменты меньшего размера. Технология выглядит так.
Изображение №2: технология уменьшения диаметров отверстий в металле
Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в промышленности
В промышленности применяют более сложные виды сверления металла. Используют массивные двуручные дрели и специальные станки для сверления металла (портативные и стационарные).
Расскажем об особенностях различных технологий сверления металла на производстве.
Технология глубокого сверления металла
Глубоким называется сверление в металле отверстия, длина которого в 25 и более раз превышает диаметр. Эта операция требует принудительного периодического удаления стружки и применения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Они нужны для охлаждения инструмента и заготовки для исключения поломки и деформации.
Процесс глубокого сверления металлов предполагает использование разных СОЖ. Их выбирают в зависимости от материалов заготовок. Перечислим наиболее эффективные смазочно-охлаждающие жидкости.
Материал обрабатываемой заготовки
Нержавеющие и жаропрочные сплавы
Смесь, состоящая из олеиновой кислоты (20 %) и сульфофрезола (80 %). Последний можно заменить керосином (30 %) и осерненным маслом (50 %)
Алюминий и сплавы на его основе
Керосин, эмульсия, смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения
Смешанные масла, эмульсия. Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Керосин, эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Смесь осерненного масла и керосина
Осерненное масло, эмульсия
Фотография №4: глубокое сверление с применением смазочно-охлаждающей жидкости
Для глубокого сверления чаще всего применяют спиральные и корончатые сверла по металлу. СОЖ добавляют вручную или при помощи систем автоматической подачи, которыми оснащены специализированные станки.
Технология глубокого сверления металла не предполагает спешки. Периодически процесс останавливают, извлекают сверло и принудительно удаляют стружку. При использовании спиральных инструментов, глубокое сверление проводят поэтапно, постепенно расширяя отверстие до нужного диаметра.
Технология сверления толстых листов металла
Для сверления толстых листов металла обычно используют либо конусные (для отверстий диаметром до 30 мм), либо корончатые сверла (для отверстий больших диаметров). Ими оснащают сверлильные станки или мощные дрели. Главное требование — оборудование должно поддерживать режим работы на самых низких оборотах.
Фотография №5: корончатые сверла по металлу
Технология сверления толстых листов металла корончатыми сверлами отличается высокой эффективностью. Энергозатраты минимальны. Отверстия после сверления коронками получаются гладкие и точные.
Технология сверления тонких листов металла
Для сверления тонких листов металла обычно применяют конусные сверла. При такой технологии диаметр увеличивается постепенно. Листы не деформируются.
Фотография №6: сверление тонких листов металла стандартными конусными сверлами
При наличии конусных сверл ступенчатого типа берут именно их. Ступени с отметками упрощают сверление большого количества отверстий определенного или разных диаметров в одном листе металла.
Фотография №7: сверление тонкого листа металла конусным ступенчатым сверлом
Особенности сверления сквозных отверстий в металлических заготовках
Главная особенность сверления сквозных отверстий в металлических заготовках — необходимость защиты поверхности верстака, столешницы или станка от выхода сверла далеко за границы заготовки. Чтобы избежать повреждения инструментов, мебели и оборудования, мастера применяют следующий способы.
Используют верстаки с отверстиями.
Подкладывают под заготовку деревянный брусок или металлическую деталь с имеющимся отверстием для свободного прохода сверла.
Снижают скорость резания при завершении сверления.
Фотография №8: использование деревянной подкладки при сверлении металла
Особенности сверления глухих отверстий в металлических заготовках
Глухие отверстия просверливают на определенную глубину. Для ее установки есть следующие методы.
Использование линеек, имеющихся на станках.
Установка на сверла втулочных упоров.
Ограничение длины сверл при помощи патронов с регулируемыми упорами.
Фотография №9: сверло с установленным втулочным упором
Современные станки оснащены автоматизированными системами подачи. При ее наличии технология сверления глухих отверстий в металле значительно упрощается. Нужно всего лишь задать параметры резания.
Обратите внимание! При проделывании длинных глухих отверстий в толстых заготовках необходимо несколько раз прерывать процесс сверления металла для принудительного удаления стружки.
Технологии сверления сложных отверстий в металлических заготовках
Половинчатые отверстия на краях заготовок сверлят так.
Зажимают в тисках две заготовки или заготовку с подкладкой, плотно прижатые друг к другу.
Центрируют сверло в нужном месте на стыке деталей.
Просверливают полное отверстие.
Сверление цилиндрических заготовок по касательным — более сложный процесс. Он проходит в два этапа.
Подготавливается перпендикулярная отверстию площадка с применением фрезерования или зенковки.
Технология сверления отверстий в металле под углом выглядит так.
Между плоскостями под нужным углом надежно закрепляется подкладка.
В полые заготовки перед сверлением помещают подкладки из древесины. Отверстия с уступами проделывают при помощи описанных в начале статьи технологий рассверливания и уменьшения диаметра отверстий.
Основные таблицы для сверления металлов, необходимые для правильного выбора режимов резания и иных нужд
Для сверления металлов мастера чаще всего пользуются следующими основными таблицами.
Читайте также: