Приспособление для заточки свёрл своими руками понадобится домашнему мастеру при периодическом выполнении сверловки с выдерживанием определённой точности по диаметру, жёсткой привязки размеров по осям отверстий.
Заточной станок – купить или сделать?
Сделать своими руками. Покупка оборудования сэкономит время. Но возникает масса вопросов по совмещению и монтажу дополнительных приспособлений. Экономные китайские мастера на бытовых приборах ставят неремонтопригодные корпуса, ограждения из хлипких жестянок.
Станок для заточки свёрл своими руками начнём с подбора двигателя. Постарайтесь приобрести электродвигатель 0,5–08 кВт. Величина мощности ориентировочная. Свёрла до Ø 20 при заточке большой нагрузки не создают. Применим даже малооборотистый мотор выпуска 60-годов: долговечность гарантирована - тогда делали на века.
Смущает вес? Зато верстак и кронштейн, если смонтируете на стену, будут в меньшей степени ощущать вибрацию. Не гонитесь за оборотами. Заточка твёрдосплавных свёрл требуется редко, а привычные, из сплава Р6М5 и подобных, на камне с вращением менее 900 оборотов точно не подгорят.
Требования к устройству для заточки свёрл:
- Точная центровка вала двигателя без радиального биения.
- Возможность установки дополнительного защитного кожуха.
- Предусмотрите установку несъёмного массивного основания для крепления двигателя, дополнительных приспособлений.
- Установка подручника с регулировкой высоты, изменением угла расположения в горизонтальной плоскости, регулировкой зазора с камнем.
- Озаботьтесь установкой откидного предохранительного экрана из небьющегося прозрачного материала.
Собираем станок для заточки свёрл своими руками
Отнеситесь критично к заявлениям: «Собрал наждак из отходов, что валялись в гараже под ногами». Универсальную втулку с посадочным местом под точильный круг Ø 32 закажем токарю-профессионалу. Деталь изготовим из легированной стали.
Точность скользящей посадки исключит биение нового абразива. Шпонку не ставим. Винт М4 со спиленной головкой войдёт в шпоночную канавку через резьбовое отверстие во втулке. Надёжность фиксации проверена.
Резьба фиксации камня левая, самозатягивающаяся. Опорный бортик со стороны двигателя и прижимная шайба выполняются Ø 50–60 мм. В целях безопасности, с обеих сторон абразива ставятся предохранительные прокладки из паронита, пластика, берёзовой фанеры.
Вращение круга допускается только сверху вниз относительно подручника.
Боковые поверхности наждачного круга не предназначены для обработки, истончение грозит разрывом круга.
Подручник, кроме функции опоры, будет удерживать приспособление для заточки свёрл, горизонтальный движок - для устранения биения, выравнивания цилиндрической поверхности шарошкой, угловые направляющие - для заточки ручного инструмента под нужным градусом.
Кожух при обилии режущего инструмента и многофункциональном использовании наждака желательно установить с откидной боковой крышкой на шарнирах: установка чашки потребует большей ширины, смена точильных кругов иной зернистости и твёрдости не должна отнимать время.
Не обойтись без приспособления для заточки свёрл
Обработка сталей, вязких материалов на большую глубину ведёт к затуплению режущей кромки сверла. Снижается скорость резания, идёт перегрев рабочей части, нарушается извлечение стружки. Поломка инструмента случается чаще на выходе из детали.
Заточник полагается на опыт и твёрдость рук. Наша задача - научиться копировать заводскую заточку сверла с помощью немудрёной оснастки. Снимать затылок - наука нехитрая. Восстановление способности резать начнём с дублирования плоскости режущей кромки.
Самодельное приспособление для заточки свёрл должно быть простым в исполнении и удобным в использовании. Необходимые условия для заточной оснастки:
- Сохранение ориентации сверла при свободной коррекции положения.
- Произвольное изменение угла пространственного положения инструмента.
- Простота установки и демонтажа конструкции.
- Безопасность использования.
Заточное устройство своими руками
Поворот приспособления на 90 0 осуществляется только по направлению к себе. В отношении оси набегающего цилиндра абразива отрицательный угол направляющей пластины недопустим. В качестве ограждающего упора выступает площадка подручника.
Направляющая пластина подбирается из листовой стали толщиной 5–8 мм. Вдоль верхней плоскости выфрезеровываем угловую канавку. Углубление, где будет покоиться сверло, выполняется на станке.
Самодеятельность с подручным инструментом допустима в случае замены материала на толстый текстолит. Тогда подойдёт ручной фрезер. Требуется выборка без отклонения глубины и направления, иначе не добьёмся точности выполнения операции по восстановлению режущей кромки сверла.
Удобство в том, что при продольном движении сверла по пазу площадь опоры увеличивается за счёт контакта ладоней с направляющей пластиной. Проворачивание сверла при контакте с точилом, произвольное изменение угла заточки не грозит.
Опорная пластина несёт снизу втулку. Обычно это обрезок трубы. После сварки внутренний диаметр калибруется развёрткой. По размеру трубки подбираем кронштейн и болт. Закажем выточить 2 гайки с цилиндрической поверхностью со свободной посадкой в трубку.
Проверка и самоконтроль
Прикручиваем кронштейн в последнюю очередь. Его положение предопределит функциональность заточного устройства для спиральных свёрл. Пора провести пробную заточку. Касаясь абразива выше центра оси точильного круга, подправляем режущую часть, подъём за счёт шарнира – обработка затылка.
Распространённые ошибки при заточке:
- Биение сверла вследствие разницы в длине режущих кромок.
- Несимметричность режущих кромок.
В первом случае вследствие смещения оси сверла усложняется попадание в точку кернения. Диаметр отверстия превысит диаметр сверла. Тонкое сверло сломается. Разноугольность режущих кромок ведёт к преждевременному износу задействованной кромки при замедлении работы.
Как сделать правильно повторную заточку. Закажем токарю бобышку с внутренним конусом. Крепим её на стальной лист. Упираем хвостовик в конус, оставляем риски на металле плечиками боковых кромок. Не совпали? Дорабатываем до оптимума.
Видео: Приспособление для заточки сверл
Технологический процесс механической обработки материалов включает множество разнообразных операций, для проведения которых требуется качественный и острый инструмент. Так, в механическом цеху на любом машиностроительном предприятии может использоваться набор из токарных, фрезерных, сверлильных и более сложных станков. В них используется свой тип инструмента, для каждого из которых есть и определенный способ заточки.
Особенности работы сверл
Механическая обработка металла связана с огромными нагрузками на инструмент. Вообще, он состоит из трех основных частей: присоединительной, корпусной и режущей. Так вот режущая часть - это небольшой клинообразный элемент, предназначенный для проникновения в металл и снятия его части с заготовки.
Если, например, в токарном резце или дисковой фрезе с формой и конструкцией режущей части все понятно, то при обработке отверстий на сверлильном станке все намного интереснее и сложнее, поэтому нужно знать, как правильно заточить сверло. Это инструмент, предназначенный для осевой обработки металла. То есть движение подачи направлено строго вдоль оси. Это следует учитывать перед тем, как заточить сверло по металлу, ведь неправильный угол резания приведет к появлению вибраций и поломке.
Основные элементы режущей части сверла
Перед тем как заточить сверло по металлу, следует ознакомиться с конструкцией его режущей части, которая включает следующие элементы:
1. Основная режущая кромка.
2. Вспомогательная винтовая режущая кромка (ленточка).
3. Перемычка.
4. Передняя поверхность.
5. Задняя поверхность.
Что понадобится для заточки?
На предприятии все необходимое для реставрации инструмента всегда под рукой. А вот домашнему мастеру приходится искать альтернативу качественным заводским приспособлениям в более простых решениях, которые можно использовать в условиях обычного гаража. И все же перед тем, как заточить сверло по металлу, запаситесь минимальным набором:
1. Точильный круг. Он должен быть установлен на вращающийся вал. Устройство в народе известно под названием «наждак». В гараже встречается очень часто.
2. Емкость для охлаждающей жидкости.
3. Охладитель (вода или машинное масло).
Для того чтобы выдержать угол заточки сверла, может быть недостаточно такого набора. Ведь контролировать процесс придется «на глазок», что вряд ли получится без наличия определенного опыта. В таком случае в базовый комплект нужно включить еще и приспособление для заточки сверла, которое можно купить или смастерить самостоятельно.
Контролируемые параметры
Когда все готово, необходимо ознакомиться с некоторой теорией, чтобы иметь представление об основных параметрах осевого режущего инструмента. Перед тем как правильно заточить сверло, нужно знать его углы:
1. Передний . Определяется в главной секущей плоскости (проходит перпендикулярно главной режущей кромке) как угол между передней поверхностью и основной плоскостью (перпендикулярна вектору скорости резания). Он направлен по касательной к окружности сверла.
2. Задний . Также определяется в главной секущей плоскости как угол между задней поверхностью и плоскостью резания (проходит через вектор скорости и режущую кромку).
3. Угол при вершине находится между двумя главными режущими кромками, если посмотреть на сверло сбоку.
Оптимальное значение переднего угла - 18-20 градусов, заднего - 10-12. Угол при вершине в сверлах по металлу имеет стандартное значение - 118 градусов.
Процесс заточки
Теперь давайте поговорим о том, как заточить сверло по металлу на обычном наждаке. Основная заточка данного осевого инструмента производится по задней поверхности. Для этого включите наждак, крепко возьмите сверло в руку таким образом, чтобы главная режущая кромка была направлена навстречу вращению точила. Теперь подводим кромку к точилу, после чего поворачиваем сверло за хвостовик так, чтобы режущая кромка расположилась параллельно поверхности круга. Проделываем такую же операцию со второй режущей кромкой. В результате получается так называемая простая заточка сверла, которая оптимальна для большинства режимов обработки металлов.
Простая заточка используется для сверл диаметром до 10 мм. При увеличении этого параметра можно дополнительно выполнить подточку передней поверхности. В результате передний угол уменьшается, а значит, увеличивается толщина лезвия (так называемый угол режущей кромки) и, соответственно, период стойкости сверла.
Заточка с помощью приспособления или станка
Описанный выше способ можно назвать кустарным, так как точного контроля параметров сверла непосредственно во время заточки добиться просто невозможно. В лучшем случае вы проверите углы после окончания заточки, а в худшем - просто проверите, насколько лучше стало работать сверло. А как правильно заточить сверло?
Конечно, для этого лучше использовать более продвинутые варианты, которые позволят заранее настроиться на определенные углы. В таком случае понадобится приспособление или станок для заточки сверл.
Если масштаб работ в вашей мастерской достаточно большой, и переточка инструмента требуется постоянно, то оптимальным будет приобретение станка. Он позволит значительно упростить процесс, особенно в том случае, если требуется перетачивать твердосплавные сверла по металлу. Основное преимущество его использования - точное соблюдение заранее заданных параметров. При большом объеме работ недопустимо использование неправильно заточенного инструмента, так как это приведет к снижению производительности. Современные заточные станки позволяют получать различные типы заточек сверла:
1. Х-тип. Используется по большей части для засверливания в глухих отверстиях. Предназначен для снижения осевого усилия резания.
2. XR-тип. Используется для универсальных сверл. Врезание в материал происходит несколько хуже, чем в первом типе, однако такие сверла имеют повышенную прочность и период стойкости.
3. S-тип. Здесь используется описанная выше подточка, которая также позволяет увеличить срок службы сверла при обработке различных материалов (от чугуна до нержавеющей стали).
4. N-тип. Также используется подточка, однако меньшей величины. Сверла с такой заточкой применяются для глубокого сверления.
Конструкция приспособления
Как уже стало понятно, ручная заточка сверла - это дело профессионала, который не просто знает правильные углы, но и чувствует процесс резания. К сожалению, приходит такое чутье только после многолетней практики работы со сверлильным станком или дрелью. Не стоит экспериментировать, так как можно смастерить самостоятельно или приобрести приспособление для заточки. В обоих случаях оно будет включать одинаковые конструктивные элементы и работать по одному принципу.
Итак, основная задача приспособления - правильная ориентация сверла относительно плоскости шлифовального круга. Для этого в его конструкцию входит опорная плита, на которой желательно располагать как само приспособление, так и электродвигатель, на валу которого расположено точило. На плите также находится поворотная колонка, на которой закрепляется сверло. Она должна иметь возможность не только поворачиваться, но и перемещаться по направлению к шлифовальному кругу.
В качестве колонки можно использовать любой подшипниковый узел с валом, например от старой дрели. На колец вала приспосабливается ложе для сверла (можно использовать переходную втулку), к которому оно прижимается винтами. После фиксации сверла включается привод точила, колонка подводится к шлифовальной поверхности и поворачивается для придания задней поверхности сверла правильной формы. Важно, чтобы при изначальной настройке приспособления выдерживался угол при вершине сверла в 118 градусов.
Заточка насадками
Еще один простой и удобный способ предусматривает использование такого приспособления, как насадка для заточки сверл. Основное преимущество его заключается в универсальности и простоте использования. Устройство имеет цилиндрическую форму. С одной стороны расположен присоединительный узел, посредством которого насадка устанавливается на шпиндель дрели. С другой стороны расположены отверстия для установки сверл определенного диаметра. Для заточки сверло вставляется в отверстие, после чего заточной механизм приводится в движение двигателем дрели.
Меры безопасности
Заточка сверла связана с образованием мелких частиц, которые отрываются от точила в процессе износа. Они нагреваются и разлетаются в разные стороны в виде огненных искр, поэтому для безопасности стоит использовать защитные очки и перчатки.
При заточке сверла без приспособления проследите за тем, чтобы надежно фиксировать его положение. В противном случае при контакте с точилом его может просто вырвать у вас из рук.
Дрель - это, пожалуй, одно из наиболее распространенных как в быту, так и на производстве устройств механической обработки материалов, позволяющее быстро и аккуратно сделать отверстие в поверхности с самой разной структурой. Будь это ручной коловорот, электрическая дрель или большой радиально-сверлильный станок, все они в качестве режущего инструмента используют сверло. Оно представляет собой закаленный твердосплавный металлический стержень различного диаметра, с хвостовиком и рабочей частью в виде двух или более режущих кромок, которые при вращении осуществляют выборку материала.
Угол наклона сверла: индивидуальный подход к каждому материалу
В зависимости от типа поверхности, требований к качеству обработки и целого ряда других условий, может иметь самый разный вид. Наиболее распространен вариант, когда его рабочая часть состоит из двух закрученных между собой по спирали режущих кромок, образующих на конце сверла конус, высота которого определяет угол заточки сверла. Его величина зависит от твердости обрабатываемого материала и для каждого материала может иметь свои значения:
- углеродистые стали, сплавы из чугуна и твердой бронзы - от 116º до 118º;
- мягкой бронзы и меди - от 120º до 130º;
- алюминиевые и деревянные поверхности - 140º;
- полимеры и пластмассы - от 90º до 100º.
Условия для долгой и активной жизни сверла
Если исключить бездумный (или безвыходный) вариант использования сверла без победитовых напаек для работы по бетону или камню (когда инструмент выходит из строя буквально за минуту), то наиболее активно режущие кромки тупятся при сверлении твердых металлов. Срок службы сверла в этом случае зависит от твердости обрабатываемой поверхности, а также скорости вращения, подающего усилия и наличия охлаждения режущего инструмента. Определить момент ухудшения режущих качеств бура крайне просто по характерному резкому свисту и необходимости большего давления на дрель. В результате сверло очень быстро нагревается, значительно увеличивается время сверления с одновременным снижением качества получаемого отверстия, и для продолжения нормальной работы бур нужно заменить.
Лучше час потерять, а потом за пять минут просверлить
Так как сверла считаются расходным материалом и на малых размерах имеют относительно невысокую стоимость, многие их просто выбрасывают, заменяя новыми. Однако такой подход может быть оправдан только при небольшом объеме работ, низкой цене детали и близости строительного магазина. Намного экономнее и быстрее заточить сверло по металлу своими руками. Приспособлений для осуществления этой операции существует масса, и, как правило, цена такого оборудования напрямую зависит от скорости, универсальности и качества обработки им режущего инструмента.
Правильная форма заточки - залог эффективной работы
В результате обработки режущей кромке сверла придается определенная геометрия, приоритетная для того или иного диаметра бура и структуры обрабатываемой поверхности. Для получения необходимой формы используют, соответственно, и разные способы затачивания режущей кромки. Разделяют одноплоскостной, конусный, двухплоскостной, винтовой и цилиндрический виды заточки. В домашних условиях чаще всего применяют первые два способа как наиболее простые, причем в одной плоскости затачивают сверла диаметром до трех миллиметров, обеспечивая тридцатиградусный уклон заднего угла. Недостатком в этом случае является высокая вероятность разрушения рабочей части кромки из-за ее утончения, потому для сверл большего диаметра обычно применяют заточку в виде конуса, формируя на их острие угол в пределах 118-120º.
Способы достижения желаемого качества заточки
В принципе, имея определенные навыки, заточку можно осуществить и без вспомогательного инструмента. Главное при этом - соблюсти необходимый угол обработки, а также равную длину рабочей поверхности режущих кромок и их симметричный наклон относительно оси бура. Однако достичь этого на практике не так и просто, достаточно совсем небольшой погрешности по любому из перечисленных показателей, и ваше сверло не будет работать должным образом. Использование спецприспособлений упрощает процесс, но согласитесь, приобретать дорогой станок для приведения в порядок пары буров по металлу нецелесообразно. К тому же самодельное приспособление для заточки сверл поможет справиться с этой задачей пусть с меньшим комфортом, но тоже неплохо.
При всем многообразии вариантов исполнения принцип работы всех устройств подобного типа основан на формировании жесткого шаблона или направляющей, вдоль которой затачиваемый инструмент подается к наждачному кругу в определенной плоскости.
Гайка, винтик, направленье - вот и все приспособленье
Пожалуй, одним из самых быстрых и доступных вариантов будет изготовление приспособления для заточки сверл из гайки. Ее шесть граней образуют на смежных плоскостях угол в 120º и могут служить отличным шаблоном для задания нужного наклона заточки режущей кромки сверла. Порядок изготовления подобного устройства довольно прост и не займет много времени. Гайку плоской стороной вверх зажимают в тиски и при помощи угловой шлифовальной машины (болгарки) выполняют продольные пропилы вдоль линии, соединяющей противостоящие углы шестигранника. С одной стороны метиза можно сделать шесть углублений (по числу вершин), сформировав таким образом три направляющие.
Размер гайки, а также ширину и глубину выборки направляющей подбирают из расчета диаметра затачиваемого сверла. После этого всю наружную поверхность этого нехитрого приспособления тщательно обрабатывают наждачной бумагой или напильником для устранения заусенцев.
Вот, собственно, и все, простейшее приспособление для заточки сверл своими руками готово. Теперь бур, требующий заточки, размещают внутри направляющей (между двумя противостоящими углами) так, чтобы обрабатываемый край слегка выступал за вершину шестигранника. Приспособление зажимают в тиски, плотно фиксируя сверло в канавке гайки наконечником вверх, и при помощи той же болгарки аккуратно стачивают выступающую режущую кромку, используя боковые поверхности метиза в качестве направляющей, формируя угол заточки в 120º.
При необходимости сверло в канавке можно закрепить при помощи струбцины, а вместо УШМ применяют с наждачным кругом.
Метизов много не бывает: модернизация гаечного приспособления
Данную конструкцию можно несколько усовершенствовать, сделав более глубокие (в зависимости от диаметра затачиваемого бура) V-образные пропилы в противостоящих вершинах и приварив с той же стороны приспособления гайку меньшего размера. Сверло в этом случае может быть зафиксировано поджимным винтом, вкрученным в приваренную сверху гайку.
В результате отпадает необходимость использования тисков и струбцины (главное при этом - не пережать винт, чтобы не согнуть сверло). Подобное устройство позволяет успешно справляться с заточкой буров даже небольшого диаметра (до трех миллиметров), когда выдержать и проконтролировать угол заточки без специнструментов практически невозможно.
Деревянные направляющие для заточки сверл
Теперь рассмотрим, как сделать приспособление для заточки сверл из брусков или толстой фанеры. Конструкция представляет собой деревянную направляющую, жестко прикрепленную к основанию. Базовую часть приспособления изготавливают из ровной прямоугольной доски (толстой фанеры) с одной из сторон которой делают прямоугольный вырез, обеспечивающий доступ к боковой поверхности наждачного круга. Затем из фанеры подготавливают накладку в виде прямоугольного треугольника или трапеции с наклоном стороны в основании 60º (от вершины - 30º), что гарантирует угол заточки в 120º. Размеры направляющей должны обеспечивать свободное размещение вдоль нее затачиваемого сверла как по длине, так и по высоте.
Готовая накладка при помощи саморезов прикрепляется к дальнему краю базовой доски острым углом в сторону наждачного круга. Заточка сверл по металлу приспособлением подобного типа требует его четкой фиксации вдоль внешней (широкой) поверхности абразива. Каждую режущую кромку формируют отдельно, путем плавного перекатывания сверла навстречу вращению круга, затем ту же процедуру повторяют для второй стороны, добиваясь идеальной сбалансированности. При частом использовании на круге может возникнуть выработка, и придется либо сдвинуть приспособление вдоль наждака, либо заменить абразив. Подобный способ хорош тем, что позволяет легко получить необходимый наклон режущей кромки путем быстрой замены верхней направляющей на требуемый размер.
Использование направляющих втулок для заточки
Еще один вариант обработки сверл, активно практикуемый в домашних условиях, представляет собой деревянную вертикальную стойку с полыми металлическими втулками различного диаметра, которые размещены в бруске под необходимым для заточки углом. В результате обработки на задней части режущих кромок формируется конус, но без правильного заднего угла.
Профессиональные решения: отличный результат за небольшие деньги
Все самодельные устройства обеспечивают приемлемый, но, увы, неидеальный результат. Даже без учета высокой вероятности погрешности при самостоятельном изготовлении приспособлений для заточки существует еще целый ряд параметров, несоблюдение которых приводит к быстрому выходу сверл из строя. Вот почему крупные производители разрабатывают сложные устройства и даже станки для приведения режущего инструмента в рабочее состояние.
Одним из таких механизмов является приспособление для заточки сверл drill grinde, которое дает возможность вернуть остроту спиральным бурам по металлу диаметром от трех до девятнадцати миллиметров. Устройство легко справляется с задачей формирования режущей кромки любого наклона, имея при этом шкалу со стандартными углами заточки (98, 118, 136 и 176 градусов, а также для зенковок). Идеальное качество заточки гарантируется четким позиционированием сверла благодаря поджимным винтам. Пятка (задний угол режущей поверхности) формируется благодаря малому осевому наклону, что задает при обработке дуговое движение сверла.
В интернете можно найти огромное количество схем для изготовления устройств, при помощи которых можно затачивать сверла. Однако чаще всего такие схемы очень сложные и простому обывателю в них не разобраться. Можно, конечно, попробовать заточить сверла вручную на заточном станке, держа инструмент под углом 60 градусов. Однако и в этом случае очень сложно добиться идеальной заточки, чтобы не было смещения центра. Впрочем, есть альтернативный вариант - это самодельное приспособление для заточки сверл, изготовленное из дверной петли. Сделать такое устройство под силу каждому.
Особенности и процесс изготовления
Механизм работы самодельного заточного приспособления основан на поворотном движении обычной дверной петли (понадобится петля с толщиной металла минимум 3 мм). Нижняя часть петли будет фиксироваться на подручнике, а верхняя будет перемещать сверло. Для того, чтобы надежно зафиксировать нижнюю часть петли на подручнике, потребуется приварить уголок 25х25 мм, после чего просверлить в нем отверстие и нарезать резьбу под болт М6.
На следующем этапе работ нужно выставить правильный угол заточки сверла, использую для этого отрезок стального уголка, который необходимо приварить к петле, и обычную школьную линейку с транспортиром. Для проверки правильности выставленного угла используйте сверло с заводской заточкой - оно должно соприкасаться всей плоскостью кромки пера. Далее потребуется приварить к конструкции шпильку М8 с заранее подготовленной прижимной гайкой из металла толщиной 4 мм. Устройство готово!
Если сверлить приходится только древесину, то об остроте сверла можно не задумываться, так как сверло может исправно служить месяцы и годы без заточки. Но когда доходит дело до сверления металла, острота сверла становиться очень важна, другими словами, просверлить металл можно только острым сверлом. Разницу легко почувствовать, взяв абсолютно новое сверло. Начав довольно резво врезаться в металл, с каждой минутой сверло будет погружаться в металл все медленнее, а давить на него придется все сильнее. Скорость затупления сверла зависит в частности от оборотов, скорости подачи, охлаждения и других факторов, однако как ни старайся, время работы сверла до неудовлетворительной работоспособности измеряется минутами. Если объем работы значительный, постоянно покупать новые сверла получится накладно, поэтому лучше научиться их затачивать. Хотя все равно стоит иметь несколько сверл одного диаметра (3-10, в зависимости от ох диаметра и соответственно цены) чтобы возвращаться к заточке только когда затупились все сверла.
На периферии сверла скорость резания максимальна, и, следовательно, максимален нагрев режущих кромок. В то же время отвод тепла от уголка режущей кромки сильно затруднен. Поэтому затупление начинается с уголка, потом распространяется на всю режущую кромку. Ясно видно ее закругление. Затем истирается задняя грань. На ней появляются штрихи, риски, идущие от режущей кромки. По мере износа риски сливаются в сплошную полоску вдоль режущей кромки, более широкую у периферии и сужающуюся к центру сверла. Поперечная режущая кромка при износе сминается.
В начале затупления сверло издает резкий скрипящий звук. Если сверло вовремя не заточить, количество выделяемого тепла будет возрастать и процесс износа пойдет быстрее.
Чтобы облегчить контроль геометрии сверла, главное, что следует сделать - это шаблон описанный ниже. С его помощью, даже если заточка выполняется без приспособлений, всегда можно проверить, где ещё нужно снять металл, и, в конце концов, получить то, что и должно получиться (не может быть чтобы не получилось, даже если придется сточить половину длинны сверла). Для соблюдения симметрии старайтесь, чтобы время заточки каждого участка и сила нажима были постоянные.
Заточка спиральных сверл
Заточку сверла производят по его задним граням. Очень важно, чтобы оба пера (зуба) сверла были заточены совершенно одинаково. Выполнить это вручную очень трудно. Не просто также вручную создать требуемую форму задней грани и заданный задний угол (где какой угол см. ниже).Для заточки существуют специальные станки или приспособления. Если есть возможность, то лучше затачивать сверла на специализированном оборудовании. Но в условиях домашней мастерской такой возможности, как правило, не бывает. Сверла приходится затачивать вручную на обыкновенном точиле.
В зависимости от того, какую форму придают задней поверхности, существуют разные виды заточки: одноплоскостная, двухплоскостная, коническая, цилиндрическая, винтовая.
При одноплоскостной заточке заднюю поверхность пера выполняют в виде плоскости. Задний угол при такой заточке должен быть 28-30°. При одноплоскостной заточке велика опасность выкрашивания режущих кромок. Этот способ, самый легко выполнимый при ручной заточке, рекомендуют для сверл диаметром до 3 мм.
Универсальные сверла диаметром больше 3 мм обычно подвергают конической заточке. Для того, чтобы были понятны особенности такой заточки, рассмотрим схему конической заточки на станке сверла с углом 2φ в 118°. На рисунке ниже показан шлифовальный круг и прижатое к его торцу режущей кромкой и задней поверхностью сверло.
Представим себе конус, образующая которого направлена вдоль режущей кромки и торца шлифовального круга, а вершина отстоит от диаметра сверла на 1,9 его величины. Угол при вершине равен 26°. Ось сверла пересекается с осью воображаемого конуса под углом 45°. Если вращать сверло, вокруг оси воображаемого конуса (как бы катать конус по торцу шлифовального круга), то на задней грани сверла образуется коническая поверхность. Если ось сверла и ось воображаемого конуса находятся в одной плоскости, то задний угол будет равен нулю. Чтобы образовался задний угол, нужно сместить ось сверла по отношению к оси воображаемого конуса. На практике это смещение будет равным 1/15 диаметра сверла. Качание сверла по оси воображаемого конуса при таком смешении обеспечит конусную заднюю грань и задний угол 12-14°. Чем больше величина смещения, тем большим будет задний угол. Следует напомнить, что задний угол вдоль режущей кромки меняется и увеличивается к центру сверла.
Понятно, что выполнить все эти условия заточки вручную очень сложно. Сверло, предназначенное к заточке, берут левой рукой за рабочую часть, возможно ближе к заборному конусу, а правой за хвостик.
Режущей кромкой и задней поверхностью сверло прижимают к торцу шлифовального круга и, начиная от режущей кромки, плавными движениями правой руки, не отрывая сверла от камня, покачивают его, создавая на задней грани пера конусную поверхность. Затем повторяют ту же процедуру для второго пера.
При заточке желательно как можно точнее повторить ту форму задней поверхности, которая была после заводской заточки, чтобы не потерять требуемые задние углы.
Другой способ заточки, широко применяемый домашними мастерами, заключается в следующем. Как и в предыдущем случае, сверло берут левой рукой за рабочую часть возможно ближе к заборному конусу, а правой за хвостик. Режущей кромкой сверло прижимают к торцу шлифовального круга и плавным движением правой руки, не отрывая сверла от камня, поворачивают его вокруг своей оси, затачивая заднюю поверхность. Очень важно сохранить при вращении сверла нужный угол его наклона к торцу шлифовального круга. Для этого часто при заточке используют специальные втулки.
В результате такой заточки на задних поверхностях обоих перьев получится конусная поверхность, но не будет образован задний угол. При работе трение задней поверхности о стенки отверстия и, следовательно, нагрев будет больше.
Из-за трения о шлифовальный круг, при заточке происходит нагрев инструмента. Это вызывает отпуск закаленной части инструмента. Металл мягчеет, теряет твердость. Неумелое затачивание приводит лезвие инструмента в негодность. Поэтому заточку следует вести с многократным охлаждением сверла в воде или в водно-содовом растворе. Это требование не касается твердосплавных сверл. Нельзя при заточке пользоваться для охлаждения маслом. Если по каким бы то ни было обстоятельствам инструмент затачивают всухую, то:
- за один проход снимают незначительный слой металла;
- скорость вращения абразивного круга должна быть как можно ниже;
- сверло никогда не должно нагреваться до такой степени, чтобы этого не терпела рука.
Практика показывает, что заточку инструмента следует вести против движения шлифовального круга. Тогда режущая кромка более долговечна, реже ее сминание и обламывание.
Для заточки используют шлифовальные круги из электрокорунда (марок 24А, 25А, 91А, 92А) зернистостью 25-40, твердостью М3-СМ2, на керамических связках.
В производстве обычно за заточкой следует доводка. Доводка делает поверхность глаже, убирает мелкие зазубринки. Сверло, подвергнутое доводке, более стойко к износу, чем сверло после заточки. Если у вас есть возможность выполнить доводку, воспользуйтесь ею.
Для доводки применяют шлифовальные круги из зеленого карбида кремния марки 63С зернистостью 5-6, твердостью М3-СМ1 на бакелитовой связке или круги из эльбора ЛО, зернистостью 6-8 на бакелитовой связке.
Одно из основных условий правильной заточки сверла - сохранение его осесимметричности. Обе режущие кромки должны быть прямолинейны и иметь идентичную длину, тождественную величину углов при вершине (и углы заострения) по отношению к оси сверла.
Правильность заточки проверяют специальным шаблоном.
а - шаблон; б - проверка угла при вершине и длин режущих кромок; в - угла заострения; г - угла между перемычкой и режущей кромкой.
Его делают самостоятельно из листа меди, алюминия или стали толщиной приблизительно 1 мм. Самый долговечный шаблон, конечно, из стали. Шаблоном проверяют угол при вершине, длину режущих кромок, угол между перемычкой и режущей кромкой. Вместо заднего угла, который весьма сложно измерить, шаблоном измеряют угол заострения. Шаблон целесообразно сделать перед началом использования нового сверла, чтобы с последнего перенести нужные углы.
Неравномерная длина режущих кромок и наклон их к оси сверла приводят и к неодинаковой нагрузке. Сверло быстрее выйдет из строя из-за интенсивного износа перегруженной режущей кромки.
а - клины режущих кромок неодинаковы, середина перемычки не совпадает с осью сверла; б - режущие кромки заточены под различными углами к оси сверла, середина перемычки совпадает с осью сверла.
Неравномерная нагрузка на части сверла вызовет его биение в процессе резания и, как результат, увеличение диаметра полученного отверстия.
Самый простой способ проверки правильности заточки - пробное сверление. Если перья сверла заточены неодинаково, то у менее нагруженного будет меньше стружки из соответствующей канавки. Иногда стружка выступает лишь через одну канавку. Диаметр отверстия может быть преувеличен в сравнении с диаметром сверла.
Приспособление состоит из неподвижного основания и съемной державки с отверстиями для сверл разного диаметра.
1 - рейка; 2 - сверло; 3 - наждачный круг; 4 - основание; 5 - державка.
Основание выполняют из строганной доски толщиной 30-40 мм, к которой под углом 30-32° (зависит от угла 2φ, см. ниже, 30° для 2φ=120°, 32° для 2φ=116°) пришивается (прибивается, приклеивается) деревянная рейка со скошенной под углом 25-30° (для одноплоскостной заточки) боковой гранью. Эта рейка и ориентирует под нужным углом державку с затачиваемым сверлом относительно шлифовального круга. Державку изготавливают из прямоугольного деревянного бруска, одну из боковин которого состругивают под углом 60-65° (зависит от угла боковой грани рейки). Этой боковиной державку прижимают к рейке на доске основания, что обеспечивает заточку переднего угла сверла в требуемых пределах (25-30°). На другой боковине державки размечают и высверливают перпендикулярно плоскости этой боковины сквозные отверстия для каждого сверла того или иного диаметра. Длину державки выбирают такой, чтобы ее было удобно держать при заточке сверл.
На обычный подпятник (подлокотник) приспособление не установишь, так что придется придумывать для него какой-то столик или полку, можно перенести заточной станок на стол где будет место и для этого приспособления. На основание уложите вплотную к рейке державку с вставленным в нее сверлом, подлежащим заточке. Сверло в гнезде державки поверните так, чтобы затачиваемая кромка была сориентирована горизонтально. Левой рукой держите сверло у затачиваемой кромки, правой - хвостовик сверла. Прижимая державку к скошенной рейке, подведите сверло к наждачному кругу и заострите одну кромку. Затем разверните сверло и так же обработайте вторую кромку.
Можно сделать и проще:
Углы заточки и другие характеристики сверла
Спиральное сверло представляет собой стержень, имеющий для облегчения выхода стружки две винтовые канавки. Благодаря канавкам на сверле образуются два винтовых пера, или, как их иначе называют, зуба.Спиральное сверло состоит из рабочей части, шейки, хвостовика и лапки.
А - с коническим хвостовиком; В - с цилиндрическим хвостовиком; а -рабочая режущая часть; б - шейка; в - ширина пера; г - лапка; д - поводок; е - канавка стружечная винтовая; ж - перо; з - хвостовик; и - перемычка; L - общая длина; L 0 - длина "рабочей режущей части"; D - диаметр; ω - угол наклона "канавки стружечной винтовой"; 2φ - угол при вершине; f - ширина ленточки спиральной; ψ - угол наклона перемычки.
Рабочая часть разделяется на режущую и направляющую. Все режущие элементы сверла расположены на режущей части - заборном конусе. Направляющая часть служит для направления во время резания и является запасной при переточке сверла. На перьях направляющей части по винтовой линии расположены цилиндрические фаски-ленточки. Ленточка служит для направления сверла в отверстии, а также для уменьшения трения сверла о стенки отверстия. Она не должна быть широкой. Так, ширина ленточки сверла диаметром 1,5 мм составляет 0,46 мм, диаметром 50 мм - 3,35 мм. Хвостовик сверла и лапка служат для закрепления сверла в шпинделе станка или патроне. Сверла могут быть выполнены как с шейкой, так и без нее.
Диаметр сверла, измеренный по ленточкам, неодинаков по длине сверла. У заборного конуса он несколько больше, чем у хвостовика. Это уменьшает трение ленточек о стенки отверстия.
Для того чтобы понять устройство режущей части сверла, рассмотрим основные принципы работы любого режущего инструмента (в том числе и сверла). Одно из важнейших требований к режущему инструменту состоит в том, чтобы отделяемая стружка свободно отходила от места резания. Поверхность инструмента, по которой сбегает стружка, называют передней гранью. Эту грань отклоняют назад под некоторым углом от вертикальной плоскости.
1 - клин; 2 - обрабатываемый предмет; γ (гамма) - угол передний; α (альфа) - угол задний; δ (дельта) - угол резания; β (бета) - угол заострения.
Благодаря этому углу для инструмента облегчено врезание в металл и стружка свободнее сходит по передней грани. Угол между передней гранью инструмента и плоскостью, проведенной перпендикулярно к поверхности резания, называется передним углом и обозначается греческой буковой γ.
Поверхность инструмента, обращенную к детали, называют задней гранью. Ее отклоняют на некоторый угол от поверхности обрабатываемой детали, чтобы уменьшить трение инструмента о поверхность резания. Угол между задней гранью инструмента и поверхностью резания называют задним углом и обозначают греческой буквой α.
Угол между передней и задней гранью инструмента называют углом заострения и обозначают греческой буквой β.
Угол между передней гранью инструмента и поверхностью резания называют углом резания и обозначают греческой буквой δ. Этот угол представляет собой сумму угла заострения β и заднего угла α.
Передний и задний угол - это те углы, которые необходимо соблюдать при заточке.
А теперь найдем описанные выше грани и углы на сверле, которое совсем не похоже на инструмент, изображенный на рисунке выше. Для этого рассечем режущую часть сверла плоскостью АБ, перпендикулярной его режущей кромке.
Режущая кромка - это линия пересечения передней и задней граней инструмента. Передний угол γ у сверла образует винтовая канавка. Угол наклона канавки к оси сверла определяет величину переднего угла. Величина углов γ и α вдоль режущей кромки переменна, о чем будет рассказано ниже.
Сверло имеет две режущие кромки, соединенные между собой перемычкой, расположенной под углом ψ к режущим кромкам.
Получив общее представление о геометрии режущей части сверла, поговорим подробнее о ее элементах. Передняя грань спирального сверла представляет собой сложную винтовую поверхность. Грань - это название условное, так как слово "грань" предполагает плоскость. Винтовая канавка, поверхность которой образует переднюю грань, пересекаясь с заборным конусом, создает прямые режущие кромки.
Угол наклона винтовой канавки к оси сверла обозначают греческой буквой ω. Чем больше этот угол, тем больше передний угол и тем легче выход стружки. Но сверло с увеличением наклона винтовой канавки ослабляется. Поэтому у сверл с малым диаметром, имеющих меньшую прочность, этот угол делают меньше, чем у сверл большого диаметра. Угол наклона винтовой канавки зависит также от материала сверла. Сверла из быстрорежущей стали могут работать в более напряженных условиях, чем сверла из углеродистой стали. Поэтому для них угол ω может быть больше.
На выбор угла наклона влияют свойства обрабатываемого материала. Чем он мягче, тем угол наклона может быть больше. Но это правило применимо в производстве. В домашних условиях, где одно сверло используют для обработки разных материалов, угол наклона обычно связан с диаметром сверла и изменяется от 19 до 28° для сверл диаметром от 0,25 до 10 мм.
Форма канавки должна создавать достаточное пространство для размещения стружки и обеспечивать легкий отвод ее из канавки, но при этом не очень ослаблять сверло. Ширина канавки должна быть приблизительно равна ширине пера. Глубина канавки определяет толщину сердцевины сверла. От толщины сердцевины зависит прочность. Если канавку сделать глубже, стружка будет лучше размещаться, но сверло будет ослаблено. Поэтому толщину сердцевины выбирают в зависимости от диаметра сверла. В сверлах малого диаметра толщина сердцевины составляет большую долю диаметра сверла, чем в сверлах большого диаметра. Так, для сверл диаметром 0,8-1 мм ширина сердцевины 0,21-0,22 мм, а для сверл диаметром 10 мм ширина сердцевины 1,5 мм. С целью повышения прочности сверла толщину сердцевины увеличивают по направлению к хвостовику.
Переднюю грань у сверла не перетачивают.
Конструкция винтовых канавок такова, что по мере приближения от края сверла к центру их угол наклона уменьшается, а значит, уменьшается и передний угол. Условия работы режущей кромки у центра сверла будут труднее.
Задний угол, так же как и передний, изменяется по величине в разных точках режущей кромки. В точках, расположенных ближе к наружной поверхности сверла, он меньше, в точках, расположенных ближе к центру, больше. Задний угол образуется при заточке заборного конуса и на периферии сверла равен приблизительно 8-12°, а в центре 20-25°.
Перемычка (поперечная кромка) расположена в центре сверла и соединяет обе режущие кромки. Угол наклона перемычки к режущим кромкам ψ может быть от 40 до 60°. У большинства сверл ψ=55°. Перемычка образуется пересечением двух задних граней. Ее длина зависит от толщины сердцевины сверла. Так как толщина сердцевины увеличивается по направлению к хвостовику, длина перемычки возрастает в результате каждой заточки. В процессе сверления поперечная кромка только мешает внедрению сверла в металл. Она не режет, а скребет или, вернее, давит металл. Недаром ее когда-то называли скребущим лезвием. С уменьшением длины перемычки вдвое усилие подачи можно снизить на 25%. Однако уменьшение длины перемычки за счет уменьшения толщины сердцевины приведет к ослаблению сверла.
Большое влияние на работу сверла оказывает угол при вершине 2φ. Если угол при вершине мал, стружка своим нижнем краем будет задевать за стенку отверстия и условий для правильного образования стружки не будет.
На рисунке ниже показано сверло с нормальным углом заборного конуса.
Край стружки в этом случае хорошо укладывается в канавку. Изменение угла при вершине изменяет длину режущей кромки и, следовательно, нагрузку на единицу ее длины. При увеличении угла при вершине нагрузка на единицу длины режущей кромки растет, при этом увеличивается сопротивление внедрению сверла в металл в направлении подачи. При уменьшении угла при вершине возрастает усилие, необходимое для вращения сверла, так как ухудшаются условия образования стружки и возрастает трение. Но при этом нагрузка на единицу длины режущей кромки уменьшается, толщина срезаемой стружки становится меньше и теплота от режущих кромок отводится лучше.
Обычно угол при вершине (2φ) стандартных универсальных сверл из углеродистой, хромистой и быстрорежущей стали равен 116-118° и считается пригодным для многих материалов. Но для того, чтобы обеспечить наилучшие условия работы, его меняют, как показано в таблице.
При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.
