Сверление больших отверстий не составляет проблем, если правильно подобрать инструмент. Например, проведение таких работ может быть необходимо для закрепления швеллера или металлического уголка. Проще всего использовать электродрель, но для получения отверстия диаметром, например, 15 мм требуется приложить много усилий. Чтобы просверлить в металле отверстие большого диаметра, используются специальные приспособления и технология корончатого сверления.
Особенности создания
Во время сверления необходимо учитывать, что корончатая или ступенчатая конусная насадка должна подбираться таким образом, чтобы она имела меньший диаметр, чем создаваемое отверстие.
При использовании различных инструментов также необходимо учитывать их особенности. Например, при рассверливании конусными изделиями получаются ровные кромки.
Приспособления для дрелей
Существует несколько приспособлений для дрелей, которые позволяют облегчить процесс и сделать большое отверстие ровным:
- Кондуктор для сверления. Такое приспособление представляет собой корпус, в котором имеется несколько втулок направляющих для сверл разного диаметра. Материал, используемый для создания втулок, имеет большую твердость, чем сверла, поэтому можно не беспокоиться о том, что инструмент при бурении начнет отклоняться в сторону и расширит дыру.
- Направляющая для дрели. Подобное изделие позволяет зафиксировать инструмент таким образом, чтобы во время сверления он не отклонился в сторону. При отсутствии такого изделия инструмент может уйти в сторону, что приведет к созданию неровной кромки. Также его можно закрепить под углом. Но при сверлении металлических изделий обычно это не требуется.
- Стойка для дрели. Подобное изделие, сделанное своими руками, может являться недорогой заменой сверлильного станка, так как позволяет более комфортно осуществлять проведение работ. Закрепленный инструмент при использовании стойки движется по штанге с помощью рычага. При этом полностью исключено смещение, так как просверливаемая заготовка надежно удерживается благодаря наличию струбцины.
Используя указанные изделия, можно значительно облегчить процесс высверливания металлических изделий.
Особенность глубоких отверстий
Чтобы просверлить в металле глубокое отверстие лучше всего использовать токарный станок. Во время данного процесса обязательно производить охлаждение. При этом стружка должна принудительно отводиться. Периодически инструмент извлекается из заготовки для удаления стружки.
При работе без специализированных приспособлений не стоит утапливать насадку более чем на 2/3 ее длины. Для охлаждения в процессе работы необходимо использовать воду. Если работа производится за несколько подходов, не допускается изменение угла.
Особенность отверстий большого диаметра
Данная процедура является более сложной, чем глубокое сверление. Работы по вырезанию осуществляются либо при использовании коронки, либо при помощи конусного сверла. Коронки для металла похожи на изделия для бетона и гипсокартона. Отличие заключается только в материале, используемом при создании режущей кромки.
Также сверление может производиться стандартными изделиями в несколько этапов. Для этого сначала используется насадка небольшого диаметра. Затем осуществляется выбор более крупного инструмента.
Наиболее удобным способом является использование конусных сверл. Такие приспособления позволяют за один подход рассверлить отверстие большого размера. Для этого инструмент просто утапливается в материал.
Сверление без лишних хлопот
Во время работы можно использовать насадку небольшого сечения, а также использованный зачистной круг для болгарки. Важно помнить, что он должен иметь меньший диаметр, чем создаваемое отверстие.
Перед проведением работ на заготовке размечается окружность для отверстия, а вторая окружность будет меньше первой на расстояние, равное диаметру используемого сверла. После этого в противоположных местах окружности намечаются 2 отверстия. От них необходимо отступить 3 мм и наметить места для сверления. Таким образом сверление происходит по всей начерченной окружности. При необходимости подработки некоторые участки придется обработать зубилом. В результате создадутся зазубренные края, которые затем нужно будет обточить. Важно следить, чтобы во время проведения работ не происходило увеличение окружности, т. е. не расширять запланированный диаметр.
Конусное сверло
Изготавливаются описываемые типы сверл из инструментальной стали. Хвостовики таких изделий могут быть шестигранными и цилиндрическими. Режущая кромка снимает все заусенцы, поэтому кромка получается ровной. На конце сверлильной головки имеется заточенная вершина, которая позволяет производить предварительное сверление материала.
Используя такие изделия можно:
- производить создание пропилов диаметром до 30 мм;
- забыть о неровных краях;
- проводить растачивание различного диаметра, не меняя насадку.
Благодаря ступенчатым сверлам можно создавать пропилы различного диаметра в листовой стали толщиной до 4 мм. В отличие от простого конусного сверла при использовании таких изделий просверленный диаметр является фиксированным.
К недостаткам можно отнести:
- необходимость в применении инструмента с малыми оборотами и высоким крутящим моментом;
- чувствительность даже к небольшим перекосам.
Несмотря на указанные недостатки, данная насадка позволяет удобно работать с металлическими пластинами, быстро высверливая окружности нужного диаметра.
Коронка по металлу
Обработка металла является сложным процессом, поэтому подобные работы обычно производятся при использовании специализированного оборудования. Чтобы производить работу в бытовых условиях, можно использовать корончатые сверла.
Подобные изделия позволяют сделать края круглыми и отцентрированными. При этом для сверления используется стандартная дрель. Изделия состоят из нескольких частей:
- коронка;
- центровочная насадка;
- хвостовик изделия;
- винты, которые необходимы для закрепления.
При использовании корончатого сверла скорость проведения работ увеличивается до 10 раз. Также к преимуществам можно отнести возможность точно сверлить в диапазоне от 1,2 до 15 см.
При этом во время сверления не нужно производить центровку. Также стоит отметить, что такие сверла по сравнению со спиральными имеют более высокую износоустойчивость.
Перед началом работы производится установка центровочного сверла в центр окружности, после чего и осуществляется сверление. После этого происходит втягивание сверла и работа осуществляется коронкой.
Пресс для отверстий
Одним из распространенных способов является пробивка при помощи специального пресса. Это происходит следующим образом:
- Сначала заготовка укладывается на стол пресса и захватывается несколькими зажимами.
- Затем металл перемещается под пробивной инструмент. На данном этапе происходит дополнительное закрепление материала при помощи прижимного кольца.
- На последнем этапе и происходит пробитие при помощи пуансона.
В револьвере может быть несколько насадок различного диаметра, что позволяет быстро создавать пробоины разного диаметра. Такое оборудование обычно не применяется для работы с металлом в бытовых условиях.
Если работы планируется производить в домашних условиях, следует выбрать универсальный инструмент. Это позволит легко обрабатывать металл, не заботясь о приобретении дополнительных деталей. Подробно с технологией процесса познакомит представленное видео.
Работа по сверлению отверстий в металле, в зависимости от вида отверстий и свойств металла, может выполняться разным инструментом и с использованием различных приёмов. О способах сверления, инструментарии, а также о технике безопасности при выполнении этих работ мы хотим вам рассказать.
Сверление отверстий в металле может понадобиться при ремонте инженерных систем, бытовой техники, автомобиля, создании конструкций из листовой и профильной стали, конструировании поделок из алюминия и меди, при изготовлении плат для радиоаппаратуры и во многих других случаях. Важно понимать, какой инструмент нужен для каждого вида работ, чтобы отверстия получились нужного диаметра и в строго намеченном месте, и какие меры безопасности помогут избежать травм.
Инструменты, приспособления, сверла
Основными инструментами для сверления являются ручные и электрические дрели, а также, при возможности, сверлильные станки. Рабочий орган этих механизмов — сверло — может иметь различную форму.
Различают сверла:
- спиральные (наиболее распространённые);
- винтовые;
- коронки;
- конусные;
- перовые и т. д.
Производство свёрл различной конструкции нормируется многочисленными ГОСТами. Свёрла до Ø 2 мм не имеют маркировку, до Ø 3 мм — на хвостовике указано сечение и марка стали, большие диаметры могут содержать дополнительную информацию. Для получения отверстия определённого диаметра нужно взять сверло на несколько десятых миллиметра меньше. Чем лучше заточено сверло, тем меньше разница между этими диаметрами.
Свёрла отличаются не только диаметром, но и длиной — производятся короткие, удлинённые и длинные. Важной информацией является и предельная твёрдость обрабатываемого металла. Хвостовик свёрл может быть цилиндрическим и коническим, что следует иметь в виду при подборе сверлильного патрона или переходной втулки.
1. Сверло с цилиндрическим хвостовиком. 2. Сверло с коническим хвостовиком. 3. Сверло с мечиком для резьбы. 4. Центровое сверло. 5. Сверло с двумя диаметрами. 6. Центровочное сверло. 7. Коническое сверло. 8. Коническое многоступенчатое сверло
Для некоторых работ и материалов требуется выполнение специальной заточки. Чем твёрже обрабатываемый металл, тем острее должна быть заточена кромка. Для тонколистового металла обычное спиральное сверло может не подойти, понадобится инструмент со специальной заточкой. Подробные рекомендации для различного типа свёрл и обрабатываемых металлов (толщина, твёрдость, тип отверстия) достаточно обширны, и в этой статье мы их рассматривать не будем.
Различные типы заточки сверла. 1. Для жёсткой стали. 2. Для нержавеющей стали. 3. Для меди и медных сплавов. 4. Для алюминия и алюминиевых сплавов. 5. Для чугуна. 6. Бакелит
1. Стандартная заточка. 2. Свободная заточка. 3. Разбавленная заточка. 4. Тяжёлая заточка. 5. Раздельная заточка
Для закрепления деталей перед сверлением используют тиски, упоры, кондукторы, уголки, прихваты с болтами и другие приспособления. Это не только требование безопасности, так на самом деле удобнее, и отверстия получаются более качественные.
Для снятия фасок и обработки поверхности канала пользуются зенковкой цилиндрической или конической формы, а для наметки точки под сверление и чтобы сверло «не соскочило» — молоток и кернер.
Совет! Лучшими свёрлами до сих пор считаются выпущенные в СССР — точное следование ГОСТ по геометрии и составу металла. Хороши и немецкие Ruko с титановым напылением, а также свёрла от Bosch — проверенное качество. Хорошие отзывы о продукции Haisser — мощные, как правило, большого диаметра. Достойно показали себя свёрла «Зубр», особенно серии «Кобальт».
Режимы сверления
Очень важно правильно закрепить и направить сверло, а также выбрать режим резания.
При выполнении отверстий в металле сверлением важными факторами являются количество оборотов сверла и усилие на подачу, прилагаемое к сверлу, направленное по его оси, обеспечивающее заглубление сверла при одном обороте (мм/об). При работе с различными металлами и свёрлами рекомендуются различные режимы резания, причём чем твёрже обрабатываемый металл и чем больше диаметр сверла, тем меньше рекомендуемая скорость резания. Показатель правильного режима — красивая, длинная стружка.
Воспользуйтесь таблицами, чтобы правильно выбрать режим и не затупить сверло преждевременно.
| Подача S 0 , мм/об | Диаметр сверла D, мм | |||||||||
| 2,5 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 146 | 20 | 25 | 32 | |
| Скорость резания v, м/мин | ||||||||||
| При сверлении стали | ||||||||||
| 0,06 | 17 | 22 | 26 | 30 | 33 | 42 | — | — | — | — |
| 0,10 | — | 17 | 20 | 23 | 26 | 28 | 32 | 38 | 40 | 44 |
| 0,15 | — | — | 18 | 20 | 22 | 24 | 27 | 30 | 33 | 35 |
| 0,20 | — | — | 15 | 17 | 18 | 20 | 23 | 25 | 27 | 30 |
| 0,30 | — | — | — | 14 | 16 | 17 | 19 | 21 | 23 | 25 |
| 0,40 | — | — | — | — | — | 14 | 16 | 18 | 19 | 21 |
| 0,60 | — | — | — | — | — | — | — | 14 | 15 | 11 |
| При сверлении чугуна | ||||||||||
| 0,06 | 18 | 22 | 25 | 27 | 29 | 30 | 32 | 33 | 34 | 35 |
| 0,10 | — | 18 | 20 | 22 | 23 | 24 | 26 | 27 | 28 | 30 |
| 0,15 | — | 15 | 17 | 18 | 19 | 20 | 22 | 23 | 25 | 26 |
| 0,20 | — | — | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |
| 0,30 | — | — | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 19 |
| 0,40 | — | — | — | — | 14 | 14 | 15 | 16 | 16 | 17 |
| 0,60 | — | — | — | — | — | — | 13 | 14 | 15 | 15 |
| 0,80 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 13 |
| При сверлении алюминиевых сплавов | ||||||||||
| 0,06 | 75 | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| 0,10 | 53 | 70 | 81 | 92 | 100 | — | — | — | — | — |
| 0,15 | 39 | 53 | 62 | 69 | 75 | 81 | 90 | — | — | — |
| 0,20 | — | 43 | 50 | 56 | 62 | 67 | 74 | 82 | - | - |
| 0,30 | — | — | 42 | 48 | 52 | 56 | 62 | 68 | 75 | — |
| 0,40 | — | — | — | 40 | 45 | 48 | 53 | 59 | 64 | 69 |
| 0,60 | — | — | — | — | 37 | 39 | 44 | 48 | 52 | 56 |
| 0,80 | — | — | — | — | — | — | 38 | 42 | 46 | 54 |
| 1,00 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 42 |
Таблица 2. Поправочные коэффициенты
Таблица 3. Обороты и подача при различном диаметре сверла и сверлении углеродистой стали
Виды отверстий в металле и способы их сверления
Виды отверстий:
- глухие;
- сквозные;
- половинчатые (неполные);
- глубокие;
- большого диаметра;
- под внутреннюю резьбу.
Отверстия под резьбу требуют определения диаметров с допусками, установленными в ГОСТ 16093-2004. Для распространённых метизов расчёт приведен в таблице 5.
Таблица 5. Соотношение метрической и дюймовой резьбы, а также подбор размера отверстия для засверливания
| Метрическая резьба | Дюймовая резьба | Трубная резьба | |||||||
| Диаметр резьбы | Шаг резьбы, мм | Диаметр отверстия под резьбу | Диаметр резьбы | Шаг резьбы, мм | Диаметр отверстия под резьбу | Диаметр резьбы | Диаметр отверстия под резьбу | ||
| мин. | макс. | мин. | макс. | ||||||
| М1 | 0,25 | 0,75 | 0,8 | 3/16 | 1,058 | 3,6 | 3,7 | 1/8 | 8,8 |
| М1,4 | 0,3 | 1,1 | 1,15 | 1/4 | 1,270 | 5,0 | 5,1 | 1/4 | 11,7 |
| М1,7 | 0,35 | 1,3 | 1,4 | 5/16 | 1,411 | 6,4 | 6,5 | 3/8 | 15,2 |
| М2 | 0,4 | 1,5 | 1,6 | 3/8 | 1,588 | 7,7 | 7,9 | 1/2 | 18,6 |
| М2,6 | 0,4 | 2,1 | 2,2 | 7/16 | 1,814 | 9,1 | 9,25 | 3/4 | 24,3 |
| М3 | 0,5 | 2,4 | 2,5 | 1/2 | 2,117 | 10,25 | 10,5 | 1 | 30,5 |
| М3,5 | 0,6 | 2,8 | 2,9 | 9/16 | 2,117 | 11,75 | 12,0 | — | — |
| М4 | 0,7 | 3,2 | 3,4 | 5/8 | 2,309 | 13,25 | 13,5 | 11/4 | 39,2 |
| М5 | 0,8 | 4,1 | 4,2 | 3/4 | 2,540 | 16,25 | 16,5 | 13/8 | 41,6 |
| М6 | 1,0 | 4,8 | 5,0 | 7/8 | 2,822 | 19,00 | 19,25 | 11/2 | 45,1 |
| М8 | 1,25 | 6,5 | 6,7 | 1 | 3,175 | 21,75 | 22,0 | — | — |
| М10 | 1,5 | 8,2 | 8,4 | 11/8 | 3,629 | 24,5 | 24,75 | — | — |
| М12 | 1,75 | 9,9 | 10,0 | 11/4 | 3,629 | 27,5 | 27,75 | — | — |
| М14 | 2,0 | 11,5 | 11,75 | 13/8 | 4,233 | 30,5 | 30,5 | — | — |
| М16 | 2,0 | 13,5 | 13,75 | — | — | — | — | — | — |
| М18 | 2,5 | 15,0 | 15,25 | 11/2 | 4,333 | 33,0 | 33,5 | — | — |
| М20 | 2,5 | 17,0 | 17,25 | 15/8 | 6,080 | 35,0 | 35,5 | — | — |
| М22 | 2,6 | 19,0 | 19,25 | 13/4 | 5,080 | 33,5 | 39,0 | — | — |
| М24 | 3,0 | 20,5 | 20,75 | 17/8 | 5,644 | 41,0 | 41,5 | — | — |
Сквозные отверстия
Сквозные отверстия пронизывают заготовку полностью, образуя в ней проход. Особенностью процесса является защита поверхности верстака или столешницы от выхода сверла за пределы заготовки, что может повредить и само сверло, а также снабдить заготовку «заусенцем» — гартом. Чтобы этого избежать, применяют следующие способы:
- используют верстак с отверстием;
- подкладывают под деталь прокладку из дерева или «сэндвич» — дерево+металл+дерево;
- подкладывают под деталь металлический брусок с отверстием для свободного прохода сверла;
- снижают скорость подачи на последнем этапе.
Последний способ обязателен при высверливании отверстий «по месту», чтобы не повредить близко расположенные поверхности или детали.
Отверстия в тонколистовом металле вырезаются перовыми свёрлами, потому как спиральное сверло повредит края заготовки.
Глухие отверстия
Такие отверстия выполняются на определённую глубину и не пронизывают заготовку насквозь. Отмерить глубину можно двумя способами:
- ограничивая длину сверла втулочным упором;
- ограничивая длину сверла патроном с регулируемым упором;
- пользуясь линейкой, закреплённой на станке;
- комбинацией способов.
Некоторые станки снабжены системой автоматической подачи на заданную глубину, после чего механизм останавливается. В процессе сверления может потребоваться несколько раз остановить работу, чтобы удалить стружку.
Отверстия сложной формы
Отверстия, расположенные на краю заготовки (половинчатые) можно выполнять, соединив гранями и зажав тисками две заготовки или заготовку и прокладку и высверлив полное отверстие. Прокладка должна быть выполнена из такого же материала, что и обрабатываемая заготовка, иначе сверло будет «уходить» в сторону наименьшего сопротивления.
Сквозное отверстие в уголке (профильный металлопрокат) выполняют, зафиксировав заготовку в тисках и используя деревянную прокладку.
Сложнее выполнить сверление цилиндрической заготовки по касательной. Процесс разделяется на две операции: подготовка перпендикулярной отверстию площадки (фрезеровка, зенковка) и собственно сверление. Высверливание отверстий в поверхностях, расположенных под углом, также начинают с подготовки площадки, после чего вставляют деревянную прокладку между плоскостями, образуя треугольник, и сверлят отверстие сквозь угол.
Полые детали просверливают, заполнив полость пробкой из древесины.
Отверстия с уступами получают с использованием двух техник:
- Рассверливание. Отверстие высверливается на всю глубину сверлом наименьшего диаметра, после чего на заданную глубину рассверливают свёрлами диаметрами от меньшего к большему. Достоинство метода — хорошо отцентрованное отверстие.
- Уменьшение диаметра. На заданную глубину высверливается отверстие максимального диаметра, затем свёрла меняются с последовательным уменьшением диаметра и углублением отверстия. При этом методе легче контролировать глубину каждой ступени.
1. Рассверливание отверстия. 2. Уменьшение диаметра
Отверстия большого диаметра, кольцевое высверливание
Получение отверстий большого диаметра в массивных заготовках, толщиной до 5-6 мм, дело трудоёмкое и затратное. Относительно небольшие диаметры — до 30 мм (максимум 40 мм) можно получить, используя конусные, а лучше ступенчато-конусные свёрла. Для отверстий большего диаметра (до 100 мм) понадобятся полые биметаллические коронки или коронки с твердосплавными зубьями с центровочным сверлом. Причём мастера традиционно в этом случае рекомендуют Bosch, в особенности на твёрдом металле, например, стали.
Такое кольцевое высверливание менее энергозатратное, но может быть более затратным финансово. Помимо свёрл важна мощность дрели и возможность работы на самых низких оборотах. Причём чем толще металл, тем сильнее захочется выполнить отверстие на станке, а при большом количестве отверстий в листе толщиной более 12 мм лучше сразу искать такую возможность.
В тонколистовой заготовке отверстие большого диаметра получают с помощью узкозубых коронок или фрезой, закреплённой на «болгарке», но края в последнем случае оставляют желать лучшего.
Глубокие отверстия, СОЖ
Иногда требуется выполнить глубокое отверстие. В теории, это такое отверстие, длина которого в пять раз больше диаметра. На практике, глубоким называют сверление, требующее принудительного периодического удаления стружки и применения СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей).
В сверлении СОЖ нужны в первую очередь для снижения температуры сверла и заготовки, которые нагреваются от трения. Поэтому при получении отверстий в меди, которая обладает высокой теплопроводностью и сама способна отводить тепло, СОЖ можно не применять. Относительно легко и без смазки сверлится чугун (кроме высокопрочных).
На производстве в качестве СОЖ применяют индустриальные масла, синтетические эмульсии, эмульсолы и некоторые углеводороды. В домашних мастерских можно использовать:
- технический вазелин, касторовое масло — для мягких сталей;
- хозяйственное мыло — для алюминиевых сплавов типа Д16Т;
- смесь керосина с касторовым маслом — для дюралюминия;
- мыльную воду — для алюминия;
- скипидар, разведённый спиртом — для силумина.
Универсальная охлаждаемая жидкость может быть приготовлена самостоятельно. Для этого нужно растворить 200 г мыла в ведре воды, добавить 5 ложек машинного масла, можно отработанного, и прокипятить раствор до получения мыльной однородной эмульсии. Некоторые мастера для снижения трения используют свиное сало.
| Обрабатываемый материал | Смазочно-охлаждающая жидкость |
| Сталь: | |
| углеродистая | Эмульсия. Осернённое масло |
| конструкционная | Осернённое масло с керосином |
| инструментальная | Смешанные масла |
| легированная | Смешанные масла |
| Чугун ковкий | 3-5%-ная эмульсия |
| Чугунное литье | Без охлаждения. 3-5%-ная эмульсия. Керосин |
| Бронза | Без охлаждения. Смешанные масла |
| Цинк | Эмульсия |
| Латунь | Без охлаждения. 3-5%-ная эмульсия |
| Медь | Эмульсия. Смешанные масла |
| Никель | Эмульсия |
| Алюминий и его сплавы | Без охлаждения. Эмульсия. Смешанные масла. Керосин |
| Нержавеющие, жаропрочные сплавы | Смесь из 50% осернённого масла, 30% керосина, 20% олеиновой кислоты (или 80% сульфофрезола и 20% олеиновой кислоты) |
| Волокнит, винипласт, оргстекло и так далее | 3-5%-ная эмульсия |
| Текстолит, гетинакс | Обдувка сжатым воздухом |
Глубокие отверстия могут быть выполнены сплошным и кольцевым сверлением, причём в последнем случае центральный стержень, образованный вращением коронки, выламывают не целиком, а частями, ослабив его дополнительными отверстиями малого диаметра.
Сплошное сверление выполняется в хорошо зафиксированной заготовке спиральным сверлом, в каналы которого подается СОЖ. Периодически, не останавливая вращение сверла, нужно его извлекать и очищать полость от стружки. Работа спиральным сверлом выполняется поэтапно: сначала берут короткое и надсверливают отверстие, которое затем заглубляют сверлом соответствующего размера. При значительной глубине отверстия желательно пользоваться направляющими кондукторными втулками.
При регулярном высверливании глубоких отверстий можно рекомендовать приобретение специального станка с автоматической подачей СОЖ к сверлу и точной отцентровкой.
Сверление по разметке, шаблону и кондуктору
Сверлить отверстия можно по выполненной разметке или без неё — с применением шаблона или кондуктора.
Разметка выполняется кернером. Ударом молотка намечается место для острия сверла. Фломастером тоже можно отметить место, но отверстие нужно ещё и для того, чтобы острие не сдвигалось от намеченной точки. Работа выполняется в два этапа: предварительное сверление, контроль отверстия, окончательное сверление. Если сверло «ушло» от намеченного центра, узким зубилом делаются насечки (канавки), направляющие острие в заданное место.
Для определения центра цилиндрической заготовки пользуются квадратным кусочком жести, согнутым под 90° так, чтобы высота одного плеча составляла приблизительно один радиус. Прикладывая уголок с разных сторон заготовки, проведите карандашом вдоль края. В результате у вас образуется область вокруг центра. Найти центр можно по теореме — пересечением перпендикуляров от двух хорд.
Шаблон нужен при выполнении серии однотипных деталей с несколькими отверстиями. Им удобно пользоваться для пачки тонколистовых заготовок, соединённых струбциной . Так одновременно можно получить несколько просверленных заготовок. Вместо шаблона иногда используют чертёж или схему, например, при изготовлении деталей для радиоаппаратуры.
Кондуктором пользуются, когда очень важна точность выдерживания расстояний между отверстиями и строгая перпендикулярность канала. При сверловке глубоких отверстий или при работе с тонкостенными трубками кроме кондуктора могут применяться направляющие, фиксирующие положение дрели относительно поверхности металла.
При работе с электроинструментом важно помнить о безопасности человека и не допускать преждевременного износа инструмента и возможного брака. В связи с этим мы собрали некоторые полезные советы:
- Перед работой нужно проверить крепления всех элементов.
- Одежда при работе на станке или с электродрелью не должна быть с элементами, способными попасть под действие вращающихся частей. Глаза от стружки защитите очками.
- Сверло при приближении к поверхности металла должно уже вращаться, иначе оно быстро затупится.
- Вынимать сверло из отверстия нужно, не выключая дрель, по возможности снижая обороты.
- Если сверло не углубляется в металл, значит, его твёрдость ниже, чем у заготовки. Повышенную твёрдость у стали можно выявить, проведя по образцу напильником — отсутствие следов свидетельствует о повышенной твёрдости. В этом случае сверло нужно выбирать из твёрдого сплава с присадками и работать на низких оборотах с небольшой подачей.
- Если сверло маленького диаметра плохо закрепляется в патроне, намотайте на его хвостовик несколько оборотов латунной проволоки, увеличив диаметр для захвата.
- Если поверхность заготовки полированная, наденьте фетровую шайбу на сверло, чтобы гарантировано не нанести царапины даже при соприкосновении с патроном дрели. При закреплении заготовок из полированной или хромированной стали, используйте прокладки из ткани или кожи.
- При изготовлении глубоких отверстий прямоугольный кусочек пенопласта, насаженный на сверло, может служить измерителем и одновременно, вращаясь, сдувать мелкую стружку.
Обработка металла относится к числу достаточно сложных операций. Сверление может потребоваться при выполнении ремонта помещений или собственного автомобиля, а также изготовления различных конструкций на дачном участке. Как и в случае с любыми другими отверстиями нам потребуется ручная дрель, которая может быть дополнена различными дополнительными устройствами. Хотя дрель и является очень популярным и востребованным инструментом, имеющийся практически в каждом доме, требуется обладать немалым опытом именно в плане обработки металла. В нашей статье мы расскажем о сверлении металла, сверлах и некоторых особенностях этого трудоемкого процесса.
Инструменты и сверла – что нам потребуется для сверления
Сверление отверстий в металле представляет собой особую технологию, которая заключается в снятия определенного слоя материала за счет одновременного вращательного и поступательного движения сверла. Необходимо зафиксировать дрель в одном положении, чтобы сверло не шевелилось при работе. Именно это является главным условием правильного и безопасного выполнения работ. Чтобы ось дрели оказалась в фиксированном положении, можно воспользоваться одним из многочисленных приспособлений, речь о которых пойдет ниже.
Нам потребуются следующие инструменты для работы с металлом:
- Дрель ручная или электрическая
- Спиральное сверло
- Молоток
- Кернер
- Защитные очки и перчатки
Достичь успеха в планируемом мероприятии будет невозможно без соответствующего сверла. Выбор данного элемента – очень важный момент, ведь различные сверла подбираются исхода из свойств металла, а также диаметра будущего отверстия. Свёрла обычно производятся из быстрорежущей стали. Самыми распространенными считаются изделия, изготовленные из стали марки Р6М5. В некоторых случаях используются кобальтовые добавки, которые способствуют увеличению долговечности и износостойкости сверла. В таком случае в маркировке товара появляется литера К. Для очень твердых металлов применяются сверла, оборудованные небольшой напайкой на кончике, что обеспечивает необходимый уровень сверления материала.
Следует знать, что далеко не все дрели способны проделать именно те отверстия, которые вам требуются. Так, производителя обычно указывают соответствующую информацию в руководстве по эксплуатации. К примеру, просверлить отверстие большого диаметра дрелью, мощность которой составляет 700 Вт, не получится. Ведь данное оборудование предназначено для создания отверстия максимального размера 13 мм в поперечнике.
Приспособления для дрелей – как облегчить себе жизнь
Сверление металла вызывает трудности у многих людей, даже опытных мастеров. Одна из причин заключается в физической сложности самого процесса. Ведь необходимо в течение длительного времени держать тяжелую дрель под прямым углом в четко зафиксированном положении. Однако всегда можно воспользоваться дополнительными приспособлениями, призванными облегчить весь процесс.
В строительных магазинах можно приобрести следующие механизмы для перпендикулярного сверления отверстия в металлических изделиях:
- 1. Кондукторы для сверления
- 2. Направляющие для дрели
- 3. Стойки для дрели
Огромной популярностью пользуются кондукторы, именно с их помощью специалисты делают отверстия в изделиях. Сам механизм представляет собой своеобразный бокс, удобный для удержания, в котором расположены направляющие втулки. Подходит для работы со сверлами различных диаметров. Втулки выполняются из очень твердых сортов металла, гораздо более твердого, нежели само сверло. Поэтому не стоит волноваться, что при работе с дрелью они повредятся.
Вам требуется всего лишь расположить кондуктор над местом будущего отверстия, предварительного отмеченного кернером, после чего включить дрель. Сверло будет прочно зафиксировано втулками, поэтому от заданного направления оно не уйдет. Особенно полезным кондуктор считается при сверлении цилиндрической формы, к примеру, труб, поскольку наконечник сверла постоянно соскальзывает с округлой формы трубы.
Также можно приобрести направляющие для ручной дрели – это полезный опорный механизм, где дрель фиксируется за шейку для достижения неподвижности во время работы. Подошва, удерживаемая свободной рукой, устанавливается на самой заготовке. При таком положении дел инструмент перемещается исключительно вертикально, без малейших отклонений или перекосов.
На сегодняшний день выпускаются универсальные конструкции, оборудованные угловым держателем. Благодаря этому вы сможете сверлить отверстия дрелью даже под углом. Правда, в случае с металлом сверлить под углом при помощи направляющих очень сложно, поскольку боковые перегрузки практически сразу же ломают сверло. Поэтому необходимо позаботиться о покупке изделия из твердого металла.
Еще одно приспособление, которое упрощает процесс изготовления отверстий, называется стационарная стойка. По своей сути, данное оборудование представляет собой несколько упрощенный сверлильный станок, правда, с меньшим функционалом, но и существенно меньшей стоимостью. Дрель двигается по штанге при помощи рычага. Для фиксации заготовки используются струбцины или тиски. По качеству сверления данный агрегат находится на порядок выше прочих своих конкурентов. Однако его цена также выше по сравнению с кондукторами или направляющими.
Глубокие отверстия – в чем их особенность
Процесс сверления отверстий в изделиях из металла существенно отличается в зависимости от толщины заготовки. Глубокие отверстия сделать гораздо сложнее по сравнению с обычными. Специалисты для таких случаев используют токарные станки, причем вращаться должна именно заготовка, а не само сверло на станке. Важным моментом является отвод отходов и стружки из детали, а также охлаждение сверла.
Естественно, в домашних условиях воспользоваться токарным станком вряд ли получится. Единственный выход из положения – это приобретение направляющих для дрели, которые были описаны выше. Длина сверла имеет большое значение, поскольку сверло может делать отверстия лишь на две трети своей длины. Так что требуется приобрести длинное сверло, но достаточно прочное, которое не сломается под воздействием огромных перегрузок.
При отсутствии направляющих можно постараться сверлить и без данного оборудования, если вы уверены в своих силах. Однако угол сверления менять категорически запрещено, поскольку это может полностью испортить как сверло, так и заготовку.
Про охлаждение и отвод стружки также забывать ни в коем случае нельзя. Проще всего воспользоваться мыльной водой, в которую предварительно следует обмакнуть наконечник сверла. Некоторые специалисты рекомендуют обмазать сверло растительным маслом или свиным салом. Это существенно уменьшит трение изделия о металл и, как следствие, самым положительным образом скажется на охлаждении сверла.
Если же говорить об извлечении стружки, то этим необходимо заниматься с регулярной частотой, периодически извлекая отходы от бурения. Проще всего перевернуть заготовку, чтобы стружка под действием гравитации, освободила отверстие. Если же изделие очень тяжелое, то в ход идут подручные приспособления, в том числе крючки или магниты. В противном случае стружка способна закупорить канавки, имеющиеся на сверле, что в дальнейшем приведет к блокировке вращения, а также к поломке сверла.
Отверстия большого диаметра – самая сложная операция
Просверлить большое отверстие в металле еще сложнее, чем сделать отверстие большой глубины. Здесь есть несколько подходов: либо конусным сверлом делать отверстие большого диаметра в металле за несколько подходов, либо воспользоваться специальной коронкой. Стоимость конусных сверл очень велика, тогда как эффективность ниже, чем у коронки.
Именно поэтому специалисты утверждают, что правильнее сверлить металл именно при помощи коронки. В центральной части расположено сверло, тогда как по краям находится режущая поверхность с остро заточенными зубьями. Благодаря сверлу, коронка фиксируется в одном положении и не двигается во время работы. Сверление осуществляется на низких оборотах дрели, причем все делать надо очень аккуратно и внимательно, чтобы не повредить коронку.
Для улучшения основных характеристик металла зачастую проводится его закалка. Подобная технология предусматривает повышение твердости изделия за счет сильного нагрева металла и его быстрого охлаждения. В некоторых случаях после проведения термической обработки приходится выполнять сверление. За счет повышения подобной характеристики провести сверление каленного металла становится сложнее. Рассмотрим все особенности сверления каленой стали подробнее.
Сверлим отверстие в каленой стали
Распространение вопроса, как просверлить каленую сталь можно связать с тем, что при применении обычной технологии инструмент быстро затупляется и приходит в непригодность. Именно поэтому нужно уделить внимание особенностям сверления каленого сплава. Среди особенностей технологии отметим следующие моменты:
- Нужно правильно подготовить каленую заготовку.
- В некоторых случаях требуется специальный инструмент.
- Применяется охлаждающая жидкость.
При необходимости можно изготовить сверло для закаленной стали своими руками, для чего требуется определенное оборудование и навыки. Однако, в большинстве случаев применяется покупной варианты исполнения, так как оно лучше справится с задачей при резании каленой стали.
Нюансы при сверлении
У рассматриваемой технологии есть довольно большое количество особенностей, которые нужно учитывать. Сверление каленного металла проводится с учетом нижеприведенных моментов:
- Перед проведением работы следует уделить внимание твердости поверхности. По этому параметру проводится выбор наиболее подходящего сверла. Определить твердость можно при применении самых различных технологий.
- Во время сверления выделяется большое количество тепла. Именно поэтому происходит быстрый износ режущей кромки. В связи с этим во многих случаях в зону резания подается жидкость для охлаждения.
- При резании труднообрабатываемого материала время от времени приходится проводить заточку режущей кромки. Для этого применяется обычный заточной станок или специальный инструмент. В качестве абразива подходит исключительно круг с алмазным напылением.
Существуют самые различные методы резания каленной стали. Некоторые из них существенно упрощают проводимую обработку. Только при учете всех нюансов можно повысить качество полученного отверстия.
Полезные приемы при сверлении
Для работы с каленой сталью могут применяться самые различные технологии. Наиболее распространенные технологии характеризуются следующими особенностями:
- Обработка поверхности кислотой. Эта технология характеризуется длительным применением, так как для снижения твердости поверхности требуется довольно большое количество времени. Для травления может применяться серная, хлорная или другая кислота. Процедура предусматривает создание бортика, который будет сдерживать применяемое вещество в зоне резания. После длительного воздействия металл становится более мягким, можно будет провести сверление при использовании обычного варианта исполнения.
- Можно использовать сварочный аппарат для достижения поставленной цели. При воздействии высокой температуры металл становится более мягким, что значительно упрощает процедур.
- Чаще всего применяется специальное сверло. В продаже встречаются варианты исполнения, которые можно применять для обработки каленой стали. При их изготовлении используется металл с повышенной устойчивостью к износу и воздействию высокой температуры. Однако, сложность изготовления и некоторые другие моменты определяют то, что стоимость специального инструмента довольно высока.
Кроме этого, для достижения поставленной цели часто приобретается пробойник. С его помощью можно сделать небольшой отверстие, что упростит дальнейшее сверление.
Использование смазочных материалов
При сверлении каленой стали возникает серьезное трение. Именно поэтому рекомендуется приобретать и использовать различные смазочные материалы. Среди особенностей подобного метода обработки отметим следующие моменты:
- Для начала проводится обработка зоны сверления. На поверхность, где будет находиться отверстие, наносится небольшое количество смазывающего вещества.
- Масло добавляется на режущую кромку. Для обработки каленой стали требуется небольшое количество вещества, но его время от времени нужно добавлять, так как при вращении инструмента оно разлетается.
- Во время работы рекомендуется делать перерывы для остывания режущей поверхности и обрабатываемой поверхности.
Специальное масло позволяет не только упростить сверление, но и увеличить срок службы применяемого инструмента.
Это связано с тем, что масло может снижать температуру режущей кромки.
Выбор сверла
Довольно большое распространение получили спиральные сверла, которые представлены вертикальным стержнем с двумя канавками. За счет определенного расположения канавок образуется режущая кромка. Среди особенностей выбора отметим следующие моменты:
- Довольно большое распространение получило победитовое сверло. Оно может применяться для работы с различными калеными сплавами. Однако, поверхность со слишком высокой твердостью подобным инструментом не обработать.
- Выбор проводится и по показателю диаметра. Стоит учитывать, что получить отверстие большого диаметра довольно сложно. Вариант исполнения большего диаметра обходится намного дороже по причине применения большого количества материала при его изготовлении.
- Уделяется внимание и углу заточки, предназначению изделия и типу применяемого материала при изготовлении. К примеру, кобальтовые варианты исполнения характеризуются более высокой устойчивостью к воздействию высокой температуры.
- Рекомендуется уделять внимание продукции исключительно известных производителей. Это связано с тем, что китайские варианты исполнения изготавливаются при использовании низкокачественных материалов. Однако, подобное предложение обходится намного дешевле и может использоваться для недлительной или одноразовой работы.
- При выборе сверла можно ориентироваться по нанесенной маркировке. По ней можно определить то, какие именно материалы применялись при изготовлении. Также указывается и диаметр отверстия, которое можно получить при использовании инструмента.
В специализированном магазине можно встретить практически все необходимое для проведения работы. Однако, достаточно высокая стоимость изделия и некоторые другие моменты определяют то, что некоторые решают изготовить сверло самостоятельно из подручных материалов. Подобную работу можно провести при наличии требующихся инструментов.
Изготовление самодельного сверла
При необходимости можно провести изготовление сверла из каленой стали. Среди основных рекомендаций по проведению подобной работы отметим:
- Подбираются стержни, которые изготавливаются из сплавов вольфрама и кобальта. В народе подобный металл называют победитом. В сравнении с обычным сверлом подобный вариант исполнения характеризуется повышенной устойчивостью к износу.
- Для обработки заготовки нужно закрепить ее в небольших тисках. В противном случае провести работу будет довольно сложны.
- Для затачивания подобной поверхности требуется алмазный камень. Обычный не выдержит длительную работу.
- Торцевая поверхность затачивается таким образом, чтобы получилась поверхность, напоминающая плоскую отвертку. После этого режущие кромки затачиваются для получения острого наконечника.
Для того чтобы снизить степень обрабатываемости поверхности проводится добавление масла. За счет этого обеспечивается длительная обработка по причине уменьшения силы трения и снижения температуры.
В заключение отметим, что обработка каленой стали должна проводиться исключительно при применении специальных инструментов. Для работы требуется сверлильный аппарат, так как ручной не позволит получить требуемое отверстие.
Сегодня у каждого домашнего мастера имеется необходимый инструмент для резки металла, сверления, зачистки. Но как быть, если необходимо просверлить отверстие большого диаметра? Ведь максимальное сечение обычного сверла для ручной электродрели составляет всего 20 мм.
Приспособления для сверловки больших отверстий
Существуют несколько способов просверлить отверстие диаметром свыше 20 мм. Для этого применяются специальные приспособления:
- Конусное сверло. Большое количество проемов одинакового размера сверлить не получится. Но для домашнего использования вполне приемлемо. Максимальное сечение - до 40 мм. Толщина обрабатываемого металла - 5-6 мм.
- Конусное ступенчатое сверло. Более удобно в применении, поскольку каждая его ступень образуется посредством плавного спирального перехода. При сверлении это позволяет легко отследить фактический диаметр отверстия. С его помощью можно просверлить окружность до 40 мм в диаметре на металле толщиной до 6 мм.
- Биметаллические коронки - подойдут для подготовки отверстий до 109 мм в стальных изделиях толщиной до 5 мм. При работе настоятельно рекомендуется применять специализированные смазочно-охлаждающие составы, что обеспечит максимальный эксплуатационный ресурс режущего инструмента. Также для установки приспособления на электродрель необходим адаптер. В среднем с помощью биметаллической коронки можно просверлить 5-20 проемов - в зависимости от ее качества, что, соответственно, отражается и на стоимости.
Как можно просверлить большое отверстие без лишних затрат?
Для этого способа понадобится сверло небольшого сечения (достаточно 5-6 мм), а также фреза или израсходованный зачистной круг (соответствущий или немного меньше диаметра отверстия) для болгарки. Вариант более трудоемкий, поэтому требуется значительно больше времени.
На металлической заготовке карандашом намечается 2 окружности:
- 1 - для будущего отверстия.
- 2 - зависит от сечения сверла, то есть при использовании 6-миллиметрового инструмента диаметр намечаемой окружности будет на 6 мм меньше предыдущей.
По 2-й окружности необходимо накернить 2 места в противоположных местах и просверлить отверстия сверлом 6 мм. От полученных проемов по намеченной линии нужно отступить примерно 3 мм и снова накернить места для сверловки. Отверстия просверливаются по контуру всей окружности. При необходимости оставшиеся участки можно дорубить зубилом.
Отверстие будет с зазубринами, поэтому его нужно расточить. Это можно выполнить электродрелью с фрезой, но гораздо удобнее - болгаркой с применением зачистных абразивных кругов подходящего диаметра. Шлифмашинкой можно быстро и ровно расточить отверстие до необходимого диаметра.
Поэтому не стоит выбрасывать израсходованные абразивные круги для болгарки диаметром даже менее 45 мм - они всегда могут пригодиться в хозяйстве.
