Из каких частей состоит сверло

Сверло: виды, характеристики и рекомендации по выбору

Сверло – это распространенный режущий инструмент, который используется не только для получения сквозных отверстий методом сверления, но и для увеличения размеров уже имеющихся.

Технически изделия представляют собой насадки под ручные дрели, перфораторы и различные станки.

Само сверление подразумевает выборку материала за счет вращательного движения острой режущей кромки.

Инструмент делится на огромное количество видов по своей форме и назначению.

Характеристики сверл

Главная характеристика любого сверла – его прочность, которая должна превышать этот показатель у обрабатываемого материала.

Инструмент, в зависимости от условий использования, имеет различный размер и форму.

Отличается также угол заточки режущей части, цвет и др.

Каждое изделие имеет хвостовик, тип которого должен соответствовать патрону дрели, шуруповерта или станка.

Материал

Для изготовления сверла используется различные по своим характеристикам сплавы.

При этом применяется так называемая “быстрорежущая” сталь марок P18, P9, P9K15.

Если диаметр сверла превышает 8 мм, в его изготовлении используется метод сварки, например: углеродистая сталь для хвостовика, быстрорежущая сталь для рабочей части.

Для материалов с высокими показателями твердости (в основном из металла), используются, как правило, кобальтовые сверла.

Их особенность заключается в том, что рабочая часть производится из быстрорежущей стали Р6М5К5, ВК6М с добавлением кобальта.

После буквы “К” в маркировке всегда стоит цифра, которая указывает на количество кобальта в частях.

Для сверления бетона, камня и кирпича используются твердосплавные победитовые сверла.

Наконечник такого инструмента имеет напайки из победита – сплава вольфрама (90%) и кобальта (10%), разработанного в СССР. Современных же модификаций этого сплава существует более десяти.

Победитовый наконечник не режет материал, а крошит, так что для работы с металлом, пластиком и деревом он не подходит.

Кроме вольфрама и кобальта, в сплавах встречается хром, молибден, ванадий, а их процентное количество заложено в маркировке.

Покрытие

Чтобы продлить жизнь сверлам, их тело имеет одно из перечисленных покрытий:

• Оксидная пленка – значительно повышает устойчивость к перегреву от трения.

Также защищает изделие от ржавчины.

Срок службы, естественно, возрастает.

• Алмазное покрытие – самое прочное из существующих.

Применяется в основном на тех изделиях, которые используются при работе с предельно твердыми материалами, включая камень и керамогранит.

• Титановое покрытие – общее название, указывающее, что в материале содержится химическое соединение титана – TiN (нитрид титана), TiAIN (титано-алюминиевый нитрид), TiCN (карбонитрид титана).

Окраска

Цвет сверла имеет большое значение.

Он свидетельствует об используемом покрытии или способе обработки:

• Серый – родной цвет стали.

Говорит об отсутствии любой обработки.

Самые дешевые и недолговечные изделия имеют именно серый цвет.

• Черный – цвет стали, которая была подвергнута воздействию перегретого пара при окончательной обработке.

Черные изделия намного долговечнее, чем предыдущий вариант.

• Желтый – цвет стали, которая подвергалась отпуску (обработка металла с целью снять его внутреннее напряжение).

Говорит о высокой твердости стали, причем его хрупкость сильно снижена отпуском.

• Золотистый – цвет нитрида титана. Яркие золотистые инструменты очень прочные, к тому же у них снижены показатели трения о заготовку.

Размеры и вес

Производители режущего инструмента предлагают впечатляющий ассортимент сверл всевозможного “калибра”, в зависимости от конструкции и предназначения.

Рассмотрим самые распространенные спиральные изделия по ГОСТу:

  • Короткие: 20 – 131 мм по длине, 0,3 – 20 мм в диаметре (ГОСТ 4010-77);
  • Удлиненные: 19 – 205 мм по длине, 0,3 – 20 мм в диаметре (ГОСТ 10902-77);
  • Длинные: 56 – 254 мм по длине, 1 – 20мм в диаметре (ГОСТ 886-77).

Что касается точного веса, он зависит не только от конструкции изделий, их размеров, но и от материала изготовления.

Вес обыкновенных спиральных сверл находится, как правило, в пределах от нескольких единиц, до нескольких десятков грамм.

Точность обработки

Для спиральных сверл существует такая характеристика, как класс точности:

  • А — повышенная точность (10 – 13 квалитетов);
  • В1 – нормальная точность (до 14 квалитетов);
  • В – нормальная точность (до 15 квалитетов).

Квалитет является характеристикой точности, которая определяет значения допусков.

Виды сверл

Изделия делятся на несколько групп по конструкции и назначению.

Это позволяет быстро подобрать инструмент под конкретные задачи.

ПО ФОРМЕ

На основании формы сверла достаточно легко определить, для какого материала его можно использовать:

Спиральное

Рабочая часть имеет два зубца, которые закручены по спирали.

Инструмент, вгрызаясь в материал, выталкивает своими канавками стружку на поверхность.

Форма наконечника полностью зависит от материала, для которого предназначен инструмент.

Как правило, диаметр изделий не превышает 80 мм.

Винтовое

Модернизированный предыдущий вариант, имеющий более совершенную форму канавок, отводящих стружку.

Еще одно отличие – такие изделия больше по длине.

Перьевое

Плоское по форме изделие, режущая часть изготовлена в форме острой пики, очертания которой переходят в более широкую лопатку.

Другие названия – плоское резцовое сверло, что продиктовано его формой, перовое.

У строителей именуется перкой.

Используется там, где нужно получить глубокое и одновременно широкое отверстие.

Кольцевое

Для тех случаев, когда нужно высверлить отверстие с большим диаметром без предварительной подготовки.

Более известно, как коронка.

Форма инструмента напоминает пустотелый цилиндр, а на оси вращения находится центровочное спиральное сверло.

Часть, режущая материал, выполнена либо в виде зубьев, твердосплавных напаек, либо имеет напыление из алмазной крошки.

Коническое (конусное)

Своей формой напоминает конус с острым наконечником.

Подходит для работы с металлом, толщина которого не превышает 0,5 см.

Всего один инструмент способен проделать разные по размеру отверстия.

Все зависит от начального и конечного диаметра конуса, а также от глубины погружения.

С противоположных боковых сторон сверла находятся специальные канавки с заточенными кромками.

Ступенчатое

Разновидность конусного варианта.

Конус разделен на ступени с увеличением их диаметра, которые имеют свой размер.

Читайте также:
Изделия из оцинковки своими руками

Инструмент удобен тем, что позволяет в процессе работы отслеживать диаметр образуемого отверстия.

Копьевидное

Формой напоминают наконечник копья, откуда и название.

Используются при работе с твердыми, но одновременно хрупкими материалами, например, стеклом и кафелем.

Балерина (балеринка)

Круговое сверло, которое используется при работе с деревом и кафелем.

Все зависит от установленной режущей части.

Спроектировано таким образом, чтобы на выходе получалось идеально ровное отверстие большого диаметра.

Инструмент имеет крестообразную форму с резцами, расстояние до которых от центра может регулироваться.

Так выставляется диаметр необходимого отверстия.

Центральная часть – спиральное сверло, вокруг которого и вращаются резцы.

Сверла одностороннего резанья

Режущие кромки находятся с одной стороны относительно оси самого инструмента.

В свою очередь делятся на пушечные (передний конец стержневидной формы наполовину срезан, что формирует отводной канал для стружки)

и ружейные (обжатая трубка с полостью, через которую подводится охлаждающая жидкость, и углом канавки до 120 градусов).

Трубчатые

Аналогия коронок, но с более длинной рабочей частью.

Конструкции Форстнера

Усовершенствованный вариант спирального инструмента, но с дополнительными фрезами.

Конструкции Жирова

Подвид винтового инструмента, имеющий три конуса на режущей части, из-за чего ее длина увеличена.

Также конструкция дополнена перемычкой с пазом, которая подточена на треть режущей кромки.

Конструкции Юдовина и Масарновского

Инструмент с большим углом канавки и особенной ее формой, что и отличает его от других видов.

Зенковочное

Монолитный цилиндр, имеющий несколько режущих кромок, образующих конус.

Используется для зенковки отверстий под головки винтов.

ПО НАЗНАЧЕНИЮ

Инструмент делится по назначению, что и является причиной его особой формы в каждом конкретном случае.

В строительстве, в быту и на производстве используются следующие сверла:

Универсальные

Как понятно из названия, справляются с большинством материалов.

Имеют особую заточку, которая получила соответствующее название – универсальная.

По дереву

Это и спиральные, и перьевые, кольцевые и винтовые.

По древесине хорошо работают, в том числе, сверла Форстнера и балеринки.

По металлу

Конические, корончатые, ступенчатые, а также классические спиральные.

По бетону

Корончатые с твердосплавными напайками, ударные спиральные и винтовые.

Имеют различные хвостовики под перфораторные патроны.

Для керамики

Коронки, копьевидные и балерины.

Первые производятся без зубьев.

Режущую функцию выполняет специальное алмазное напыление.

При работе по стеклу используются именно эти виды.

По пластику

Специальные спиральные варианты и коронки, способные проходить материал, не ломая его.

Существует специализированный инструмент, который используется строго для выполнения конкретной задачи:

Для глубокого сверления

Спиральный инструмент, имеющий сквозные каналы.

Их назначение – подача охлаждающей жидкости прямо на режущую часть.

Сюда относится ружейный и пушечный подвиды.

Одностороннего реза

Инструмент, основное назначение которого заключается в создании точных отверстий.

Подвид – эжекторные сверла, разработанные под сверлильные станки.

Как ясно из названия, режущие кромки смещены к одной стороне от оси, вокруг которой происходит вращение инструмента.

Центровочное

Специфический инструмент, способный в деталях проделывать исключительно центровые отверстия, но не более того.

Как выбрать сверло

Подбирая хорошее сверло для дома, следует ориентироваться на цвет изделия, его размер, производителя.

Что касается хвостовиков, то встречается один из перечисленных вариантов:

  • Цилиндрический (под дрели);
  • Конический (хвостовик Морзе);
  • Типа SDS (под перфораторы);
  • Трехгранный (под ручные дрели), четырехгранный, шестигранный (hex под шуруповерты и дрели).

Выбирая сверло для профессиональной деятельности, полезными будут:

• Маркировка – сочетание букв и цифр, указывающих на такие параметры, как диаметр, твердость стали, примеси в сплаве, место производства и его технология.

Маркировка ставится на изделия, диаметр которых больше 2 мм.

• Угол заточки – отличается для различных материалов и представляет собой угол между режущими кромками.

От него зависит легкость сверления и скорость.

Что нужно знать о сверлах

Хвостовик типа конус Морзе встречается, как правило, на инструментах, предназначенных для установки в патроны промышленных станков.

Так как эти хвостовики выпускаются в размерах от КМ0 до КМ7, а патрон станка рассчитан на работу с одним вариантом, поэтому выпускаются специальные наборы переходников.

Кроме монолитных, производятся сверла со съемными наконечниками (перовые сборные сверла).

Как правило, они устанавливаются на универсальные сверлильные станки с ЧПУ.

Наконечники при этом изготавливаются различной формы из твердых сплавов или порошковой стали.

Сверла с покрытием из нитрида титана (TiN) нельзя затачивать.

В противном случае все его показатели прочности сходят на нет.

Производители сверл

Современные производители, проверенные временем:

  • Bosch – входит в тройку лучших брендов мира по строительному инструменту;
  • Ruko – хорошее соотношение цены и качества;
  • Зубр – производитель с хорошей ценовой политикой и долговечностью инструмента;
  • Haisser – мощные инструменты для промышленных потребностей.

Особое внимание уделяется сверлам советского производства, как самым надежным и долговечным.

Сегодня встретить подобный инструмент тяжело, однако, каждый профессионал знает, что инструмент с маркировкой “Сделано в СССР” всегда предпочтителен.

Сверло

Сверло́ — режущий инструмент, с вращательным движением резания и осевым движением подачи, предназначенный для выполнения отверстий в сплошном слое материала. Свёрла могут также применяться для рассверливания, то есть увеличения уже имеющихся, предварительно просверленных отверстий, и засверливания то есть получения несквозных углублений.

Содержание

Элементы спирального сверла

Спиральное сверло представляет собой цилиндрический стержень, рабочая часть которого снабжена двумя винтовыми спиральными канавками, предназначенными для отвода стружки и образования режущих элементов.

  • Рабочая часть
    • Режущая часть имеет две главные режущие кромки, образованные пересечением передних винтовых поверхностей канавок, по которым сходит стружка, с задними поверхностями, а также поперечную режущую кромку (перемычку), образованную пересечением задних поверхностей.
    • Направляющая часть имеет две вспомогательные режущие кромки, образованные пересечением передних поверхностей с поверхностью ленточки (узкая полоска на цилиндрической поверхности сверла, расположенная вдоль винтовой канавки и обеспечивающая направление сверла при резании, а также уменьшение трения боковой поверхности о стенки отверстия).
  • Хвостовик — для закрепления сверла на станке или в ручном инструменте.
    • Поводок для передачи крутящего момента сверлу или лапка для выбивании сверла из конусного гнезда.
  • Шейка, обеспечивающая выход круга при шлифовании рабочей части сверла.
Читайте также:
Изготовление миниатюрных деталей

Углы сверла

  • Угол при вершине 2φ — угол между главными режущими кромками сверла. С уменьшением 2φ увеличивается длина режущей кромки сверла, что приводит к улучшению условий теплоотвода, и таким образом к повышению стойкости сверла. Но при малом 2φ снижается прочность сверла, поэтому его значение зависит от обрабатываемого материала. Для мягких металлов 2φ=80…90°. Для сталей и чугунов 2φ=116…118°. Для очень твердых металлов 2φ=130…140°.
  • Угол наклона винтовой канавки ω — угол между осью сверла и касательной к винтовой линии ленточки. Чем больше наклон канавок, тем лучше отводится стружка, но меньше жёсткость сверла и прочность режущих кромок, так как на длине рабочей части сверла увеличивается объём канавки. Значение угла наклона зависит от обрабатываемого материала и диаметра сверла (чем меньше диаметр, тем меньше ω).
  • Передний угол γ определяется в плоскости, перпендикулярной режущей кромке, причём его значение меняется. Наибольшее значение он имеет у наружной поверхности сверла, наименьшее — у поперечной кромки.
  • Задний угол α определяется в плоскости, параллельной оси сверла. Его значения так же, как и переднего угла, изменяются. Только наибольшее значение он имеет у поперечной кромки, а наименьшее — у наружной поверхности сверла.
  • Угол наклона поперечной кромки ψ расположен между проекциями главной и поперечной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла. У стандартных свёрл ψ=50…55°.

Переменные значения углов γ и α создают неодинаковые условия резания в различных точках режущей кромки.

Углы сверла в процессе резания

Углы сверла в процессе резания отличаются от углов в статике, так же, как и у резцов. Плоскость резания в кинематике получается повёрнутой относительно плоскости резания в статике на угол μ и действительные углы в процессе резания будут следующими:

Классификация свёрл

По конструкции рабочей части бывают:

  • Спиральные (винтовые) — это самые распространённые свёрла, с диаметром сверла от 0,1 до 80 мм и длиной рабочей части до 275 мм широко применяются для сверления различных материалов.
    • Конструкции Жирова — на режущей части имеются три конуса с углами при вершине: 2φ=116…118°; 2φ=70°; 2φ ‘ =55°. Тем самым длина режущей кромки увеличивается и условия отвода тепла улучшаются. В перемычке прорезается паз шириной и глубиной 0,15D. Перемычка подтачивается под углом 25° к оси сверла на участке 1/3 длины режущей кромки. В результате образуется положительный угол γ≈5°.
  • Плоские (перовые) — используются при сверлении отверстий больших диаметров и глубин. Режущая часть имеет вид пластины (лопатки), которая крепится в державке или борштанге или выполняется заодно с хвостовиком.
  • Для глубокого сверления (L≥5D) — удлинённые винтовые свёрла с двумя винтовыми каналами для внутреннего подвода охлаждающей жидкости. Винтовые каналы проходят через тело сверла или через трубки, впаянные в канавки, профрезерованные на спинке сверла.
    • Конструкции Юдовина и Масарновского — отличаются большим углом наклона и формой винтовой канавки (ω=50…65°). Нет необходимости частого вывода сверла из отверстия для удаления стружки, за счет чего повышается производительность.
  • Одностороннего резания — применяются для выполнения точных отверстий за счёт наличия напраляющей (опорной) поверхности (режущие кромки расположены по одну сторону от оси сверла).
    • Пушечные — представляют собой стержень, у которого передний конец срезан наполовину и образует канал для отвода стружки. Для направления сверла предварительно должно быть просверлено отверстие на глубину 0,5…0,8D.
    • Ружейные — применяются для сверления отверстий большой глубины. Изготовляются из трубки, обжимая которую получают прямую канавку для отвода стружки с углом 110…120° и полость для подвода охлаждающей жидкости.
  • Кольцевые — пустотелые свёрла, превращающие в стружку только узкую кольцевую часть материала.
  • Центровочные — применяют для сверления центровых отверстий в деталях.

По конструкции хвостовой части бывают:

  • Цилиндрические
  • Конические
  • Четырёхгранные
  • Шестигранные
  • Трёхгранные
  • SDS

По способу изготовления бывают:

  • Цельные — спиральные свёрла из быстрорежущей стали марок Р9, Р18, Р9К15 диаметром до 8 мм, либо из твёрдого сплава диаметром до 6 мм.
  • Сварные — спиральные свёрла диаметром более 8 мм изготовляют сварными (хвостовую часть из углеродистой, а рабочую часть из быстрорежущей стали).
  • Оснащённые твёрдосплавными пластинками — бывают с прямыми, косыми и винтовыми канавками (в том числе с ω=60° для глубокого сверления).
  • Со сменными твердосплавными пластинами — так же называются корпусными (оправку к которой крепятся пласты называют корпусом)В основном используются для сверления отверстий от 12 мм и более.
  • Со сменными твердосплавными головками — альтернатива корпусным сверлам.

По назначению

По форме обрабатываемых отверстий бывают:

  • Цилиндрические
  • Конические

По обрабатываемому материалу бывают:

  • Универсальные
  • Для обработки металлов и сплавов
  • Для обработки бетона, кирпича, камня — имеет наконечник из твёрдого сплава, предназначенный для бурения твёрдых материалов (кирпич, бетон) с ударно-вращательным сверлением. Свёрла, предназначенные для обычной дрели, имеют цилиндрический хвостовик. Хвостовик бура для перфораторов имеет различную конфигурацию: цилиндрический хвостовик, SDS-plus, SDS-top, SDS-max и т. д.
  • Для обработки стекла, керамики
  • Для обработки дерева

Переходный конус сверла

В зависимости от назначения и применения, сверло с коническим хвостовиком Морзе имеет т.н — универсальные переходные конуса, которые в свою очередь обеспечивают удобное соединение и удобную работу на любом сверлильном, фрезерном, токарном и расточном оборудовании. Переходники со вставленным сверлом отделяют с помощью клина, ударами молотка. Для этого существует специальный технологический паз.

Виды сверл по металлу, их устройство и изготовление

Сверло по металлу: конструкция, геометрия, элементы сверла. Как и из чего делают сверла. Типы хвостовиков и маркировка. Выбор, применение и правила хранения. Лучшие производители и советы по выбору сверл по металлу.

В машиностроении сверло по металлу является вторым по частоте использования инструментом после резца, а в домашнем хозяйстве оно уверенно делит лидерство с ножовкой и отрезным кругом. Конструктивно сверло — это длинный цилиндрический стержень из металла с двумя режущими кромками на торце и спиральными канавками для отвода стружки. Принцип резания металла и формирования отверстия у всех типов этого инструмента практически одинаков, поэтому основная классификация сверл по металлу основывается на конструктивных признаках (тип хвостовика, профиль спирали, вид режущей кромки и т. п.). Определить по внешнему виду все необходимые характеристики сверла достаточно сложно, т. к. маркировка, которая гравируется на металле хвостовика, содержит информацию только о диаметре инструмента, материале изготовления и производителе. Поэтому для того, что выбрать сверло для обработки твердых, хрупких или вязких металлов и сплавов необходимо воспользоваться каталогами производителей. Длительное и краткосрочное хранение сверл должно осуществляться по определенным правилам, т. к. инструментальные и быстрорежущие стали склонны к коррозии, а заточенные кромки легко повреждаются при ударе о металл.

Читайте также:
Как заточить перьевое сверло

Конструкция и геометрия сверла

Любое сверло вне зависимости от его назначения и конструктивных особенностей состоит из двух основных компонентов: хвостовика и рабочей части. Первый служит для передачи инструменту вращения от привода или фиксации его в неподвижном состоянии (на токарных станках). Рабочая часть состоит из ряда элементов, непосредственно обеспечивающих процесс сверления. Геометрия сверла зависит от особенностей сверления, для которого оно предназначено, а также материала обрабатываемой заготовки (различные металлы, древесина, пластики, композиты, керамика).

В качестве примера взят один из самых распространенных в промышленности видов такого инструмента: спиральное сверло для работ по металлу с коническим хвостовиком (см. чертеж ниже). Все изображенные на рисунке углы сверла соответствуют работам по металлу общего назначения. Слева показан вид сбоку, а справа — со стороны рабочего торца (увеличено).

  1. Хвостовик. Служит для закрепления инструмента в шпинделе станка или зажимном патроне. При сверлении металла на токарных станках крепится неподвижно в конусе задней бабки.
  2. Рабочая часть. Формирует цилиндрическое отверстие (или углубление). Состоит из режущей части, длина которой у таких сверл по металлу обычно составляет половину их диаметра, и направляющей с канавками для отвода стружки.
  3. Конус Морзе. Для установки в шпиндели и задние бабки станков используют инструмент с коническим хвостовиком, а для зажима в кулачковые и цанговые патроны — с цилиндрическим.
  4. Лапка. Эти конструктивные элементы присутствуют только на конических хвостовиках и предназначены для выбивания инструмента из шпинделя или оправки.
  5. Шейка. Обеспечивает удобство подвода и отвода шлифовального инструмента при обработке спиральных канавок. Она не выполняет никаких рабочих функций, поэтому на нее обычно наносится маркировка сверла (чеканится непосредственно на металле).
  6. Направляющая часть. Также называется калибрующей. Опираясь на стенки просверленного в металле отверстия, направляет инструмент вдоль его оси. Включает в себя спиральные поверхности с ленточками и канавки для отвода стружки.
  7. Угол наклона спиральной поверхности. Для обработки металла он составляет 18÷30°.
  8. Стружкоотводящая канавка. От ее ширины, наклона и качества поверхности зависит скорость отвода стружки.
  9. Диаметр режущей части. Равен расстоянию между внешними краями режущих кромок.
  10. Режущая кромка. Это острая грань между передней поверхностью (стружечной канавкой) и задней затачиваемой поверхностью.

Общая компоновка других типов сверл по металлу подобна этой, хотя в зависимости от своего назначения они могут отличаться конструкцией режущей части и стружкоотводящих канавок.

Виды сверл по металлу

  • спиральные;
  • перовые;
  • центровочные;
  • специальные.

Среди специальных сверл самой большой группой является инструмент для глубокого сверления в заготовках из металла. Отдельные подгруппы также составляют изделия для сверления отверстий больших диаметров и ступенчатых цилиндрических профилей. Бывает так, что современный сборный инструмент имеет настолько сложную или инновационную конструкцию, что его относят сразу к нескольким типам.

Спиральная форма

Традиционным широко распространенным видом сверлильного инструмента являются спиральные сверла, у которых формирование цилиндрического отверстия в металле осуществляется двумя симметричными режущими кромками. При этом отвод образующейся стружки проходит по спиральным канавкам, начальная часть которых является передними поверхностями, образующими эти кромки. По своей конструкции эти изделия могут быть монолитными или сборными, с заменяемой головкой или механическим креплением режущих пластин. Для снижения трения и повышения скорости отвода стружки спиральную часть полируют и покрывают износостойкими материалами.

Ступенчатая форма

Корончатые сверла

Шнековые сверла

Перовые сверла

Типы хвостовиков

Маркировка сверл согласно ГОСТ

Правила маркировки сверл регламентированы ГОСТ 2034-80. Согласно этому документу на сверлильный инструмент диаметром менее двух миллиметров маркировка не наносится. Все данные о них должны указываться на упаковочной этикетке. Для сверл толщиной свыше двух и до трех миллиметров маркировка сверла по металлу содержит только значение диаметра и марку стали (таким образом их можно отличить от инструмента до двух миллиметров). Для диаметров свыше трех миллиметров в составе маркировки производитель должен указывать его величину, свой товарный знак, марку металла и класс точности. Марка металла, из которого изготовлен инструмент, может указываться как в виде ГОСТовского обозначения стали (например, Р6М7К6), так и общепринятой для быстрорежущих сталей международной аббревиатурой (HSS) с добавлением обозначения основного легирующего металла (Co, Ni, Ti и пр.) (см. фото ниже). Зарубежные изготовители маркируют свою продукцию аналогичным образом, поэтому отличить российские сверла от импортных можно только по торговой марке.

Цветовое обозначение

Группа Цвет Обрабатываемые металлы и пластики
P Голубой Отдельные виды углеродистых, легированных и инструментальных сталей. Стали для отливок. Некоторые марки коррозионностойких сталей.
M Желтый Аустенитные коррозионностойкие стали. Отдельные виды немагнитных и износостойких сталей.
K Красный Различные марки чугунов.
N Зеленый Цветные металлы и их сплавы. Термопласты и дуропласты.
S Золотистый Жаростойкие сплавы на основе никеля, кобальта, титана и железа.
H Серый Закаленные стали высокой твердости.

Кроме того, каждая группа резания подразделяется на группы применения, которые обозначаются числом в интервале от 1 до 40. Группы с большим индексом имеют более высокую прочность, а с меньшим — большую твердость и стойкость к износу.

Технология изготовления сверл

  1. Подготовка компонентов. Цилиндрические заготовки для обеих частей нарезают на прутковых автоматах, а затем очищают от заусенцев, поверхностных окислов и загрязнений.
  2. Сварка. Две части из разного металла сваривают контактной стыковой сваркой. После этого со сварных швов удаляют излишки металла, а заготовки правят для придания им точной цилиндрической формы.
  3. Обточка. Заготовки центруют и обтачивают до точного размера. На этом же этапе подрезают торцы, точат конус хвостовика, обтачивают конец конуса под лапку (у инструмента с цилиндрическим хвостовиком последние две операции отсутствуют).
  4. Фрезеровка. Фрезеруют лапку (для конических хвостовиков), спиральные канавки и задние поверхности. После этого заготовка подвергается термической обработке с последующей очисткой на пескоструйной установке.
  5. Шлифовка. Шлифуют и полируют канавки спиралей. После этого шлифовке подвергают хвостовик и рабочую часть (с доводкой обратного конуса).
  6. Заточка сверла.

Корпуса сборного сверлильного инструмента, в котором режущая часть выполнена из твердосплавных пластин с напайным или механическим креплением, являются достаточно сложными изделиями, т. к. при их изготовлении необходима сложная фрезерная и токарная обработка. Поэтому их обычно изготавливают на станках с ЧПУ или обрабатывающих центрах.

Таблица размеров сверл по металлу

Государственные стандарты, правила изготовления спиральных и центровочных сверл по металлу, включают в себя таблицы размерных рядов для разных исполнений и направлений вращения спирали. Каждому типоразмеру соответствует уникальное цифровое кодовое обозначение. К примеру, если диаметр сверла с цилиндрическим хвостовиком равен 3.1 мм, оно имеет исполнение N1 и правую спираль, то его общая длина должна составлять 65 мм, длина рабочей части — 36 мм, а кодовое обозначение такого изделия будет 2300-7517. Таблицы размеров для сверл по металлу с коническим хвостовиком включают в себя диапазон диаметров от 5 до 80 мм, а для инструмента с цилиндрическим хвостовиком — от 0.25 до 20 мм. При этом для тонких сверл диаметром до 1 мм предусмотрено только исполнение N1 c правой спиралью.

Материалы изготовления и покрытия

Для улучшения рабочих характеристик сверл по металлу их поверхности подвергают дополнительной обработке или покрывают твердыми соединениями металлов. Самые распространенные методы обработки, повышающие прочность и износостойкость инструмента, — это цианирование и сульфидирование. А для защитных покрытий обычно используют карбонитрид титана (TiCN), в том числе легированный алюминием (TiAlN).

Как подобрать сверло под обрабатываемый металл

При выборе сверла для работ по металлу в первую очередь необходимо ознакомиться с цветовыми маркировками стандарта ISO 513, которых придерживаются все производители сверлильного инструмента. При этом нужно понимать, что такая маркировка не наносится на само изделие, а присутствует только в его каталожном описании. Можно, конечно, положиться на советы консультанта в магазине инструмента, но такой способ подойдет только в том случае, если требуется подобрать сверло для дрели, предназначенное для работы с обычной конструкционной сталью. Если же предстоит сверлить твердые или вязкие металлы или требуется качественное выполнение работы на заказ, то лучше следовать рекомендациям профессионалов. На рисунке ниже приведен пример использования цветовой маркировки из каталога Mitsubishi.

Необходимо также помнить, что параметры процесса сверления зависят как от характеристик сверла, так и от мощности и скорости вращения привода. Поэтому сверла для шуруповерта лучше не использовать с дрелью, т. к. это, скорее всего, приведет к их повреждению. А скорости вращения шуруповерта явно недостаточно для сверления металла обычными сверлами для дрели.

Сверла, применяемые в станках

На сверлильных станках, у которых посадочное отверстие шпинделя выполнено под конус Морзе, сверла для обработки металла устанавливаются напрямую в шпиндель. А для их фиксации в нем предусмотрен специальный сквозной паз для заклинивания лапки. Такие же сверла применяют и в универсальных станках (сверлильно-фрезерных и пр.), у которых посадочное отверстие шпинделя сделано под метрический конус или под одну из его современных разновидностей. Только в этом случае их вставляют в переходные оправки с соответствующим конусом. В целом сверла по металлу, используемые на станках, не отличаются от тех, что применяют при сверлении ручным инструментом. Единственный вид сверлильного инструмента, предназначенный только для станочного применения, — это сверла со сквозным каналом, предназначенным для подачи СОЖ в зону обработки (см. рис. ниже).

Лучшие производители

Среди российских производителей сверлильного инструмента для работ по металлу хорошее соотношение цены и качества имеет продукция Волжского инструментального завода (ВИЗ), Томского инструментального завода (ТИЗ) и ПО «Туламаш». К этой же категории относится инструмент украинского Запорожского инструментального завода (ЗИЗ). Самыми лучшими по качеству являются сверла всемирно известных производителей режущего инструмента, таких как немецкие Bosch, Hasser и Ruko, шведский Sandvik, японская Mitsubishi, тайваньский Winstar и пр. Но их продукция имеет достаточно высокую цену и предназначена в основном для профессионального применения. Кроме того, на рынке массово представлены сверла по металлу под торговыми марками известных продавцов и производителей электроинструмента. В основном это недорогой инструмент, но при этом многие изделия имеют очень высокое качество. В этой категории пользователи чаще всего отмечают «Зубр», «Интерскол», DeWalt, Hilti, Makita и Metabo.

Правила хранения сверл

На рабочих местах промышленных предприятий хранение сверл осуществляется в инструментальных шкафах и тумбочках из листового металла, установленных в непосредственной близости от станка, а также на стеллажах в специальных инструментальных кладовых. Сверлильный инструмент необходимо укладывать в определенном порядке (по типам и диаметрам) в соответствующие отсеки, пеналы или чехлы. Укладка должна обеспечивать сохранность режущих кромок, а также рабочих и посадочных поверхностей. Перед помещением на хранение сверлильный инструмент очищают от металлической пыли и загрязнений, а в случае неиспользования в течение длительного времени смазывают литолом или техническим вазелином. В целях предотвращения возникновения коррозии запрещается располагать рядом с местами хранения инструмента кислотосодержащие и прочие агрессивные жидкости. В домашних мастерских инструмент должен храниться с соблюдением таких же правил. Только вместо тумбочек и шкафов здесь гораздо удобнее использовать пластиковые пеналы и специальные подставки (см. видео ниже).

При сверлении глубоких отверстий в металле рекомендуется поливать поверхность инструмента небольшим количеством масла. На производстве обычно используют И-20, но не у всех есть возможность приобрести именно эту марку. А какое масло взамен индустриального можно использовать в домашних условиях? Поделитесь, пожалуйста, своими соображениями и рекомендациями по этому вопросу в комментариях.

Спиральное сверло – универсальный инструмент для любых отверстий

Сверление – один из распространенных способов изготовления отверстий. Исходя из того, каких размеров они должны получаться и в каком материале их делают, выбирают инструмент. Спиральное сверло – самое универсальное и востребованное.

1 Спиральные сверла – конструкция и основные характеристики

Спиральное сверло (или, по-другому, винтовое) конструктивно представляет собой стержень цилиндрической формы, состоящий из элементов:

  • Рабочей части – снабжена двумя спиральными винтовыми канавками, которые образуют режущие элементы и предназначены для эффективного отвода стружки, а также подачи смазки в зону сверления.
  • Хвостовика – предназначен для надежного закрепления сверла в ручном инструменте или на станке. Может иметь лапку для извлечения сверла из гнезда конусной формы или поводок, обеспечивающий передачу крутящего момента от патрона оборудования.
  • Шейки – обеспечивает выход абразивного круга в процессе шлифовки рабочей части.

Рабочая часть состоит из:

  • Калибровочной (направляющей) части – это узкая полоска, продолжающая поверхность канавки на окружности сечения сверла. Еще ее называют ленточкой.
  • Режущей части – включает две главные и две вспомогательные, расположенные вдоль сверла по спирали, а также одну поперечную (конусообразную на конце сверла) режущие кромки. Все они образованы пересечением поверхностей канавок: главные – передних с задними, вспомогательные – передних с поверхностью ленточки, поперечная – обеих задних.

Из всех сверл известных на сегодняшний день конструкций спиральные нашли наиболее широкое применение за счет следующих достоинств:

  • большому запасу под переточку;
  • хорошему направлению в отверстии;
  • отличному отводу стружки.

Основные геометрические параметры спирального сверла:

  • угол на кончике при вершине – обозначается 2φ;
  • угол наклона канавки ω;
  • передний угол γ;
  • задний угол α;
  • угол наклона концевой поперечной кромки ψ.

Значения этих параметров зависят от типа, вида и назначения сверла.


Спиральные сверла по металлу также отличаются от прочих винтовых (по бетону, дереву, универсальных и других) размерами, формами и протяженностью своих конструктивных элементов. По форме хвостовика они бывают:

  • с цилиндрическим хвостовиком;
  • с коническим.

Для установки последних на станок используют универсальные специальные переходные втулки – конусы Морзе. Для наиболее распространенных видов инструмента по металлу ниже даны короткие описания.

2 Сверла с цилиндрическим хвостовиком

Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком выпускается короткой, средней и длинной серий по соответствующим стандартам. Такое разнообразие обеспечивает оптимальный подбор нужного инструмента для выполнения каждой конкретной задачи.

Для всех сверл центровые отверстия выполняются согласно ГОСТ 14034. Допустимо выпускать инструмент без центровочных отверстий. Изделия средней и длинной серии согласно своим стандартам могут изготавливаться с шейкой или без нее. Ее размеры не регламентируются.

ГОСТ 4010-77 распространяется на левые и правые сверла короткой серии диаметром 0,5–40 мм. Согласно этому стандарту, в зависимости от диаметра выпускаемого сверла длина составляет (мм):

  • общая всего инструмента – 20–200;
  • рабочей части – 3–100.

ГОСТ 10902-77 распространяется на левые и правые сверла средней серии диаметром 0,25–20 мм. Длина составляет (мм):

  • общая всего инструмента – 19–205;
  • рабочей части – 3–140.

ГОСТ 886-77 распространяется на сверла длинной серии диаметром 1–31,5 мм. Длина составляет (мм):

  • общая всего инструмента – 56–316;
  • рабочей части – 33–207.

У данных изделий направление спирали – правое. С левым изготовляются по согласованию с заказчиком.

Для всего этого инструмента технические требования к изготовлению регламентируются ГОСТ 2034-80. Согласно этого документа данные сверла производятся из быстрорежущей стали и предназначены для просверливания отверстий в ковких и серых чугунах, легированных и углеродистых конструкционных и инструментальных сталях, конструкционных сталях высокой и повышенной обрабатываемости. Этот инструмент изготовляется 3 классов точности:

  • повышенной точности – А1;
  • нормальной – В1;
  • нормальной – В.

Помимо инструмента из быстрорежущей стали допускается по заказу потребителя изготовление сверл также из легированной стали 9ХС. Инструмент может производиться не только цельным, но и сварным. Хвостовики сварных изделий должны быть выполнены из стали 45 или 40Х. Не допускаются в зоне сварки: непровар, поверхностные раковины и кольцевые трещины.

3 Сверла с коническим хвостовиком по ГОСТ 10903 и другие

Сверло спиральное с коническим хвостовиком выпускается разных типов и, соответственно, по различным стандартам. Это позволяет оптимально подобрать именно тот инструмент, который лучше всего подойдет для того или иного вида работ. Существуют следующие ГОСТы:

  • 10903-77 – для сверл нормальной длины;
  • 12121-77 – длинных;
  • 2092-77 – удлиненных;
  • 22736-77 – с твердосплавными пластинами.

Весь этот инструмент согласно своим стандартам может изготавливаться с шейкой или без нее. Ее размеры не регламентируются.

ГОСТ 10903 распространяется на сверла нормальной длины диаметром 5–80 мм, которые выпускаются в двух исполнениях: с нормальным и усиленным хвостовиком. Согласно ГОСТ 10903, в зависимости от диаметра выпускаемого сверла с нормальным хвостовиком длина составляет (мм):

  • общая всего инструмента – 133–514;
  • рабочей части – 52–260.

С усиленным хвостовиком сверла ГОСТ 10903 выпускаются диаметрами 12–76 мм. Длина их рабочей части такая же, как и у с нормальным хвостовиком. Длины следующие (мм):

  • общая – 199–514;
  • рабочей части – 101–260.

Размеры используемых для крепления в патроне станка конусов Морзе от 1 до 6.

ГОСТ 12121 распространяется на длинные сверла диаметром 5–50 мм, которые предназначены для выполнения сверления через специальные кондукторные втулки. Длина составляет (мм):

  • общая всего инструмента – 155–470;
  • рабочей части – 74–321.

Размеры используемых для крепления в патроне станка конусов Морзе от 1 до 4. У инструмента этих двух стандартов направление спирали – правое. С левым изготовляются по согласованию с заказчиком.

ГОСТ 2092 распространяется на удлиненные сверла диаметром 6–30 мм. Длина составляет (мм):

  • общая всего инструмента – 225–395;
  • рабочей части – 145–275.

Размеры используемых для крепления в патроне станка конусов Морзе от 1 до 3.

4 Сверла с коническим хвостовиком ГОСТ 22736

ГОСТ 22736 распространяется на сверла диаметром 10–30 мм, оснащенные твердосплавными пластинами. Инструмент производится в укороченном и нормальном исполнении. Длина составляет (мм):

  • общая всего инструмента в укороченном исполнении – 140–275, нормальном – 168–324;
  • рабочей части в укороченном исполнении – 60–125, нормальном – 87–175.

Размеры используемых для крепления в патроне станка конусов Морзе от 1 до 4.

Для этого инструмента технические требования к изготовлению регламентируются ГОСТ 5756-81. В соответствии с ним данные сверла предназначены для сверления различных деталей из чугуна. Должны изготавливаться классов:

  • повышенной точности – А;
  • нормальной – В.

В качестве режущей оснастки должны применяться твердосплавные пластины типа ВК. Корпуса изделий выполняются из быстрорежущей стали или сплава 9ХС. Допускается производство корпусов из иных марок с содержанием вольфрама в пределах до 6 %. Недопустимо использовать стальные сплавы, содержащие кобальт.

Инструмент с рабочей частью диаметром от 6 мм и больше, корпус которого выполнен из быстрорежущего сплава, должен изготавливаться сварным. Хвостовики сварных изделий должны быть выполнены из стали 45 или 40Х. Не допускаются в зоне сварки: непровар, поверхностные раковины и кольцевые трещины.

Части и элементы спирального сверла.

Виды сверл по металлу и их назначение, характеристики спиральных сверл

Прочитав эту статью, вы узнаете:

  1. какие существуют виды сверл по металлу;
  2. где найти их маркировку;
  3. какие важные характеристики есть у этих инструментов;
  4. на что они влияют;
  5. на какое оборудование устанавливают сверла по металлу.

Фотография №1: сверла по металлу

Классификация свёрл


Некоторые виды свёрл: A — по металлу; B — по дереву; C — по бетону; D — перовое сверло по дереву; E — универсальное сверло по металлу или бетону; F — по листовому металлу; G — универсальное сверло по металлу, дереву или пластику. Хвостовики: 1, 2 — цилиндрический; 3 — SDS-plus; 4 — шестигранник; 5 — четырёхгранник; 6 — трёхгранник; 7 — для шуруповёртов.


Центровочное сверло


Ступенчатое сверло


Пустотелые свёрла
По конструкции рабочей части

  • Спиральные (винтовые)
    — это самые распространённые свёрла, с диаметром сверла от 0,1 до 80 мм и длиной рабочей части до 275 мм широко применяются для сверления различных материалов.
    Конструкции Жирова
    — на режущей части имеются три конуса с углами при вершине: 2φ=116…118°; 2φ0=70°; 2φ0’=55°. Тем самым длина режущей кромки увеличивается, и условия отвода тепла улучшаются. В перемычке прорезается паз шириной и глубиной 0,15D. Перемычка подтачивается под углом 25° к оси сверла на участке 1/3 длины режущей кромки. В результате образуется положительный угол γ≈5°.
  • Плоские
    (
    перовые
    ; жарг.
    пёрки
    ) — используются при сверлении отверстий больших диаметров и глубин. Режущая часть имеет вид пластины (лопатки), которая крепится в державке или борштанге или выполняется заодно с хвостовиком.
  • Свёрла Форстнера
    — усовершенствованная версия перового, с дополнительными резцами-фрезами.
  • Для глубокого сверления (L≥5D)
    — удлинённые винтовые свёрла с двумя винтовыми каналами для внутреннего подвода охлаждающей жидкости. Винтовые каналы проходят через тело сверла или через трубки, впаянные в канавки, профрезерованные на спинке сверла.
      Конструкции Юдовина и Масарновского
      — отличаются большим углом наклона и формой винтовой канавки (ω=50…65°). Нет необходимости частого вывода сверла из отверстия для удаления стружки, за счет чего повышается производительность.
  • Одностороннего резания
    — применяются для выполнения точных отверстий за счёт наличия направляющей (опорной) поверхности (режущие кромки расположены по одну сторону от оси сверла).
      Пушечные
      — представляют собой стержень, у которого передний конец срезан наполовину и образует канал для отвода стружки. Для направления сверла предварительно должно быть просверлено отверстие на глубину 0,5…0,8D.
  • Ружейные
    — применяются для сверления отверстий большой глубины. Изготовляются из трубки, обжимая которую, получают прямую канавку для отвода стружки с углом 110…120° и полость для подвода охлаждающей жидкости.
  • Пустотелые
    (также кольцевые, корончатые) — свёрла, превращающие в стружку только узкую кольцевую часть материала.
  • Центровочные
    — применяют для сверления центровых отверстий в деталях.
  • Ступенчатые
    — для сверления одним сверлом отверстий разного диаметра в листовых материалах.

    По конструкции хвостовой части

    • с цилиндрическим хвостовиком (ГОСТ 10902-77, DIN 338)
    • с коническим хвостовиком (ГОСТ 10903-77 (конус Морзе), DIN 345)
    • с трёх-, четырёх- и шестигранным хвостовиком
    • SDS, SDS+ и др.

    По способу изготовления

    • Цельные
      — спиральные свёрла из быстрорежущей стали марок Р9, Р18, Р9К15, Р6М5, Р6М5К5, либо из твёрдого сплава.
    • Сварные
      — спиральные свёрла диаметром более 20 мм часто изготовляют сварными (хвостовую часть из углеродистой, а рабочую часть из быстрорежущей стали).
    • Оснащённые твердосплавными пластинами
      — бывают с прямыми, косыми и винтовыми канавками (в том числе с ω=60° для глубокого сверления).
    • Со сменными твердосплавными пластинами
      — также называются корпусными (оправку, к которой крепятся пластины, называют корпусом). В основном используются для сверления отверстий от 12 мм и более.
    • Со сменными твердосплавными головками
      — альтернатива корпусным сверлам.

    По назначению

    По форме обрабатываемых отверстий

    • Цилиндрические
    • Конические

    По обрабатываемому материалу

    • Универсальные
    • Для обработки металлов и сплавов
    • Для обработки бетона, кирпича, камня
      — имеет наконечник из твёрдого сплава, предназначенный для бурения твёрдых материалов (кирпич, бетон) с ударно-вращательным сверлением. Свёрла, предназначенные для обычной дрели, имеют цилиндрический хвостовик. Хвостовик бура для перфораторов имеет различную конфигурацию: цилиндрический хвостовик, SDS-plus, SDS-top, SDS-max и т. д.
    • Для обработки стекла, керамики
    • Для обработки дерева

    Маркировка сверл по металлу (российская и зарубежная)

    По российскому ГОСТу маркировке подлежат все сверла по металлу диаметром от двух миллиметров. Обозначения содержат информацию о диаметре инструмента и марке стали. На некоторых моделях встречаются клейма производителей. Чтобы узнать маркировку сверла, смотрите на хвостовик инструмента.

    Российская маркировка выглядит так.

    Изображение №4: правила расшифровки российских маркировок

    Зарубежные сверла по металлу, изготовленные из быстрорежущей стали, имеют маркировку HSS. В зависимости от модификаций и особенностей изготовления к ней добавляют различные дополнительные обозначения.

    Переходный конус сверла


    Переходный конус сверла имеет номер внутреннего конуса хвостовика, а также свой наружный номер конуса Морзе.
    В зависимости от назначения и применения сверло с коническим хвостовиком Морзе имеет т. н. универсальные переходные втулки, которые, в свою очередь, обеспечивают удобное соединение и удобную работу на любом сверлильном, фрезерном, токарном и расточном оборудовании. Переходники со вставленным сверлом отделяют с помощью клина, ударами молотка. Для этого существует специальный технологический паз.

    Виды заточки сверл по металлу

    В завершении статьи расскажем о видах заточки сверл по металлу, которую применяют для восстановления затупившихся инструментов и изменения их геометрии.

    Изображение №6: виды заточки спиральных сверл

    1. Нормальная (одинарная) заточка (Н). Считается универсальной. При нормальной заточке на поверхности сверла формируются две режущих кромки и одна поперечная. Угол между режущими кромками — 118–120°. Этот вид заточки можно использовать по отношению к сверлам с диаметрами до 12 мм. Остальные технологии подходят для инструментов с диаметрами до 80 мм.
    2. Одинарная заточка с подточкой режущей кромки (НП). Уменьшает ее длину. За счет этого снижается нагрузка на рабочую часть при выполнении сверлильных работ.
    3. Одинарная заточка с подточкой поперечной кромки и ленточки (НПЛ). Дополнительно уменьшает ее ширину в области режущей части. Сила трения значительно снижается. Кроме этого, образуется дополнительный задний угол. Это приводит к облегчению резания.
    4. Двойная заточка с подточкой поперечной кромки (ДП). При двойной заточке формируются 4 режущие кромки и одна поперечная. Они имеют вид ломаных линий. Стойкость сверл с двойной заточкой увеличивается в 5–7 раз при обработке заготовок из чугуна и в 2,5–3 раза при сверлении сталей.
    5. Двойная заточка с подточкой поперечной кромки и ленточки (ДПЛ). При такой заточке сверление облегчается дополнительно.

    Элементы спирального сверла

    Спиральное сверло представляет собой цилиндрический стержень, рабочая часть которого снабжена двумя (реже четырьмя) винтовыми спиральными канавками, предназначенными для отвода стружки и образования режущих элементов — ленточек.

    • Рабочая частьРежущая часть
      имеет две главные режущие кромки, образованные пересечением передних винтовых поверхностей канавок, по которым сходит стружка, с задними поверхностями, а также поперечную режущую кромку (перемычку), образованную пересечением задних поверхностей.
    • Направляющая часть
      имеет две вспомогательные режущие кромки, образованные пересечением передних поверхностей с поверхностью
      ленточки
      (узкая полоска на цилиндрической поверхности сверла, расположенная вдоль винтовой канавки и обеспечивающая направление сверла при резании, а также уменьшение трения боковой поверхности о стенки отверстия).
  • Хвостовик
    — для закрепления сверла на станке или в ручном инструменте.
      Поводок
      для передачи крутящего момента сверлу или
      лапка
      для выбивания сверла из конусного гнезда.
  • Шейка
    , обеспечивающая выход круга при шлифовании рабочей части сверла.

    Углы сверла


    Угол при вершине 2φ=118° и угол наклона винтовой канавки ω=27°.

    • Угол при вершине 2φ
      — угол между главными режущими кромками сверла. С уменьшением 2φ увеличивается длина режущей кромки сверла, что приводит к улучшению условий теплоотвода, и, таким образом, к повышению стойкости сверла. Но при малом 2φ снижается прочность сверла, поэтому его значение зависит от обрабатываемого материала. Для мягких металлов 2φ=80…90°. Для сталей и чугунов 2φ=116…118°. Для очень твёрдых металлов 2φ=130…140°.
    • Угол наклона винтовой канавки ω
      — угол между осью сверла и касательной к винтовой линии ленточки. Чем больше наклон канавок, тем лучше отводится стружка, но меньше жёсткость сверла и прочность режущих кромок, так как на длине рабочей части сверла увеличивается объём канавки. Значение угла наклона зависит от обрабатываемого материала и диаметра сверла (чем меньше диаметр, тем меньше ω).
    • Передний угол γ
      определяется в плоскости, перпендикулярной режущей кромке, причём его значение меняется. Наибольшее значение он имеет у наружной поверхности сверла, наименьшее — у поперечной кромки.
    • Задний угол α
      определяется в плоскости, параллельной оси сверла. Его значения так же, как и переднего угла, изменяются. Только наибольшее значение он имеет у поперечной кромки, а наименьшее — у наружной поверхности сверла.
    • Угол наклона поперечной кромки ψ
      расположен между проекциями главной и поперечной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла. У стандартных свёрл ψ=50…55°.

    Переменные значения углов γ и α создают неодинаковые условия резания в различных точках режущей кромки.

    Углы сверла в процессе резания

    Спиральное сверло диаметром 80 мм c коническим хвостовиком Морзе № 6.
    Углы сверла в процессе резания отличаются от углов в статике, так же, как и у резцов. Плоскость резания в кинематике получается повёрнутой относительно плоскости резания в статике на угол μ, и действительные углы в процессе резания будут следующими:


    Сверло 14 мм с переходными втулками от второго до шестого номера в шпинделе расточного станка.

    Большая Энциклопедия Нефти и Газа

    Передний угол сверла измеряют в сечении, нормальном к режущей кромке, и определяют как двухгранный угол, заключенный между плоскостью, касательной к передней поверхности в исследуемой точке, и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания. [1]

    Передний угол сверла 7 0; это не всегда обеспечивает оптимальные условия резания, однако у сверл с напаянными пластинками положительные передние углы ослабляют режущую часть сверла ( особенно при D 6 мм) и изменяют его геометрию при переточках. Несколько более перспективными в этом отношении являются сверла, оснащенные твердосплавными коронками, имеющие более высокую прочность и надежность работы режущей части по сравнению с конструкцией сверл с напаянными пластинами, у которых при напаивании пластин в результате неравномерности их нагрева и остывания создаются дополнительные остаточные напряжения, уменьшающие прочность пластин. [2]

    Передний угол сверла у вблизи перемычки приближается к нулю, вызывая образование большого угла резания. Все это увеличивает сопротивление металла врезанию сверла и вызывает повышение осевого усилия. [3]

    Формула ( 112) позволяет ( и то приближенно) определить передний угол сверла, рассматриваемого как геометрическое тело, при условии, что режущие кромки сверла проходят через центр, и пренебречь, толщиной перемычки. [4]

    Из формулы ( 112) видно, что при постоянном угле в плане ф передний угол сверла не остается постоянным, а уменьшается по мере приближения к оси; у поперечной кромки он принимает отрицательное значение. [5]

    Сообщение сверлу осевых колебаний изменяет действительные углы резания: периодически в течение периода врезания сверла увеличивается действительный передний угол сверла и уменьшается задний угол; противоположная картина происходит при движении режущей кромки в обратном направлении. [6]

    Угол наклона винтовой канавки о) влияет на параметры Р и М постольку, поскольку он влияет на передний угол сверла. [7]

    Угол наклона винтовой канавки ш оказывает влияние на значения Р и М постольку, поскольку он влияет на передний угол сверла. [8]

    Передний угол Т ( гамма) находится в плоскости ББ ( рис. 29 0), перпендикулярной главному режущему лезвию. Передний угол сверла в разных точках режущего лезвия имеет разную величину. [9]

    Однако вместо основной плоскости в ГОСТ принята поверхность, нормальная к поверхности тела вращения ( гиперболоида), получающеюся при вращении режущей кромки сверла вокруг его оси. Это приводит к тому, что передний угол сверла, отсчитываемый по ГОСТ от упомянутой выше поверхности, характеризует сверло в движении ( вращение вокруг оси), но не как геометрическое тело. [10]

    Нормальное сечение представляет собой сечение сверла плоскостью, перпендикулярной к режущей кромке, а следовательно, и к основной плоскости. В нормальном сечении по ГОСТ рассматривается только передний угол сверла. [11]

    На рис. 155, а показано влияние угла наклона винтовой канавки сверла о на величину момента. Увеличение угла со до 25 — 30 резко влияет на уменьшение крутящего момента. Происходит это потому, что с увеличением угла со соответственно увеличивается передний угол сверла, что приводит к уменьшению работы пластической деформации. Увеличение угла со до 25 — 30 способствует понижению силы подачи, что благоприятно сказывается на прочности сверла и механизме подачи. [13]

    Такие разные свёрла

    Оглавление

    Сверление – одна из самых широко распространённых операций при строительстве и ремонте. Как сверлить пазы в стене, потолке, полу и не раздражать соседей?

    Дрель – инструмент для формирования пазов

    Сверло – режущий инструмент, который является оснасткой для дрели. С его помощью можно выполнить увеличение старого (рассверливание) и сформировать новый (засверливание) паз в сверхпрочных (бетон, природный и искусственный камень) и прочных (металл, древесина, кирпич, керамика, стекло и прочих) материалах.

    Сверло – оснастка для дрели

    Изготовление и конструктивные особенности

    Сверло включает в себя стержень цилиндрической формы, режущую и направляющую части, хвостовик. Режущая часть – сердцевина сверла, которая состоит из 2 режущих кромок, винтовой спиральной канавки, она используется для вывода стружки и перемычки. Режущие кромки направляющей части снижают трение и указывают направление реза. Поводок передаёт сверлу крутящий момент, лапка выбивает его из гнезда в форме конуса. Хвостовик в форме конуса или цилиндра фиксирует сверло в инструменте с помощью 3 – 6 граней.

    При изготовлении этого вида оснастки применяется чугун, мельхиор, бронза, латунь, сталь и прочие виды металла с напылением из титана или алюминия. С их помощью корпус сверла становится устойчивым к появлению коррозии. При включении в состав сплава кобальта или покрытия из оксидной плёнки, инструмент приобретает устойчивость к деформированию, воздействию высоких температур.

    Цвет

    Для повышения прочности и устойчивости к деформации для сверла рекомендуется дополнительная обработка. От её способа зависит цвет оснастки.

    Таблица 1. Цвет свёрл

    Способ или материал для дополнительной обработки

    Не подвергаются. Сверло подходит для однократного использования

    В составе металлического сплава имеется титан

    Маркировка

    Маркируются свёрла, диаметр сечения которых составляет 2 и более мм.

    Таблица 2. Маркировка свёрл

    Содержание примесей в сплаве металла

    М3 – молибден, К6 – кобальт

    Литая, легированная, углеродистая и прочие виды стали

    Обработка металлических сплавов

    Алюминий, мельхиор, графит, бронза, латунь, чугун

    Нержавеющая, легированная и прочие виды стали

    Напыление из титана или алюминия

    Литая сталь, чугун, мельхиор, латунь, бронза и прочие

    Видовое разнообразие

    Металлический слесарный режущий инструмент представлен центровочными, ступенчатыми, пустотелыми, спиральными и другими видами свёрл.

    Таблица 3. Типология свёрл

    Материал для обработки

    Чугун, сталь, металлокерамика

    Листовой металл, гипсокартон, пластмасса, древесина

    Цветной металл, бетон, природный и искусственный камень

    Бетон, древесина, металл

    Бетон, древесина, металл

    Сверло конструкции Б. Форстнера

    Древесина, МДФ, ДВП, ДСП

    Центровочное сверло – профессиональная оснастка, которая применяется при проведении работ на токарных и фрезерных станках. Ось отверстия, которое было сделано с его помощью располагается перпендикулярно к поверхности из чугуна, стали, металлокерамики.

    Ступенчатое сверло подходит для обработки листа металла, толщина которого составляет не более 4 мм, гипсокартона, пластмассы, древесины и других материалов. Из-за хрупкости оснастки для лучшей обработки материала с применением ступенчатого сверла рекомендуется использовать шуруповёрт, дрель-миксер, головка которых вращается со скоростью до 1200 об/мин.

    Пустотелое или корончатое сверло оставляет материал в центре отверстия и применяется для обработки стали и других видов цветных металлов. Такое сверло имеет длину от 12 до 200 мм и проделывает отверстия, диаметр которых превышает 30 мм.

    Винтовое сверло длиной до 27,5 см и диаметром от 0,1 мм до 8 см способно просверлить сверхпрочные (бетон) и прочные (древесина, металл) материалы. Комбинированную заточку винтового сверла под углами в 118°, 70° и 55° запатентовал В.И. Жиров. Такой способ заточки способен снизить осевую силу при сверлении и увеличить её производительность.

    При использовании сверла конструкции Юдовина и Масарновского с углом наклона от 50 0 до 65° нет необходимости извлекать сверло из паза, чтобы убрать стружку.

    Перьевое сверло (перка) имеет режущую часть в форме пики и лопатки, которые используется для выполнения пазов диаметром до 25 мм.

    Наиболее аккуратные пазы получаются при сверлении с помощью сверла с одной рабочей стороной.

    Сверло одностороннего резания

    Конусному сверлу с сечением от 6 до 60 мм не нужен центрирующий элемент и с его помощью можно проделать новое отверстие или отшлифовать старое в пластмассе, гипсокартоне, листе металла толщиной до 4 мм.

    Сверло, конструкция которого была запатентована в 1874 году Б. Форстнером, используется для сверления несквозных пазов с плоским дном в древесине твёрдых и мягких пород, в том числе МДФ, ДВП, ДСП и прочих материалах.

    Среди свёрл, применение которых отличаются вариативностью есть и исключения. Так, например, левосторонние свёрла используются для выкручивания винтов, саморезов, болтов и прочих крепёжных элементов.

    Базовые знания о сверлении отверстий

    В начале работ рекомендуется соотнести типы свёрл и поверхности, которую необходимо обработать. При проведении работ по древесине не рекомендуется использовать сверло для обработки бетона, это может привести к поломке дрели.

    Во-вторых, перед началом работ рекомендуется провести разметку изделия. Металл, древесина, природный и искусственный камень размечается с помощью кернеров. Для разметки металлической поверхности необходимо нанести удар по кернеру, керамику и другие материалы – поцарапать кернером. Места сверления древесины намечаются с помощью сверла, которым необходимо продавить её верхний слой.

    Кернер используется для нанесения разметки

    Следующий важный момент, на который стоит обратить внимание – выбор скорости сверления. Она также зависит от типа поверхности, которая нуждается в обработке. Сталь, бронзу, латунь и другие металлы сверлят на скорости от 400 до 1000 обмин. Эти материалы имеют среднюю вязкость. Чем меньше должен быть диаметр паза после обработки, тем выше обороты дрели при его сверлении.

    При проведении работ также рекомендуется держать дрель обеими руками. При таком способе хвата возрастает уровень контроля силы нажима на сверло. Её индикатор – внешний вид стружки. При сильном нажиме стружка толстая и имеет форму спирали, нормальном – тонкая.

    Сверление паза в стене

    Таким образом, с помощью дрели и сверла можно выполнить обработку различных поверхностей. При этом необходимо учитывать разновидность, цвет, маркировку свёрл и типологию поверхности. Точное выполнение отверстий требует нанесения разметки на поверхность, контроля скорости и силы нажатия на сверло.

    Виды сверл: типы, назначение, особенности

    Виды сверл в зависимости от формы рабочей поверхности

    Винтовое или спиральное. Самое востребованное сверло, используется для сверления самых различных материалов. Длина спирального сверла может достигать 28 см, диаметр – 80 мм.

    Плоское или перьевое. Используется для сверления преимущественно глубоких, больших по диаметру отверстий. Рабочая часть имеет форму лопатки, в центре которой расположено выступающее острие для центровки. Лопатка может быть выполнена заодно с хвостовиком или быть сменной и крепиться к стержню с помощью державки или борштанги.

    Сверло для глубокого сверления. Предназначено для выполнения отверстий, глубина которых, по меньшей мере, в 5 раз больше, чем диаметр. Сверло глубокого сверления имеет два винтовых канала, по которым в зону реза подается охлаждающая эмульсия. Каналы могут располагаться внутри сверла либо в припаянных трубках.

    Сверло одностороннего реза. Применяется для сверления отверстий, к которым предъявляются повышенные требования в отношении точности. Сверла одностороннего резания имеют опорную плоскость и две режущие кромки, расположенные с одной стороны от центра.

    Коронка или кольцевое сверло. По виду это полый цилиндр. Резание осуществляется стенкой цилиндра, на которой располагается режущая кромка. Сверление получается в виде кольца, внутри которого находится нетронутый материал (керн). После сверления он обычно остается в коронке, нужно только вытряхнуть его.

    Центровочное сверло. С его помощью выполняется засверливание (наметка) центра.

    Ступенчатое сверло. Относительно новый вид инструмента. Ими удобно сверлить листовой материал, особенно в тех случаях, когда нужно получить большое по диаметру отверстие – до 3,5 см и более.

    По форме получающегося отверстия сверла подразделяются на конические, цилиндрические и ступенчатые.

    Типы хвостовиков

    В зависимости от формы и способа крепления в патроне или шпинделе хвостовики бывают:

    • цилиндрические – наружная поверхность имеет форму цилиндра;
    • конические – поверхность выполнена в виде конуса;
    • граненые – на наружной поверхности имеются 3, 4 или 6 граней;
    • типа SDS – хвостовик для крепления в патроне с особым фиксирующим механизмом.

    Крепление самых распространенных в быту цилиндрических сверл производится в обычном патроне. Инструменты с коническим хвостовиком предназначены для использования на станках. Хвостовик типа SDS рассчитан на закрепление в перфораторе.

    Технология изготовления сверл

    Сверла относительно небольших диаметров (до 8-10 мм) обычно изготавливают из цельного прутка стали или сплава. Чаще всего используется быстрорежущая сталь марок Р9, Р9К15, Р18. Сверла больших диаметров изготавливают с помощью сварки; режущая часть выполняется из быстрорежущей стали, а хвостовик – из обычной углеродистой.

    Для сверления твердых материалов – закаленной и легированной стали, камня, бетона – применяют сверла, которые на конце имеют припаянные твердосплавные пластины из победита или другого твердого сплава. Режущие кромки пластин могут иметь различную конфигурацию: винтовую, скошенную или прямую.

    Виды покрытия

    Сверла покрывают с разной целью: предохранения от коррозии, упрочнения поверхностного слоя, улучшения теплоотдачи, снижения трения. Самая распространенная и недорогая операция – оксидирование. Сверло покрывается оксидной пленкой черного цвета, которая защищает его от ржавчины и перегрева.

    Покрытие нитридом титана (TiN) повышает срок службы сверла не менее чем в три раза. Однако такие сверла нельзя затачивать, поскольку при этом снимается упрочненный слой. Использующийся также для покрытия карбонитрид титана (TiCN) по своим свойствам близок к TiN.

    Титано-алюминиевый нитрид (TiAlN) делает сверло еще более прочным. При его использовании инструмент может проработать в 5 раз дольше обычного.

    Самым прочным покрытием считается алмазное напыление. Это и неудивительно. Алмаз занимает первое место по твердости среди прочих материалов. Сверла с алмазным напылением могут использоваться для сверления практически любых по твердости материалов, в том числе и каменных.

    О чем говорит окраска сверла?

    По цвету покрытия можно примерно определить характеристики сверла. Сверла обычного качества имеют характерную для стали серую краску.

    Черный цвет говорит о том, что сверло подвергалось оксидированию. То есть, оно защищено от коррозии, и имеет улучшенные теплоотводящие свойства.

    Легкий золотистый оттенок сообщает о том, что сверло прошла процедуру отпуска, во время которого снимаются внутренние напряжения.

    Нитридное титановое покрытие проявляет себя ярким блеском позолоты. Сверла с ним имеют увеличенный срок службы и низкое трение при сверлении. Хотя они и стоят дороже, но с лихвой оправдывают свою цену длительной эксплуатацией.

    Алмазное напыление можно узнать по желтому цвету и порошкообразной фактуре.

    Сверла для металла

    Для сверления металлов (стали, чугуна, цветных сплавов) обычно применяют спиральные сверла. Их продольные канавки хорошо справляются с отведением стружки, образующейся при сверлении.

    Обрабатываемые материалы имеют различную твердость. Поэтому для их сверления должны использоваться сверла с разной твердостью рабочей части. Для обработки закаленных, легированных, жаропрочных сталей необходимо применять цельные твердосплавные сверла или те, которые имеют на кончике припаянные пластины из твердого сплава.

    Сверла для древесины

    Относительно небольшие отверстия до 12 мм в древесине или древесных композитах (ДСП, МДФ) можно сверлить обычным спиральным сверлом для металла. Но отверстия, к которым предъявляются повышенные требования по точности размеров и чистоте поверхности выполняют сверлами, специально предназначенными для древесины. Их изготавливают из инструментальной или углеродистой стали и для металла они не годятся.

    Спиральные сверла. Предназначены для сверления малых и средних по диаметру отверстий. Как уже отмечалось, вместо них можно использовать спиральные сверла для металла, но отверстия после них получаются хуже качеством.

    Винтовые сверла. Имеют острую режущую кромку и шнекоподобную форму. Благодаря последней из отверстия легко удаляется стружка. Это качественные сверла, которые применяют, если требуется получить глубокое отверстие с гладкой стенкой.

    Перьевые сверла. Используются для получения отверстий относительно больших диаметров – от 10 до 25 мм и более. Это самые простые и недорогие сверла, их можно даже изготовить самому из подходящей пластины и круглого стержня. Но качество отверстий после них получается невысоким – шершавые стенки, не очень точные размеры.

    Коронка. Термин «коронка» говорит о том, что этот инструмент выполнен в виде полого цилиндра, на кромках которого располагаются зубья. Сверление получается в виде кольца, из которого затем удаляется внутренняя часть. Коронка – незаменимый инструмент, если требуется получить большое отверстие – до 100 мм и более. В магазинах ее предлагают в виде набора, в котором имеется оправка, центровочное сверло с хвостовиком и несколько коронок разных диаметров.

    Сверло Форснера. Это инструмент для выполнения точных отверстий в древесине (особенно мягкой), ДСП, ламинате и пр. У него имеется центровочное острие и подрезатель с острой кромкой. Благодаря последнему отверстие получается точным и гладким. Если нужно получить глухое отверстие с гладкими стенками и точными размерами, сверло Форснера справится с этой работой наилучшим образом.

    Сверла для каменных материалов

    Для сверления кирпича, бетона, натурального или искусственного камня обычные сверла по металлу не годятся. Они мгновенно тупятся. Сверло или бур для каменных материалов должны иметь наконечник из твердых сплавов.

    Сама операция сверления бетона, кирпича или камня также имеет особенности. Кроме вращательного движения, сверло или бур, вставленные в перфоратор, осуществляют еще и ударно-поступательное. Т. е. камень, по сути, не режется, а дробится.

    Бур или сверло для перфоратора может иметь обычный цилиндрический, или особый стандартизированный хвостовик типа SDS (SDS-top, SDS-max или SDS-plus). Его преимущество состоит в том, что вставка и извлечение бура из патрона осуществляется без ключа и очень быстро, одним движением.

    Небольшие и средние по диаметру отверстия в кирпиче и бетоне сверлят буром или сверлом с твердосплавным наконечником. Инструмент имеет форму шнека.

    Если требуется просверлить большое отверстие, то применяют коронку с твердосплавными зубьями или алмазным напылением. Бурение может быть влажным (с подачей воды для охлаждения) и сухим. По окончании сверления внутри коронки остается керн – цилиндрический кусок вырезанного материала.

    Твердосплавные пластины, припаянные к сверлу или буру, имеют разную твердость. Для сверления гранита применяются буры с пластинами из победита высокой твердости. Для работы с бетоном или кирпичом годятся средние или мягкие по твердости марки победита.

    Сверла для керамики и стекла

    Керамическую плитку или стекло сверлят коронкой или специальным копьевидным инструментом. Его наконечник изготовлен либо из победита, либо из карбида вольфрама. Если специализированный инструмент для стекла или плитки отсутствует, можно использовать сверло для бетона. Только обязательно острое, и работать им нужно осторожно, поскольку его форма не совсем подходит для такой работы.

    Копьевидное сверло для плитки из керамики и коронка с алмазным напылением.

    Коронка для стекла и кафеля почти не отличается от коронки для камня. Только на ее режущей кромке вместо зубьев имеется алмазное напыление.

    Для сверления в кафеле больших отверстий используют инструмент, называемый балериной. Он напоминает обычный циркуль. Сверление производится с изнаночной стороны плитки. Обороты дрели устанавливают на минимум.

    Универсальные сверла

    Кроме вышеперечисленных специализированных сверл, есть еще универсальные. Ими можно обрабатывать практически любые материалы – кирпич с бетоном, плитку, дерево, пластик, алюминий, сталь. Универсальные сверла имеют хитроумную заточку, которая способна резать любой материал. Это очень удобно в тех случаях, когда приходится работать одновременно с разными материалами. Например, при ремонте квартиры.

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    gmnu-nazarovo.ru
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: