Чем и как ровно и точно рассверлить отверстие в металле

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

Высверливание отверстия в металле Источник kovkingorod.ru

Необходимые для работы инструменты

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

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

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

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

Виды сверл для металла:

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

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

Pereosnastka.ru

Особенности сверления отверстий малых размеров

К

атегория:

Технология миниатюрных изделий

Особенности сверления отверстий малых размеров

В настоящее время минимальный размер отверстий, получаемых сверлением, равен 0,05 мм. Получение сверлением отверстий меньших размеров ограничено возможностью изготовления достаточно качественных и стойких сверл, отсутствием прецизионного высокочувствительного сверлильного оборудования.

К тому же, как показали исследования, отверстия диаметром 0,03 мм, полученные сверлением, как правило, не имеют четко очерченного контура. Образующаяся стружка и заусенцы становятся соизмеримыми с отверстием. Удаление стружки затрудняется.

Поэтому для получения отверстий менее 0,05 мм более эффективными являются лазерный, электронно-лучевой и другие методы.

Несомненно, сверление отверстий по размерам, близким к минимально предельному значению, имеет свои особенности по сравнению со сверлением отверстий диаметром около 1 мм и требует не только специального инструмента и оборудования, но и гораздо большей осторожности.

Промышленностью выпускаются стандартные спиральные сверла, минимальный диаметр которых равен 0,1 мм. Для получения меньших размеров отверстий изготавливают специальные сверла.

Малые размеры сверл для сверления отверстий диаметром 0,05—1 мм, их ограниченная жесткость и прочность обусловливают специфические особенности процесса сверления.

Основной особенностью является более резкое влияние ряда факторов, таких как биение сверла и шпинделя станка, состояние и качество поверхности изделия, величина вылета сверла, характер и равномерность подачи.

Ухудшение каждого из перечисленных факторов может привести к поломке сверла или к получению неточных отверстий.

Поэтому весьма важным является исследование влияния каждого из этих факторов на процесс сверления, качество поверхности, точность обработки и стойкость сверл.

Перед началом сверления необходимо обеспечить правильную установку сверл в цанге или патроне, ограничить биение шпинделя и неперпендикулярность его оси к рабочей поверхности стола в пределах 0,005 мм.

Биение режущих кромок сверла должно быть минимальным и не превышать значения 0,015 мм. Принято считать, что установка сверл в патроне считается правильной, если при вращении шпинделя со скоростью менее 1,5 тыс.

об/мин при визуальном рассмотрении через лупу с 4—10-кратным увеличением сверло представляется в виде сплошного стержня без стружечных канавок.

Для более точной количественной оценки биения малоразмерных сверл при установке их в патроне и измерения износа служит специальный прибор.

Он состоит из плиты, установленной на ней головки стереоскопического микроскопа (МБС-2) и кронштейна для крепления и перемещения оптической призмы, предназначенной для поворота изображения исследуемого сверла на 90°. Изменение увеличения изображения с 4,8 до 56х осуществляется поворотом гайки.

Цена деления измерительных окуляров при максимальном увеличении равна 0,015 мм. Окуляры могут поворачиваться в трубках для установки шкалы в положение, удобное для измерения. Источник света расположен во втулке, которая вместе с кронштейном установлена на корпусе оптической головки.

Точная фокусировка изображения осуществляется перемещением призмы. Если условия обработки требуют измерения угла при вершине, то призму можно дополнительно повернуть на соответствующий угол и закрепить винтом. При необходимости износ сверл можно фиксировать на фотопленку.

Рис. 1. График зависимости «ломающей» подачи от величины вылета сверла

При больших значениях вылета L сверл и глубинах h сверления изгибная прочность сверл резко снижается. На рис. 32 приведены зависимости «ломающей» подачи 5Л0М от величины вылета при различных глубинах сверления (для сверл d = 0,5 мм и V = 3,1 м/мин).

Величина вылета малоразмерных сверл оказывает существенное влияние и на производительность обработки и стойкость малоразмерных сверл. При больших отношениях Lid под действием усилия резания происходит потеря продольной устойчивости сверл, вследствие чего теряется их прямолинейная форма, сохраняющаяся при сверлении с вылетом до 10d.

Поэтому во всех случаях целесообразно вести обработку с минимальным (в отношении свободного выхода стружки) вылетом.

Если же по технологическим условиям длина вылета регламентирована, то эффективность использования малоразмерных сверл может быть значительно повышена за счет применения инструмента с уменьшенной длиной рабочей части, что вполне допустимо, так как глубина отверстий диаметром до 1 мм не превышает (за редким исключением) Ad.

Следует иметь в виду, что при сверлении имеет место разбивка отверстий вследствие неизбежных биений сверла. Поэтому при сверлении точных отверстий диаметр сверла следует выбирать с учетом разбивки отверстия и с учетом припуска на последующую калибровку. Последнюю производят калибровочными пуансонами или шариками вначале предварительно, а затем «в размер».

Сверление с использованием обычных трехкулачковых патронов для крепления сверл не всегда обеспечивает получение нужной точности и требует дополнительного времени на центровку. Применение же патронов при больших скоростях вращения (свыше 10 тыс/мин) вызывает значительные вибрации.

В связи с этим для крепления малых диаметров используют зажимные цанги, имеющие меньшую массу и дисбаланс.

Режим сверления

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

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

Зависимость скорости вращения бура от его диаметра:

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

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

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на реконструкции и перестройке домов

Как «глубина» влияет на выбор метода

Большинство производителей инструмента рассматривают любую глубину, которая более чем в 3–4 раза превышает диаметр спирального сверла, как глубокое отверстие. Существуют различные причудливые геометрические формы, такие как сверла с параболической канавкой, которые помогут вам погрузиться глубже, но они также имеют предел.

Вот график, который поможет вам выбрать наиболее подходящую технику для сверления глубоких отверстий:

Как проделать нужное отверстие

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

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

Сквозное отверстие

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

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

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

Глухое отверстие

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

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

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

Что нужно знать о сверлении отверстий в металле

Закрепить металлический лист или деталь можно с помощью разнообразных крепёжных элементов. Однако для них нужно сделать дырки. Сверление отверстий в металле требует от человека использования специальных инструментов. Чтобы провести работу без затруднений, нужно уметь выбирать оборудование и работать с заготовками разного размера.

Сверление отверстий в металле

Типы оборудования

Сверление начинается с подготовки инструментов для работы. Делать дырки можно с помощью шуруповёрта, дрели или специального сверлильного станка.

Чтобы сделать дырку, необходимо подобрать соответствующее оборудование. Для металлических заготовок нужно выбирать специализированную оснастку, которая подходит именно для этого материала. Связано это с тем, что оборудование для дерева, бетона или керамической плитки имеют разную заточку и форму. Оснастка для металлических изделий маркируется буквами HSS.

Рабочая часть инструмента покрывается нитрид-титановым покрытием, которое увеличивает их прочность и износоустойчивость. Для твердых сталей используется другая оснастка, которая обозначается P18. Прочность инструмента увеличивается при добавлении в его состав кобальта. Пример маркировки — Р6М5К5.

Чтобы сверлить легированную сталь, используются сверла, у которых наконечник изготовлен из твердого сплава. С их помощью можно сверлить любые металлические заготовки, однако из-за высокой цены это не рентабельно.

Когда отверстие сделано, можно подобрать сверло под резьбу. Его диаметр будет зависеть от используемой ранее оснастки. Чтобы делать дырки разного диаметра в металлических листах малой толщины, можно использовать конусные сверла.

Можно ли сверлить сверлом по бетону?

Часто возникают ситуации, когда на строительной площадке сложно найти инструмент для сверления металлических изделий, но есть оснастка для работы с бетоном. Делать отверстия большого диаметра или в толстых металлических листах сверлами по бетону нельзя. В противном случае можно сломать оснастку или повредить обрабатываемую поверхность.

Как сверлить ступенчатым сверлом?

В продаже можно встретить ступенчатые конструкции для создания отверстия в металле различных диаметров. На одной оси закрепляется несколько свёрл разного диаметра. Они предназначены для создания дырок разного размера в тонколистовом металле. При работе нельзя торопиться и сильно давить на рукоять дрели.

Можно ли сверлить победитовым сверлом?

Любой мастер отделочных работ скажет, что сверление металла оснасткой из победита недопустимо. Победитовые сверла предназначены для твердых и, одновременно с этим, хрупких материалов. К ним относится натуральный камень, кирпич, бетон. При попадании в металл, сверло будет биться о поверхность и повреждать её, однако дырки не будет.

Победитовые сверла

Чем сверлить отверстия большого диаметра?

Сверление больших отверстий в металле требует использования соответствующей оснастки. Провести работу можно несколькими способами:

• Коронка для металлических поверхностей. Представляет собой окружность требуемого диаметра с заточенными краями. По центру располагается сверло, которое пробивает металл. Далее на малых оборотах электродвигателя коронка делает отверстие выбранного диаметра. Во время проведения работ нужно использовать принудительное охлаждение острых краёв коронки и обрабатываемой поверхности.
• Многоэтапная операция. Подразумевает под собой использование нескольких свёрл по металлу разного диаметра. Начинается работа с оснастки самого малого диаметра и увеличивается по мере сверления.
• Конусообразная оснастка (ступенчатая). Предназначена для работы с тонколистовым металлом.

Строители рекомендуют использовать коронки. Однако при работе с ними требуется не повышать оборотов и следить за тем, чтобы все зубья, идущие по окружности, были целыми.

Как не затупить инструмент?

Инструмент тупится, поскольку перегреваются во время работы. Чтобы сохранить заточку, сверление следует проводить на низких оборотах. Не нужно зажимать кнопку включения инструмента до конца. При сверлении толстых заготовок нужно использовать охлаждающие жидкости или пасты.

Если охлаждающей смазки нет, вместо неё можно использовать машинное масло. Охлаждающая жидкость сохраняет инструмент от перегрева, уменьшает трение.

Как правильно сверлить металл?

При включении инструмента сверло может соскальзывать в сторону, что мешает сделать дырку в выбранном месте. Справиться с этой проблемой можно с помощью керна. Это металлический цилиндр, один конец которого имеет острую часть. Необходимо приложить острое окончание к разметке и ударить по тыльной стороне керна молотком. На металле останется насечка, по которой сверлится дырка.

Сверление толстых заготовок

Не многие начинающие мастера знают, как просверлить отверстие в металле большой толщины. Глубокое сверление сложнее обычного. На производстве оно проводится с помощью токарных станков. В них заготовка закрепляется в подвижном шпинделе, который её вращает.

Если возможности использовать промышленное оборудование нет, можно просверлить глубокое отверстие с помощью дрели. Для этого нужно приобрести специальные направляющие для электроинструмента. Дополнительно требуется использовать машинное масло для охлаждения. В процессе работы нужно периодически останавливаться, чтобы вычистить стружку и дать ему остынуть.

Как сверлить дрелью?

Сверление металла дрелью предполагает соблюдение некоторых рекомендаций:

• Для изготовления отверстия понадобится электродрель, керн, молоток, машинное масло и защитные очки.
• Изначально сделать разметку.
• Надеть защитные очки.
• При малом давлении на дрель нужно выбрать положение малых оборотов и начать работу.
• Нельзя забывать поливать обрабатываемое место с оснасткой охлаждающей жидкостью.

При соблюдении технологии и использовании качественных инструментов можно делать отверстия разного диаметра и глубины. Чтобы сверлить ровные отверстия или точно выбирать глубину, можно использовать устройство, которое называется «ограничитель глубины». Оно закрепляется на электродрель и настраивается под нужную глубину.

Сверление металла дрелью

Как сверлить шуруповертом?

Сверлить металлические заготовки можно не только с помощью промышленного оборудования или электродрели, но и используя аккумуляторный шуруповерт. Этот электроинструмент обладает малой мощностью. Из-за этого он подойдёт для сверления дыр небольшого диаметра и глубины.

Сверление выполняется с помощью промышленного оборудования и электроинструментов. Важно правильно выбирать оснастку, и учитывать глубину, диаметр отверстия. Чтобы оснастка служила дольше, следует использовать охлаждающую жидкость. Сверлить нужно перпендикулярно, чтобы избежать порчи заготовки, инструмента.

Подписывайтесь на канал, ставьте лайки, делайте репосты, а мы будем размещать для Вас полезную информацию о металлах! Так же Вы можете посетить наш сайт, там Вы найдете множество информации о металлах, сплава и их обработке.

Безопасность и советы

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

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

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

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

Полезные приемы при сверлении

Для работы с каленой сталью могут применяться самые различные технологии. Наиболее распространенные технологии характеризуются следующими особенностями:

1. 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.
2. Можно использовать сварочный аппарат для достижения поставленной цели. При воздействии высокой температуры металл становится более мягким, что значительно упрощает процедур.
3. 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.