Твердосплавные сверла по металлу: виды, особенности, критерии выбора

Виды

Прогрессивные виды режущих инструментов имеют множество комбинаций, и их число продолжает расти. Так как такое сверло применяется одновременно для сверления и нарезания резьбы, то приспособление состоит из 2-х частей. Первая – это сверло, вторая часть — это метчик. Существует 2 типа подобных комбинированных инструментов.

Описанный выше вид используется для сверления отверстий и получения резьбы с широким шагом витков. Выполняются такие операции на металле небольшой толщины. В этом случае к точности резьбы предъявляют невысокие требования, отверстия выполняются сквозными. При этом сверло имеет длину в 2-2,5 диаметра второй ступени — метчика.

Другой вид комбинированного сверла-метчика разработан рижскими конструкторами. Этот вид намного прочнее первого типа, с более точными показателями. Он нарезает резьбу более мелкого шага витков, даёт высокое качество работы. Ступень сверла больше длины отрезка сверления в полтора раза, резьба может быть выполнена крупными и мелкими витками.

Вторая ступень после сверловой сделана в форме всё той же спирали и дополнена зубьями, которые и режут металл, выполняя роль метчика. Расположение ленточек инструмента под углом повышает его стойкость к перегрузкам во время работы. При этом отвод стружки происходит более свободно.

Существенные различия между разными типами комбинированных свёрл заключаются в строении сверловой части. Эта часть выполняется в классической форме — сверло со спиралями. Когда тыльная часть вспомогательной поверхности выполнена в форме цилиндра, происходит расширение готового отверстия. Инструмент может быть с перемычкой или без неё.

Подобная форма снижает нагрузки вдоль оси, повышая этим стойкость инструмента. Минусом является сложность в изготовлении и заточке.

Ещё один вид сверла — это обратно направленный внутренний конус. Такой подход помогает центровке сверла во время рабочего процесса. После работы сверло оставляет конусообразный след, который затем срезается во время нарезки резьбы. При фасонной форме сверления выполняется расточка торцевых фасок разнообразной высоты и с различными углами. Явное преимущество – не приходится пользоваться дополнительным инструментом, тратить время на две операции.

Минусами, несомненно, являются большая нагрузка на ленточки сверла и длительное время на операцию.

Производители выпускают комбинированные свёрла в разъёмном и неразъёмном вариантах. Такой инструмент режет правую и левую резьбу, изготавливают его из металлов различного типа.

Несмотря на явные преимущества, инструмент имеет довольно весомые минусы. Это невысокое качество резьбы при жёсткой фиксации в патроне станка. Трудность настройки при взаимодействии с металлом, сложным в обработке — осевая подача должна с точностью соответствовать шагу заданной резьбы.

Особенности сверления в полевых условиях

При отсутствии специальной охлаждающей жидкости вместо нее можно использовать оливковое масло. Также здесь подойдет и растительное, в котором доля содержания олеиновой кислоты всего лишь в 2 раза меньше — 40%. В том случае, если ни одного из названных веществ не окажется под рукой, то на помощь может прийти обычное свиное сало или жир: в них уровень содержания олеиновой кислоты может достигать 44%.

Во время создания отверстий необходимо выставить минимальные обороты не более 200 об/мин. Некоторые модели дрелей не имеют возможности выбирать обороты. В этом случае проблема решается посредством использования приема «включение-выключение», при котором углубление в материале создается за счет инерции.

Следите за тем, чтобы подача на дрель была минимальной

В то же время важно, чтобы она была равномерной

Чем отличаются HSS-сверла от твердосплавных моделей

В первую очередь, HSS-сверла отличаются от твердосплавных по технологии изготовления материала.

  1. Быстрорежущую сталь получают путем добавления в углеродистую сталь вольфрама, хрома, молибдена и иных компонентов. Материал HSS-сверл обладает высокой прочностью.

  2. Твердый сплав — это композитный материал, изготовленный по технологии порошковой металлургии.Он состоит из частиц микронного размера. Основной компонент — карбид вольфрама. К дополнительным относятся карбид титана, карбид тантала и пр.

Твердосплавные инструменты от HSS-сверл отличаются более высокими твердостью и термостойкостью. Однако твердые сплавы имеют меньшую прочность. Они боятся вибраций и силовых нагрузок. Это не позволяет использовать твердосплавные сверла для прерывистой обработки заготовок на высоких скоростях.

Из-за сложной технологии изготовления твердосплавные инструменты стоят дорого. Цены на сверла из быстрорежущей стали значительно ниже.

Подбор необходимого вида сверл

Большинство электроинструментов продается со стандартным комплектом сверл, их единственное отличие — размер. Для выполнения некоторых задач этого набора недостаточно, требуется подобрать другие типы буров.

Спираль

Спиральные сверла используются при работе с деревом. Диаметр — 3–52 мм. Образцы выпускаются с заостренным концом. Это обеспечивает устойчивость инструмента на обрабатываемой заготовке, исключает его соскальзывание. Конусообразный хвостовик позволяет наметить точку сверления.

Количество оборотов напрямую зависит от диаметра изделия, то есть скорость сверления обратно пропорциональна диаметру бура.

Так, при формировании отверстий в древесине мягких пород при помощи сверла диаметром 14 мм оптимальным будет параметр 1800 об/мин, в случае с твердыми породами дерева режим уменьшается вдвое, до 900 об/мин. Следуя правилу, можно продлить эксплуатационный период.

Длинные

Необходимо учитывать габариты электроинструмента. Сверло диаметром 10 миллиметров может быть 45 см в длину, весить около 3 кг. Обычная бытовая дрель, укомплектованная таким буром, не сможет сделать и нескольких оборотов. Этот тип сверла лучше устанавливать на электрические дрели-миксеры, работающие на малых оборотах.

Чем тоньше сверло, тем оно короче, меньше весит. Длинное и тонкое сломается при работе.

Винтовые

Винтовыми, или шнековыми, изделиями сверлят древесину против роста ее волокон. Диаметр и длина находятся в прямой зависимости. Так, наименьший в линейке бур диаметром 10 мм имеет длину 400 мм. Винтовое сверло диаметром 50 мм в длину достигает 1100 мм. На конце изделий есть винт с мелкой резьбой. Деталь хорошо справляется с отведением стружки.

К этой же категории относят сверло Левиса, имеющее змеевидную конфигурацию, диаметром 10–60 мм.

В таблице представлены цены на спиральные сверла.

Марка

Диаметр

Длина, мм

Вес, кг

Цена, руб

Sturm

12 мм

230

0,135

120

Наммеr

20 мм

460

0,480

672

Haisser

25 мм

460

0,580

758

Pqtools

30 мм

230

0,520

520

Энкор

35 мм

460

1,2

801

Зубр

40мм

600

1,28

2114

Бывают длинные сверла с ручками для бурения глубоких отверстий. Ручное приспособление позволяет заглубляться в материал настолько, насколько это необходимо.

Перо

Перьевые сверла позволяют сформировать большое отверстие, не используя специальный инструмент. Бур не предусматривает отвод стружки, как в случае со спиральными и винтовыми образцами. Это проблема при формировании глубоких отверстий. Инструмент применяется при сверлении заготовок из дерева, ДСП толщиной не более 20 см. При необходимости можно воспользоваться специальным удлинителем.

Сверло Форстнера

Буры Форстнера применяются при производстве мебели. Они позволяют делать глухое отверстие с абсолютно ровным дном. Бывают разного диаметра. Аналог этого сверлильного элемента — балеринка, состоящая из центровочного сверла и боковых резцов. Модель имеет устройство, позволяющее задавать необходимый диаметр будущего отверстия.

Кольцевое

Кольцевые сверла, или коронки, позволяют обрабатывать различный материал (в зависимости от напыления), используются при строительстве, ремонте, выпиливании отверстий большого диаметра.

По внешнему виду корончатые буры напоминают кольцо с острыми зубьями, расположенными на кромке.

Бывают и фрезерные сверла, термиты. Они позволяют в процессе работы выполнять фрезерование — смещение в заданном направлении. Это обусловлено их устройством. Фрезер может применяться для работы с деревом, пластиком, гипсокартонными конструкциями.

Зенкер

Зенкер используется при необходимости скрыть шляпки крепежных элементов, обеспечить отверстия под мебельные конфирматы. Зенковкой выбирают углубление заданного размера. В большинстве случаев сверлильное устройство снабжается сменным центровочным сверлом диаметром 4 мм, зафиксированным при помощи зажимного винта. Конструкция с зенкером может дополнительно комплектоваться ограничителем глубины.

Гибкое

Гибкое сверло — гибкий вал, один конец которого фиксируется в патроне электроинструмента, другой служит посадочным местом для фрезы, прочих сверлильных элементов. Насадка позволяет добраться до малодоступных мест.

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.
  11. Главный угол при вершине. Угол между режущими кромками, оказывает значительное влияние на процесс резания и прочность сверлильного инструмента. Для работ по металлу его стандартное значение равно 116÷118°.
  12. Задняя поверхность. Для снижения трения в зоне резания задняя поверхность затачивается под углом к режущей кромке. Для сверления металла его значение около ленточки должно составлять 8÷12°.
  13. Перемычка. Конструктивная часть, общая для обеих задних поверхностей.
  14. Поперечная режущая кромка. Острая грань на перемычке, разделяющая задние поверхности. При правильной заточке на ее середине находится геометрический центр режущей части, который должен совпадать с осью инструмента.
  15. Ленточка. Две слегка выступающие над спиральными поверхностями полоски, которые калибруют отверстие и снижают трение о его стенки.

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

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Sdelai-Lestnicu.Ru