Сверление отверстий инструменты применяемые при сверлении. Инструменты для сверления. Особенности бытовых дрелей

В повседневной жизни часто возникают ситуации, в которых необходимо приложить мужскую силу и умения. Просверлить отверстие в стене, завернуть несколько саморезов, сделать ремонт в комнате, собрать нехитрую конструкцию на дачном участке под силу любому человеку при наличии соответствующего инструмента. Дрель является незаменимым помощником для решения подобных задач. При этом если не планируется профессиональное использование оборудования, подойдут и простые, недорогие модели, выбор которых очень широк.

Для многих покупателей определяющим фактором при выборе является стоимость инструмента. Но, приобретение дешевых китайских моделей не является рациональным вложением средств, так как оборудование может быстро выйти из строя, потребовать ремонта или замены. Цена изделия должна быть важным, но не единственным фактором при выборе. Необходимо учитывать следующие параметры:

Мощность дрели и объем энергопотребления. На рынке присутствуют модели, для работы которых необходимо от 300 до 1500 Ватт.
Максимальная скорость вращения патрона. На основании данного параметра можно определить пригодность дрели к работе с различными материалами и насадками.
Наличие системы реверса и регулятора скорости, делающих эксплуатацию оборудования более удобной и функциональной.
Предельно допустимый диаметр отверстий, для подготовки которых может применяться дрель.
Наличие кнопки фиксации вращения, также расширяющей возможности инструмента.
Тип закрепления насадок в патроне: с использованием специального ключа или быстрозажимной.

В первую очередь обращает на себя внимание мощность дрели. Если планируется покупка бытовой модели для домашнего использования, подойдет вариант на 500 Ватт. Для частого применения и подготовки отверстий в бетоне, кирпиче, других материалах повышенной твердости необходимо выбирать более мощный инструмент. Приобретать дрели на 300-400 Ватт можно только при сильных финансовых ограничениях.

Скорость вращения патрона также отличается у разных моделей и марок инструмента. Для бытового применения рациональным выбором будет оборудование, выдающее 3000 оборотов в минуту. Работа с твердыми поверхностями, особенно при использовании ударного механизма, требует более высоких скоростей вращения патрона. Желательно приобретать дрель с регулятором скорости, что позволяет настроить инструмент под конкретный материал.

Выбирать технику по предельно допустимому диаметру отверстия также необходимо. Если оборудование не рассчитано на сверление больших отверстий, вероятный исход – порча электродвигателя. Если планируется эксплуатация техники в качестве элемента шлифовального станка, миксера, другого оборудования, наличие кнопки фиксации вращения считается обязательным условием при покупке.

В качестве дополнительного критерия рассматривается тип патрона. Быстрозажимной вариант считается более удобным, но такой инструмент стоит несколько дороже. Проще в эксплуатации патроны с одногильзовым механизмом. В перфораторах устанавливаются двухгильзовые устройства. Для домашнего использования подойдет модели, насадки в которых зажимаются специальным ключом.

Классификация инструмента

При выборе дрели, кроме вышеуказанных параметров, необходимо учитывать интенсивность и частоту ее использования, не вдаваясь при этом в крайности. Приобретение дорогой профессиональной модели, рассчитанной на ежедневную эксплуатацию в течение нескольких часов, не является рациональным. Оборудование большую часть своей жизни будет простаивать. Если купить простую модель и начать зарабатывать на ремонте помещений, очень быстро такое изделие придется менять на новое.

На рынке предлагают несколько вариантов инструмента для домашнего использования. Наиболее простыми и недорогими считаются электрические дрели. Небольшая масса и габариты, удобство в эксплуатации, минимальное энергопотребление считаются основными достоинствами подобного оборудования.

Для владельцев квартир и частных домов, сложенных из бетонных плит, кирпича и других прочных материалов рациональным вложением средств станет приобретение перфоратора. Большая мощность и габариты, наличие функции удара делает инструмент незаменимым помощником при сверлении отверстий в стенах. Промежуточный вариант – покупка ударной дрели. С такой техникой достаточно удобно работать, а по своей функциональности она лишь немного уступает перфораторам.

В соответствии с общепринятой классификацией, дрели делятся на следующие типы:

Стандартные дрели, наиболее распространенные и востребованные.
Угловые модели, применение которых позволяет работать в труднодоступных местах.
Оборудование миксерного типа, способное не только сверлить, но и работать с различными насадками для смешивания материалов.
Компактные и небольшие по массе шуруповерты, с подключением к сети переменного тока или аккумуляторные модели.
Перфораторы, оснащенные специальным редуктором, и схожие по конструкции ударные механизмы.

Указанные варианты считаются основными для использования в домашних условиях. При необходимости можно приобрести специализированные модели, например пневматическое устройство, магнитную или электроэрозионную технику, оборудование для сверления отверстий в печатных платах. Такая техника для бытовых нужд не используется, а ее покупка оправдана, если человек занимается подобными работами в домашних условиях.

Достоинства и отличительные черты дрелей различных типов

Стандартная электродрель

Стандартная электродрель имеет достаточно простую конструкцию, в которой силовой агрегат через редуктор приводит патрон во вращение. Подобная конструкция объясняет достоинства модели, а именно компактные размеры, небольшой вес, возможность управлять инструментом одной рукой. Существует множество моделей и марок данной техники, отличающихся по мощности, скорости вращения и другим характеристикам.

Ударная дрель

Ударная дрель считается инструментом более высокого уровня и позволяет работать с материалами, недоступными для простого оборудования. Сделать отверстие в бетонной стене обычным инструментом не удастся, в то время как ударный механизм способен успешно справиться с задачей.

Отличием оборудования является специальный механизм, придающий патрону толкательные движения кроме вращательных. Практически во всех моделях подобная функция является управляемой, а ее наличие существенно повышает функциональность техники. Конструктивная схема не имеет элементов, свойственных перфораторам, но на бытовом уровне мало кто задается таким вопросом. Для типовых задач по хозяйству такой механизм считается рациональным вложением средств.

Угловая дрель

В некоторых случаях возникает необходимость сверления отверстий в труднодоступных местах, работа в которых типовым инструментом невозможна. Решить проблему помогает угловая дрель. Ее особенностью является оригинальная конструкция редуктора, расположенного перпендикулярно корпусу. В результате появляется возможность сверлить отверстия под любым углом. Приобретается такой инструмент редко, но в некоторых случаях является незаменимым устройством.

Дрели-шуруповерты

Очень популярными считаются модели, в которых совмещены функции дрели и шуруповерта. Кроме традиционных операций по подготовке отверстий, пользоваться инструментом удобно для сборки мебели, строительных и ремонтных работ. Наличие двух скоростей вращения патрона. А также плавной регулировки за счет изменения усилия на пусковой кнопке отличают подобные модели от других типов инструмента. Обязательным считается наличие функции реверса.

Аккумуляторные дрели

Отдельного упоминания заслуживают аккумуляторные дрели. Инструмент мобилен и очень удобен в эксплуатации за счет отсутствия проводов и необходимости иметь под рукой розетку или удлинитель. Если приобретается дрель для работы на улице, или в помещении, не оснащенном электроснабжением, такой вариант является рациональным. Лучше всего покупать инструмент с литий-ионной батареей, не теряющей характеристик при длительном простое. Если планируется использовать оборудование интенсивно, подойдут дешевые модели с никель-кадмиевым аккумулятором.

Обязательными параметрами, на которые необходимо обращать внимание, являются напряжение аккумуляторной батареи и ее емкость. В большинстве случаев, механизмы работающие от источников 18 В, дают больший крутящий момент, чем аналоги на 96 В. От емкости батареи зависит продолжительность использования дрели без подзарядки.

На что обратить внимание при выборе

Несмотря на обилие выбора в магазинах, приобрести качественную и одновременно недорогую модель для домашнего использования сложно. Для этого необходимо рассмотреть максимально возможное число электродрелей в доступном ценовом сегменте. Сравнить характеристики, ознакомиться с отзывами владельцев.

Основными критериями, которых необходимо придерживаться, считаются:

Тип материала, для работы с которым покупается инструмент. Для сверления бетона необходимы ударный механизм или перфоратор. Для работы с деревом, пластиком или гипсокартоном подойдет простая дрель.
Если выбор делается между ударной моделью или перфоратором, также необходимо оценить твердость обрабатываемой поверхности. Для операций сверления бетона, штробления стен и других тяжелых задач лучше остановиться на втором варианте.
При потребности исключительно в сверлении отверстий, важно ориентироваться на скорость вращения патрона, которая должна быть не менее 3000 оборотов в минуту. Если планируется использовать инструмент в качестве шуруповерта, наличие регулировки скорости вращения и механизма реверса.
Оборудование должно быть удобным в эксплуатации, хорошо лежать в руке, желательно иметь небольшой вес и габариты. Указанные критерии существенно влияют на скорость и качество работы.
Имеющийся кабель должен позволять использовать инструмент без каких либо сложностей, что обеспечивается достаточной длиной провода. Дрель с коротким кабелем неудобна, что выражается в постоянном подключении через удлинитель.
Лучше всего приобретать продукцию известных мировых брендов, зарекомендовавших себя на рынке. Неизвестные марки оборудования – это риск получить некачественный инструмент с минимальным ресурсом.
Стоимость изделия также имеет значение. Если дрель будет использоваться постоянно, желательно не экономить и приобрести качественное оборудование.

Кроме указанных критериев проверяется наличие гарантии производителя. В этом случае покупатель защищает себя от приобретения подделки ли некачественной продукции. Следуя указанным рекомендациям, можно быть уверенным в работоспособности электродрели, соответствии инструмента бытовым задачам, его надежности и долговечности.

Среди всех инструментов, которыми пользуется мастер при выполнении бытовых работ, наиболее востребованной считается электрическая дрель.

Она требуется для установки карниза, подвешивания полочек, ремонта мебели, работах с электропроводкой и многими видами других работ.

Поэтому, когда возникает необходимость в покупке новой современной модели, к этому вопросу следует подойти осознанно: из всего многообразного ассортимента выставленной на продажу продукции выбрать ту модель, которая оптимально будет служить долгие годы и не вызовет лишних трат денежных средств.

Назначение дрели

По своим функциональным возможностям любая дрель решает основную задачу - высверливание отверстий в каких-то определенных видах материалов:

древесине;
стальных сплавах;
цветных металлах;
пластмассах.

С этой целью создан большой ассортимент сверл под конкретные задачи и разнообразные рабочие органы в конструкциях дрелей. Они предназначены для работы под номинальной нагрузкой на определенных скоростях вращения ротора.

Бетонные плиты, кирпичи, камни обладают увеличенной прочностью, плохо обрабатываются на срез вращающимися сверлом. Для создания углублений в них используется другой метод: нанесение частых ударов. Этот принцип реализован в другом электроинструменте - .

Современные дрели тоже снабжаются ударным механизмом, но их возможности в обработке бетонных материалов значительно ограничены и являются только дополнительной функцией у элитных моделей потому, что основное усилие инструмента создается за счет приложения крутящего момента.

За счет этих отличий дрель с мощностью 800 ватт хуже справится с созданием отверстия в бетонной плите, чем перфоратор на 700. В то же время высверливать металл проще обыкновенной дрелью, чем перфоратором равноценной мощности.

Принципы классификации по надежности механизмов

Электрические инструменты создаются производителями для высверливания отверстий при различных нагрузках, но без превышения номинальной мощности на валу двигателя. По этому показателю они делятся на три класса:

бытового назначения;
профессиональный инструмент;
промышленные устройства.

Дрели для быта

Эти конструкции создаются для надежной работы в домашних условиях при сверлении с перерывами около трех часов в течение рабочего дня. Дрели с ударным механизмом этого класса могут пробивать отверстия в каменных материалах около 20% общего времени эксплуатации.

Многие производители стараются оформить корпус этих моделей зеленым цветом, как показано на снимке ниже.

Крепление рабочего органа

В составе дрели могут использоваться патроны, зажимающие сверло:

кулачковым механизмом с помощью специального ключа;
или обладающие быстрозажимным устройством, управляемым усилием руки оператора.

Последняя конструкция обеспечивает более удобную замену сверла. Это преимущество сказывается в том случае, когда требуется создавать много отверстий разного диаметра, выполнять работу за короткое время.

Патрон с креплением под ключ требует изъятия ключа из зацепления после зажатия сверла. Чтобы его не бросать куда попало и тратить время на последующие поиски, опытные мастера привязывают его через отверстие внутри рукоятки к шнуру питания дрели около крепления вилки.

Такой прием облегчает поиск и экономит время, а заодно не позволяет менять сверла при вставленной в розетку вилке шнура питания.

Органы управления дрелью

Для запуска электродвигателя дрели необходимо воспользоваться кнопками, расположенными на ее рукоятке. При этом можно выбрать:

направление вращения у моделей с реверсом;
кратковременное нажатие/отпускание кнопки питания для включения/снятия напряжения с двигателя;
одноразовое нажатие для длительного вращения рабочего органа без режима удержания кнопки и повторное - для отключения.

Третий способ управления предназначен для использования при стационарном закреплении корпуса в крепежных устройствах и ручной подаче заготовки. Выполнять сверление этим методом с удержанием инструмента руками нельзя, ибо вполне возможно заклинивание сверла в обрабатываемом материале.

Тогда крутящий момент начнет мощным импульсом передаваться на корпус, заставляя его вращаться вокруг остановившегося сверла. Оператор, держащий инструмент в руках получит мощный удар, которому не сможет противостоять.

Дрель вырвется из рук, а выключатель будет подавать напряжение на двигатель…Последствия таких действий опасны, их предугадать невозможно.

У моделей с ударным механизмом можно выбирать режим чистого сверления либо нанесения ударов с одновременным вращением.

Профессиональные дрели

Такие конструкции разрабатываются для выполнения технологических операций в течение рабочего дня исполнителя. Они могут надежно работать порядка 7÷8 часов в сутки.

Многие производители стараются выделить эти модели из общего количества инструментов синим цветом корпуса. А органы управления и правила эксплуатации для этих моделей не изменились.

Дрели для промышленного использования

Эта группа инструмента создается с максимальной защитой и высококачественной настройкой, позволяющей выполнять непрерывное сверление одним оператором в течение рабочего дня и передавать дрель сменщику для последующего использования без организации перерывов.

Повышенная надежность приборов этого класса диктует их очень высокую стоимость. Подобный инструмент экономически невыгоден домашнему мастеру для выполнения бытовых работ.

Принципы классификации по источникам тока

Электрический двигатель дрели может быть создан для питания от бытовой сети 220 вольт или съемных аккумуляторных батарей на основе использования одной из комбинаций металлов для электродных пластин:

литий-ионных;
никель-металл-гидридных;
никель-кадмиевых.

Первые два типа экологичны. Литий-ионные АКБ имеют низкий саморазряд. Никель-металл-гидридные аккумуляторы при правильной эксплуатации обладают большим гарантированным ресурсом циклов заряда и разряда.

Никель-кадмиевые модели лучше других работают при низких температурах, дешевле, но им присущ эффект памяти, требующий правильного выполнения технологии заряда.

Аккумуляторные дрели не привязаны к электрической сети 220, хорошо работают в автономных условиях.

Специфические конструкции

Дрели-миксеры выпускаются отдельным классом с двигателями, предназначенными для работы на пониженных оборотах с преодолением высоких усилий противодействия, создаваемых плотными строительными смесями. Рабочий орган у них выполняется в виде лопатки или бура, обеспечивающего перемешивание красок, шпаклевок и других растворов. В конструкции такого инструмента предусмотрен запас мощности двигателя и способы повышенного отвода тепла от обмоток, увеличивающие устойчивость механизмов к перегреву.

Угловая дрель имеет конструкцию головки, позволяющую выполнять работы в труднодоступных местах с ограниченным пространством под углом в 90 градусов к оси корпуса.

Дрель-шуруповерт обладает возможностью регулировки крутящего момента на низких оборотах. Ей удобно закручивать либо удалять шурупы-саморезы или винты в больших количествах.

Универсальная сетевая дрель широко распространена, наделена многими функциями:

регулирования скорости вращения рабочего органа с плавным началом сверления на малых оборотах и постепенным наращиванием числа оборотов до оптимальной величины;
реверсом;
ударным механизмом.

Как устроена дрель

Кратко конструкцию можно представить:

корпусом из прочной диэлектрической пластмассы;
электродвигателем, состоящим из статора и ротора с обмотками;
коллекторным узлом со щетками;
кнопками и выключателем с тиристорным регулированием напряжения, подаваемого на двигатель;
червячным механизмом передачи вращения от двигателя на рабочий орган;
патроном для удержания сверл;
системой воздушного охлаждения;
рукоятками;
дополнительными приспособлениями.

Компоновка деталей одного из видов ударной дрели показана на поясняющем рисунке. Он кликабельный: при клике по изображению увеличивается в размере для удобного просмотра.

Здесь видно, что стопорный фиксатор введен между неподвижной и вращающейся шестернями и перекатывается между ними, чем исключает возможность их соприкосновения рельефными зубчатыми поверхностями. Этот режим создается для обычного сверления и вывода ударного механизма из работы.

Когда возникает необходимость выбивания отверстий в каменных или бетонных конструкциях, то переключателем «удар-сверление» убирают из зацепления шестерен стопорный фиксатор. Подвижная шестерня начинает прижиматься к стационарной и, вращаясь под усилием крутящего момента двигателя, перекатывается своим рельефом по ее фигурной поверхности, поднимается по ее выпуклостям и проваливается во впадины.

При этом вал шестерни, на обратной стороне которого вмонтирован патрон с рабочим органом, совершает не только вращение, но и возвратно-поступательное движение, создающее удары сверла по обрабатываемому бетону.

Чтобы эти удары были эффективными, необходимо плотно с хорошим усилием вдавливать сверло через корпус дрели в просверливаемое отверстие. Такая особенность работы этого ударного механизма значительно сокращает мощность двигателя на преодоление сил трения.

У самых простых дрелей эта функция отсутствует.

Основным условием приобретения любой модели является удобное и надежное выполнение конкретных задач, стоящих перед домашним мастером. На них влияет необходимость постоянной обработки различных материалов.

Например, маломощные модели, созданные для просверливания древесины, не справятся с железнодорожным рельсом и сгорят. В то же время дрелью, способной создавать отверстия в броне танка, совсем неэффективно обрабатывать пластмассы.

Для выбора оптимального инструмента учитывают технические характеристики:

мощность крутящего момента двигателя. Косвенной характеристикой его оценки является потребляемая электрическая мощность на номинальной нагрузке, величину которой производитель указывает на шильдике корпуса и в паспорте изделия;
скорость вращения сверла, возможность его регулировки;
конструкция патрона и диаметры доступных сверл для установки в него.

Дополнительными факторами выбора может быть:

комплектация рабочих органов;
упаковка в простую картонную коробку или специальный пластмассовый кейс, позволяющий хранить и безопасно транспортировать инструмент;
состояние технической документации;
гарантии производителя и продавца;
стоимость и многие другие характеристики.

Важно понимать, что даже самый хороший продавец сможет дать только обзор имеющихся у него инструментов и порекомендовать модель исходя из указанных вами условий работы, как показано в прилагаемом видеоролике. Но, он не способен предвидеть все будущие возможности ее использования.

Выбор дрели придется делать вам исходя из собственных предпочтений и полученных знаний.

При выборе инструмента для сверления перед специалистом стоит две задачи: максимально продлить срок службы инструмента, а также достигнуть заданных параметров качества отверстия. Отверстия могут быть получены различными способами: штампованием, литьем, ковкой, лазером или выжиганием, в металлообработке чаще всего применяется сверление, и если необходимо - развертывание и растачивание. Какова бы ни была цепочка операций, аккуратность отверстия обычно определяется одним или несколькими геометрическими параметрами: прямолинейность (параллельность и перпендикулярность осей), истинное положение, цилиндричность (округлость, конусообразность, бочкообразность), уровень шероховатости поверхности.

Существуют различные факторы, которые могут привести в неудовлетворительному результату. Выбор сверла и то, как оно будет применяться, имеет решающее значение для точности отверстия. Традиционные сверла из быстрорежущей стали дают не самый лучший результат на высокоскоростных режимах. Кобальт немного жестче и более износоустойчив, и может достигнуть лучшего результата. Затем следует порошкообразные твердые сплавыи, наконец, твердый карбид, который, за исключением ружейного сверления, обеспечивает наилучший результат по всем параметрам определения качества поверхности. Шероховатость поверхности Ra 0,32 мкм и менее легко достигается с помощью карбидных сверл, при условиях жесткой установки, отсутствия биения в сверле и держателе инструмента, использования качественной СОЖ, и подбора соответствующих скорости и подачи.

Для улучшения качества отверстия и увеличения срока службы инструмента следует использовать специальные сверла, а не сверла общего назначения. Многие производители предлагают серии сверл, предназначенных для обработки конкретного материала, для сверления на определенную глубину, с повышенным контролем стружки и т.д.

При работе на токарных станках с ЧПУ стоит обратить внимание на сверла со сменными пластинами. В некоторых случаях такие сверла применяют для чернового сверления, затем сдвигают инструмент на небольшое расстояние по оси Х и далее используют сверло в качестве расточной оправки. Таким образом, требуется меньшая номенклатура инструмента, можно сэкономить время и получить прямолинейное и точное по размеру отверстие, при невысоких требованиях к чистоте. При этом лучше предпочтение отдать сверлам со специальным стружколомом, который позволит образовывать стружку необходимой формы. Растачивание специальным инструментом, конечно, позволит достичь высоких характеристик отверстия - можно легко поменять радиус, свойства режущей кромки, скорость подачи, таким образом, растачивание дает хорошие возможности для контроля. Но на такую обработку потребуется дополнительное время, что существенное удлиняет весь процесс.

Независимо от того, потребуется ли растачивание или нет, сверление следует осуществлять с подачей высококачественной СОЖ подходящей концентрации -это в итоге улучшит качество поверхности и увеличит срок службы инструмента, и сделает процесс обработки более предсказуемым. Существуют различные виды СОЖ - это могут быть эмульсия на водном растворе, или раствор минеральных и синтетических масел, выбор зависит от типа обрабатываемого материала.

Важно также обратить внимание на держатель инструмента. Независимо от того, какой тип инструмента или инструмент какого производителя вы будете использовать, в среднем через четыре года износ начнет сказываться на эффективности его работы.

Даже с самыми лучшими держателями и новыми карбидными сверлами, рассверливание часто остается лучшим способом достигнуть всех заданных требований. Пожалуй, наилучшим вариантом будет использование развертки со сменными пластинами, которые позволят достичь максимальной продуктивности с наименьшими затратами. Такие развертки более экономичны, чем с цельными лезвиями, и могут обеспечивать высокое качество поверхности при скорости подачи до 7500 мм/мин.

Расточки нуждаются в очень точном выравнивании, гораздо более точном, чем сверла и развертки. Продукт-менеджер канадского подразделения компании Iscar Дэвид Ветресин утверждает, что гидравлические держатели, и в некоторых случаях термозажим, это наилучший выбор, чтобы не подевргать шпиндель толчкам при работе. Около 80% проблем с качеством отверстий происходят по причине не точной настройки. Даже при наилучшем инструменте и держателях, при установке их в обрабатывающем центре с биением 0,002мм на шпинделе, получим погрешность на конце развертке в 0,05мм. Вот почему необходимо использовать настраиваемые держатели. Они имеют радиальные и угловые регулировочные винты, и с их помощью возможно достигнуть биение до 0,001 мм и менее.

При работе на токарных станках с ЧПУ, револьверная головка и шпиндель также должны быть отлично настроены, в противном случае потребуется развертка с плавающим держателем, который позволяет ей самоцентрироваться. Но их невозможно применить для работы на высокой подаче с развертками со сменными пластинами или сменными головками, они могут использоваться только с цельным инструментом из карбида или из быстрорежущей стали.

Еще более эффективным является обработка без операции рассверливания и растачивания, выполненная одни сверлом. Так, например, существуют сверла, снабженные специальными пластинами для полировки поверхности в процессе резки, и самоцентрирующим наконечником, предотвращающим ход инструмента.

Одной из самых сложных задач в сверлении является обработка суперсплавов на основе никеля и кобальта, проблемы эвакуации стружки и теплообразование здесь встают еще более остро. Из-за плохих свойств теплопередачи и высокой твердости этих материалов стоит использовать сверла со сменными пластинами, работающими на значительно сниженных скоростях и подачах, но не слишком низкими, чтобы не столкнуться с проблемой упрочнения металла. Т.е. необходимо подобрать такую скорость подачи, чтобы найти баланс между поломкой сверла и образованием трещин и последующим разрушением материала. При этом срок службы инструмента составляет примерно четверть в сравнении с аналогичными работами при обработке легированной стали, поэтому замена пластин будет гораздо более экономически выгодной по сравнению с заменой целого сверла. Кроме того, так как эти материалы имеют свойство быстрого упрочнения, важно обеспечить подачу достаточного объема СОЖ под высоким давлением, и форма стружки должна быть такой, чтобы могла беспрепятственно проходить по канавкам сверла. Необходимо избегать вывода сверла для удаления стружки или пауз в процессе сверления. По этой же причине, рекомендуется выбрать процесс без сверления предварительного отверстия.

При обработке суперсплавов большое значение имеет и способ крепления инструмента, и здесь также предпочтение за гидравлическими патронами, которые дают более высокое усилие зажима, чем цанговые. Кроме того, содержащееся внутри этого держателя масло дает некоторое дополнительное гашение вибрации, а при таком сверлении любое преимущество имеет большое значение.

Особую сложность составляет сверление малых отверстий диаметром менее 3мм. Сверла для обработки таких отверстий называют микросверлами. СОЖ, которая используется с такими сверлами, должна быть очень низкой вязкости, желательно на водной основе. Микросверление требует высоких затрат. Во избежание поломки сверла, требуется невысокая подача, также необходимо достичь достаточного вращения шпинделя. Все это является причиной снижения продуктивности, и ведет к повышению расходов, не говоря уже о высокой стоимости самих микросверл.

В качестве альтернативы, в определенных диаметрах и длинах, можно использовать микросверла из кобальта и порошкового металла, которые будут по стоимости в три раза ниже.

Если размер необходимого микросверла не попадает в стандартную линейку производителя, растачивание и другие вторичные операции обойдутся весьма дорого. В случае, когда таких сверл требуется достаточно много, более экономически выгодно будет сделать заказ индивидуально изготовленных микросверл.

Обработка отверстий – это целый ряд технологических операций, целью которых является доведение геометрических параметров, а также степени шероховатости внутренней поверхности предварительно выполненных отверстий до требуемых значений. Отверстия, которые обрабатываются при помощи таких технологических операций, могут быть предварительно получены в сплошном материале не только при помощи сверления, но также методом литья, продавливания и другими способами.

Конкретный способ и инструмент для обработки отверстий выбираются в соответствии с характеристиками необходимого результата. Различают три способа обработки отверстий – сверление, развертывание и зенкерование. В свою очередь эти методы подразделяются на дополнительные технологические операции, к которым относятся рассверливание, цекование и зенкование.

Чтобы понять особенности каждого из вышеперечисленных способов, стоит рассмотреть их подробнее.

Сверление

Чтобы обрабатывать отверстия, их необходимо предварительно получить, для чего можно использовать различные технологии. Наиболее распространенной из таких технологий является сверление, выполняемое с использованием режущего инструмента, который называется сверлом.

При помощи сверл, устанавливаемых в специальных приспособлениях или оборудовании, в сплошном материале можно получать как сквозные, так и глухие отверстия. В зависимости от используемых приспособлений и оборудования сверление может быть:

ручным, выполняемым посредством механических сверлильных устройств или электро- и пневмодрелей;
станочным, осуществляемым на специализированном сверлильном оборудовании.

Использование ручных сверлильных устройств является целесообразным в тех случаях, когда отверстия, диаметр которых не превышает 12 мм, необходимо получить в заготовках из материалов небольшой и средней твердости. К таким материалам, в частности, относятся:

конструкционные стали;
цветные металлы и сплавы;
сплавы из полимерных материалов.

Если в обрабатываемой детали необходимо выполнить отверстие большего диаметра, а также добиться высокой производительности данного процесса, лучше всего использовать специальные сверлильные станки, которые могут быть настольными и стационарными. Последние в свою очередь подразделяются на вертикально- и радиально-сверлильные.

Рассверливание – тип сверлильной операции – выполняется для того, чтобы увеличить диаметр отверстия, сделанного в обрабатываемой детали ранее. Рассверливание также выполняется при помощи сверл, диаметр которых соответствует требуемым характеристикам готового отверстия.

Такой способ обработки отверстий нежелательно применять для тех из них, которые были созданы методом литья или посредством пластической деформации материала. Связано это с тем, что участки их внутренней поверхности характеризуются различной твердостью, что является причиной неравномерного распределения нагрузок на ось сверла и, соответственно, приводит к его смещению. Формирование слоя окалины на внутренней поверхности отверстия, созданного с помощью литья, а также концентрация внутренних напряжений в структуре детали, изготовленной методом ковки или штамповки, может стать причиной того, что при рассверливании таких заготовок сверло не только сместится с требуемой траектории, но и сломается.

При выполнении сверления и рассверливания можно получить поверхности, шероховатость которых будет доходить до показателя Rz 80, при этом точность параметров формируемого отверстия будет соответствовать десятому квалитету.

Зенкерование

При помощи зенкерования, выполняемого с использованием специального режущего инструмента, решаются следующие задачи, связанные с обработкой отверстий, полученных методом литья, штамповки, ковки или посредством других технологических операций:

приведение формы и геометрических параметров имеющегося отверстия в соответствие с требуемыми значениями;
повышение точности параметров предварительно просверленного отверстия вплоть до восьмого квалитета;
обработка цилиндрических отверстий для уменьшения степени шероховатости их внутренней поверхности, которая при использовании такой технологической операции может доходить до значения Ra 1,25.

Если такой обработке необходимо подвергнуть отверстие небольшого диаметра, то ее можно выполнить на . Зенкерование отверстий большого диаметра, а также обработка глубоких отверстий выполняются на стационарном оборудовании, устанавливаемом на специальном фундаменте.

Ручное сверлильное оборудование для зенкерования не используется, так как его технические характеристики не позволяют обеспечить требуемую точность и шероховатость поверхности обрабатываемого отверстия. Разновидностями зенкерования являются такие технологические операции, как цекование и зенкование, при выполнении которых используются различные инструменты для обработки отверстий.

Зенкерование следует проводить в процессе той же установки детали на станке, при которой осуществлялось сверление отверстия, при этом из параметров обработки меняется только тип используемого инструмента.
В тех случаях, когда зенкерованию подвергается необработанное отверстие в деталях корпусного типа, необходимо контролировать надежность их фиксации на рабочем столе станка.
Выбирая величину припуска на зенкерование, надо ориентироваться на специальные таблицы.
Режимы, на которых выполняется зенкерование, должны быть такими же, как и при осуществлении сверления.
При зенкеровании должны соблюдаться те же правила охраны труда и техники безопасности, как и при сверлении на слесарно-сверлильном оборудовании.

Зенкование и цекование

При выполнении зенкования используется специальный инструмент – зенковка. При этом обработке подвергается только верхняя часть отверстия. Применяют такую технологическую операцию в тех случаях, когда в данной части отверстия необходимо сформировать углубление для головок крепежных элементов или просто снять с нее фаску.

При выполнении зенкования также придерживаются определенных правил.

Выполняют такую операцию только после того, как отверстие в детали будет полностью просверлено.
Сверление и зенкование выполняются за одну установку детали на станке.
Для зенкования устанавливают небольшие обороты шпинделя (не больше 100 оборотов в минуту) и применяют ручную подачу инструмента.
В тех случаях, когда зенкование осуществляется цилиндрическим инструментом, диаметр цапфы которого больше диаметра обрабатываемого отверстия, работу выполняют в следующей последовательности: сначала сверлится отверстие, диаметр которого равен диаметру цапфы, выполняется зенкование, затем основное отверстие рассверливается на заданный размер.

Целью такого вида обработки, как цекование, является зачистка поверхностей детали, которые будут соприкасаться с гайками, головками болтов, шайбами и стопорными кольцами. Выполняется данная операция также на станках и при помощи цековки, для установки которой на оборудование применяются оправки.

Развертывание

Процедуре развертывания подвергаются отверстия, которые предварительно были получены в детали при помощи сверления. Обработанный с использованием такой технологической операции элемент может иметь точность, степень которой доходит до шестого квалитета, а также невысокую шероховатость – до Ra 0,63. Развертки делятся на черновые и чистовые, также они могут быть ручными или машинными.

К атегория:

Сверление металла

Инструмент, применяемый при сверлении

Для сверления отверстий в большинстве случаев применяют спиральные и реже перовые сверла.

Спиральное сверло. Спиральное сверло состоит из двух главных частей: рабочей части и хвостовика, которым закрепляют сверло в шпинделе станка. Хвостовики изготовляют коническими и цилиндрическими.

Рис. 1. Спиральное сверло

Конический хвостовик удерживает сверло в шпинделе от провертывания во время работы благодаря трению между конусом хвостовика и стенками конического отверстия шпинделя. Этой же цели служит находящаяся на конце конического хвостовика лапка, которая, кроме того, используется при удалении сверла из отверстия шпинделя станка.

Сверло с цилиндрическим хвостовиком закрепляется в шпинделе при помощи специального патрона.

Рабочая часть сверла состоит из цилиндрической и режущей частей. На цилиндрической части имеются две винтовые канав-Ки, расположенные одна против другой. Их назначение - отводить стружку из просверливаемого отверстия во время работы сверла. Канавки на сверлах имеют специальный профиль, обеспечивающий, во-первых, правильное образование режущих кромок сверла, во-вторых, достаточное пространство для прохождения стружки»

Две узкие полоски на поверхности цилиндрической части сверла, расположенные вдоль винтовых канавок, называются ленточками. Они служат для уменьшения трения сверла о стенки отверстия, направляют сверло в отверстии и способствуют тому, чтобы во время работы сверло не уводило в сторону. Для уменьшения трения служит и обратный конус на рабочей части сверла. Этот конус получается оттого, что диаметр сверла у режущей части больше диаметра около хвостовика. Разность этих диаметров составляет 0,03-0,1 мм на каждые 100 мм длины сверла.

На наружной поверхности сверла между краем ленточки и канавкой расположена идущая по винтовой линии несколько углубленная часть, называемая спинкой зуба. Зубом сверла называется выступающая с нижнего конца часть сверла, где находятся режущие кромки.

Режущая часть сверла состоит из конуса, на котором имеются две режущие кромки, поперечная кромка и задняя поверхность (рис. 159). Режущие кромки соединяются между собой на сердцевине (сердцевина сверла - это тело рабочей части между канавками) короткой поперечной кромкой. Для большей прочности сверла сердцевина постепенно утолщается от поперечной кромки к концу канавок (к хвостовику).

Большое значение имеет угол при вершине сверла (между режущими кромками), так как от него зависит правильная работа сверла и его производительность. Для сверления различных материалов рекомендуется применять сверла со следующим углом при вершине (в градусах):

Наклон винтовой канавки сверла делается под углом в пределах от 18 до 45°. Для сверления стали пользуются сверлами с углом наклона канавки сверла 26-30°. Для сверления хрупких металлов (латунь, бронза) угол наклона должен быть 22- 25°, а для сверления легких и вязких металлов 40-45°, при обработке алюминия, дюраля и электрона - 45°.

Передний угол сверла в разных точках режущей кромки имеет разную величину: в точках, расположенных ближе к наружной поверхности сверла, передний угол больше; в точках, расположенных ближе к центру, передний угол меньше. Если на наружном диаметре передний угол принимается от 18 до 33°, то ближе к центру сверла он уменьшается до величины, близкой к нулю.

Задний угол сверла необходим для уменьшения трения, возникающего при работе сверла между его задней поверхностью и обрабатываемым изделием. Этот угол также меняется по величине в разных точках режущей кромки: если в точке на наружной поверхности сверла а = 6-8°, то у оси сверла а = 25-27° (для сверл средних диаметров).

Перовое сверло. Для сверления отверстий применяют также перовое сверло, представляющее собой стержень с оттянутой на одном конце острой копьеобразной лопаткой (рис. 2).

Рис. 2. Перовые сверла

Перовые сверла изготовляют с параллельными или непарал-лельными’боковыми сторонами. Сверло с параллельными боковыми сторонами может служить долгое время, так как после заточки его диаметр не меняется. Кроме того, параллельные боковые стороны обеспечивают правильное направление сверла при работе. В сверлах с непараллельными боковыми сторонами после заточки диаметр меняется, и они нередко сдвигают просверливаемое отверстие в сторону. По этим причинам применять такие сверла не рекомендуется.

Поверхности перового сверла на боковых сторонах для уменьшения трения во время сверления скашивают на 2-3°. Задние поверхности на режущей части сверла затачивают с наклоном в сторону, противоположную направлению вращения сверла, гол наклона должен быть от 5 до 8°,

Спиральное сверло имеет значительные преимущества по сравнению с перовым. Форма винтовых канавок и задних поверхностей на режущей части спирального сверла создает благоприятные углы резания - по спиральным канавкам стружка без задержки выводится из отверстия. Кроме того, размер сверла по диаметру сохраняется до полного износа инструмента. Наконец, производительность спирального сверла выше производительности- перового.

Однако преимуществом перовых сверл по сравнению со спиральными является простота их изготовления,

Рис. 3. Сверла с пластинками из твердых сплавов: а - с прямыми канавками, б - с косыми канавками, в - с винтовыми канавками

Во время работы сверла сильно нагреваются, что может повести к отпуску, т. е. уменьшению твердости их режущих частей. Поэтому при сверлении необходимо подводить к сверлу охлаждающую жидкость. Охлаждение позволяет значительно увеличить скорость резания.

Употребляются различные охлаждающие жидкости в зависимости от обрабатываемых материалов: эмульсия, керосин, вода и др.

Сверла с пластинками из твердых сплавов. Эти сверла применяются для сверления чугуна, закаленной стали, пластмасс, стекла, мрамора и других материалов. Существует несколько типов сверл, оснащенных твердыми сплавами: сверла с прямыми канавками, сверла с косыми канавками, сверла с винтовыми канавками.

Сверла с прямыми канавками предназначаются для сверления в чугуне и других хрупких материалах отверстий глубиной д0 2-3 диаметров сверла. Для сверления глубоких отверстий эти сверла не пригодны, так как при работе ими выход стружки из отверстия затруднен.

Сверла с косыми канавками, вследствие того что длина канавок для выхода стружки у них сравнительно небольшая, также применяются только для сверления неглубоких отверстий. Длина рабочей части таких сверл до 1,5 диаметра.

Сверла с винтовыми канавками лучше выводят стружку из отверстия, особенно при сверлении вязких материалов. У этих сверл на длине, соответствующей 1,5-2 диаметрам сверл, канавка прямая, дальше к хвосту - винтовая.

Применение сверл с пластинками из твердых сплавов резко повышает производительность труда.