Классическими представителями данного класса инструментов можно считать спиральные сверла с цилиндрическим хвостовиком, стандартизированные по ГОСТ 10902-77. Большинство имеющихся видов спиральных свёрл представляют собой модификации этого типа, адаптированные для решения специфических технологических задач в различных областях.
Сверла по металлу
В стандартных нормативных документах, регламентирующих техническое регулирование, сверло описывается как осевой режущий инструмент, предназначенный для создания отверстий в сплошном материале, а также для увеличения их диаметра (ГОСТ 25751-83 «Инструменты режущие, термины и определения»).
Следует отметить, что осевым считается такой режущий инструмент, геометрические размеры которого вдоль оси вращения больше размеров, которые расположены в перпендикулярном направлении. Это свойство разделяет сверло от других инструментов, обеспечивая его уникальные функции и возможности.
Таким образом, оба указанных признака являются основными критериями, по которым инструмент относят к широкому классу сверл, имеющего разные виды и назначения.
В контексте машиностроения, классификация сверл, опираясь на эти два критерия, а также на требования к точности и производительности, объединяет в категории сверла по металлу множество различных режущих инструментов.
Несмотря на значительные различия в их формах и характеристиках, эти инструменты все предназначены для решения одних и тех же задач сверления, среди которых можно выделить:
- резку металла в плоскости отверстия;
- формирование стенок отверстий в соответствии с заданными допусками;
- эффективное удаление стружки из зоны обработки.
В результате, в категорию сверла по металлу вошли следующие классы инструментов:
- перовые сверла;
- спиральные сверла;
- корончатые сверла (или кольцевые фрезы);
- центровочные сверла;
- сверла глубокого сверления (такие как эжекторные и ружейные);
- комбинированные сверла.
Несмотря на все существующие различия, каждое сверло, независимо от его класса, состоит из двух основных компонентов: корпуса с рабочей частью и хвостовика. Дальнейшее подразделение на конкретные типы инструментов завязано на размерах и форме этих компонентов, а также на точности и способах их установки в металлорежущее оборудование.
Общие обозначения и характеристики свёрл по металлу
Большинство сверл изготавливаются из быстрорежущих сталей (HSS), таких как легированная сталь Р6М5 и другие. Твердосплавные сверла, в свою очередь, изготавливаются из различных сплавов, таких как ВК6, ВК6-М, ВК8 и других. Несмотря на разнообразие видов, большинство сверл для металла имеет схожую конструкцию и общие обозначения.
На приведённом ниже рисунке указаны части сверла по металлу с соответствующими названиями.
Помимо маркировки, важным общим показателем является класс точности, установленный в соответствии с ГОСТ и ГОСТ Р. Класс точности определяется через соответствующие квалитеты, которые указывают на величину допусков при производстве продукции.
Сверла повышенной точности изготавливаются с использованием процессов фрезеровки и шлифовки, а изделия нормальной точности — методом проката. Точность инструмента определяется через квалитеты. К примеру, для стандартного диапазона диаметров отверстий от 6 до 10 мм квалитеты точности и соответствующие им допустимые значения могут быть следующими:
| квалитет | допуск (мм) | квалитет | допуск (мм) |
| 10 | 0,058 мм | 14 | 0,36 |
| 13 | 0,22 мм | 15 | 0,58 |
Из вышеприведенной таблицы становится очевидным, что сверло с квалитетом 10 фактически отличается в десять раз большей точностью по сравнению со сверлом с квалитетом 15.
Конструктивные особенности и разновидности
Существует множество видов свёрл по металлу, которые различаются не только функциональными возможностями, но и конструктивными особенностями.
Изготовление стержня сверла для работы с металлом продумано таким образом, чтобы решать конкретные технологические задачи, учитывая все характеристики обрабатываемого материала.
Мастера и специалисты советуют глубже понимать конструктивные аспекты этих инструментов. Это особенно важно, поскольку их использование предполагает возможность сверления различных материалов, в том числе:
- керамики;
- кирпича;
- разных видов полимерных материалов;
- бетона.
Составными элементами свёрл для обработки металла являются:
- Хвостовик, предназначенный для надежного фиксирования инструмента в патроне.
- Режущая часть, выполняющая основную функцию — сверление металла.
- Рабочая поверхность, отвечающая за эффективное удаление металлической стружки из зоны резания.
- Спиральные сверла.
- Конусные сверла.
- Плоские сверла.
- Корончатые сверла.
Спиральные и конусные сверла
Спиральное сверло является наиболее распространенным типом инструмента. Оно используется для создания аккуратных, правильных отверстий. Конструкция спирального сверла включает цилиндрический стержень, по бокам которого располагаются спиральные канавки.
Эти винтовые канавки, одна или несколько, которые окружают инструмент, оказывают решающее влияние на процесс удаления стружки из отверстия, что увеличивает эффективность работы.
Диаметры наиболее популярных спиральных сверл могут достигать 80 миллиметров, что делает их востребованными как на производстве, так и в домашних условиях.
Левосторонние спиральные сверла имеют гораздо более узкую область применения, но необходимы в ситуациях, когда нужно высверлить болт со сломанной головкой или другой вид крепежа, который не удается выкрутить традиционным способом. Отличить левостороннее сверло от правостороннего можно, просто посмотрев на направление закручивания его спиральной канавки.
Свёрла повышенной точности выбирают домашние мастера, стремящиеся к качественному результату. Такие сверла могут быть определены по маркировке A1, и отличаются своей способностью создавать отверстия с высокой точностью диаметра, достигая допусков до долей миллиметра.
Конусные сверла, в отличие от спиральных, имеют ступенчатую и гладкую рабочую поверхность. Они используются для создания отверстий в металлических изделиях с малой толщиной. Преимущество этих сверл заключается в том, что они обеспечивают быструю и легкую центровку отверстия на начальном этапе сверления.
Основное достоинство конусных сверл заключается в их способности создавать отверстия разных диаметров одновременно, что делает их очень удобными при выполнении множества задач сверления.
Плоские сверла
- Они характеризуются плоской рабочей формой и также могут именоваться перьевыми;
- Имеют высокую устойчивость к перекосам и не поддаются разрушению в процессе обработки;
- Обладают простотой конструкционного исполнения;
- Являются доступными по цене.
Однако следует помнить и о некоторых недостатках:
- Эти сверла не предназначены для создания крупных отверстий;
- Им отсутствует возможность автоматического отвода стружки, что связано с геометрической формой таких свёрл.
Как выбрать нужный инструмент
При выборе необходимого инструмента важно понимать цели его приобретения и учитывать специфику металла, с которым планируется работа. Есть несколько параметров, на которые следует обратить внимание:
- рабочий диаметр;
- качество заточки;
- цвет поверхности;
- симметричность элементов;
- характеристики обрабатываемого металла;
- функциональные возможности сверла;
- рекомендации и отзывы о производителе;
- репутация компании-производителя.
Разновидности размеров
Диаметры свёрл по металлу, которые сейчас доступны на рынках, имеют широкое разнообразие. Существует нормативный документ ГОСТ, который разделяет инструменты на различные типы в зависимости от размера:
- Короткая серия — длина от 21 до 131 мм, диаметр от 0,4 до 20 мм.
- Удлинённая серия — длина от 19 до 205 мм с теми же диапазонами диаметров, что и у короткой серии.
- Длинная серия — длина от 55 до 255 мм, с диаметром от 1 до 21 мм.
Статья подготовлена мастером Романом для клиентов магазина Левша.рф
Технология производства
Производственный процесс и технологии, использующиеся для создания свёрл, вызывают особый интерес. Прежде чем использовать инструмент, полезно понимать, как его изготавливают. Сверло по металлу состоит из различных компонентов, однако ключевыми и незаменимыми являются рабочая часть и хвостовик.
Функциональная часть сверла традиционно изготавливается из прочных и надежных сталей или твердых сплавов, тогда как хвостовик выполняется из углеродистого инструментального металла.
Процесс изготовления сверл по металлу включает несколько основных этапов.
Подготовительный этап
На начальном этапе осуществляется подготовка всех необходимых частей для производства рабочего элемента. Заготовки для сверл нарезаются с помощью специализированных машин и агрегатов. После этого следует процедура очистки заготовок от нежелательных ремесленных остатков.
Сварка
После завершения всех подготовительных процедур осуществляется контактная стыковая сварка деталей сверла.
По завершении сварки необходима обязательная обработка — удаление излишков и неравномерностей металла.
Форму заготовок в обязательном порядке необходимо привести к четкому цилиндрическому виду. Это важно для обеспечения точности и долговечности инструмента.
Обточка
На этом этапе происходит обточка заготовок, что позволяет добиться нужных размеров сверла. В процессе обточки выполняются также операции центровки и подрезки торцов, что обуславливает высокую точность произведенного продукта. Таким образом, этот этап производства свёрла считается сложным и многоступенчатым, требующим высокой квалификации сотрудников.
Фрезеровка
Фрезеровочная обработка применяется к коническим хвостовикам и спиральным углублениям, а также другим элементам. В дополнение к этому на этом этапе заготовка сверла подвергается термообработке и очистке с использованием специального оборудования.
Шлифовка
Процесс шлифовки и полировки охватывает как спиральные канавки, так и рабочую часть вместе с хвостовиком, что обеспечивает окончательное качество инструмента.
Заточка сверла
Эта операция является завершающим этапом в производстве сверл по металлу. Правильная заточка определяет эффективность работы инструмента в дальнейшем.
Обзор видов
На сегодняшний день представлено множество разновидностей сверл для работы с металлом: к ним относятся быстрорежущие, двухсторонние, универсальные, трубчатые, обратные, шнековые, шаговые, комбинированные и другие типы. Эти инструменты не только различаются по внешнему виду, но и имеют различное назначение и специфику работы.
Чтобы отличить сверла друг от друга и понять их ключевые характеристики, используются специальные маркировки и условные обозначения.
Для удобства пользователей приняты несколько групповок, основанных на классификации сверл по металлу.
По форме
Рассмотрим типы сверлильных элементов, которые различаются по форме.
Спиральный
Спиральные сверла являются наиболее популярным типом среди всех доступных. Создание цилиндрического отверстия в металле при работе с такими сверлами обеспечивается движением острых режущих кромок.
В зависимости от конструкции, спиральные сверла могут быть как цельными, так и сборными (состоящими из нескольких элементов).
Кроме того, некоторые из деталей могут быть оснащены сменными головками, что дает дополнительные преимущества при использовании.
Корончатый
Корончатые сверла, тоже известные как кольцевые, представляют собой пустотелые рабочие элементы. Это название объясняется тем, что режущие поверхности расположены в виде кольца. Эти сверла чаще всего используют для создания больших и сквозных отверстий.
Перовой
Перовые сверла — еще один тип рабочего инструмента. Эта категория сверл часто применяется для создания отверстий в металле, который предварительно был покрыт литейной коркой или окалиной. Ключевыми конструктивными элементами перовых сверл являются прямые выемки, предусмотренные для удаления стружки, и режущая часть, которая выглядит как традиционная пластина.
Эта категория сверл является наименее дорогой, и, следовательно, ценится высокой популярностью среди пользователей.
Тем не менее, их низкая стоимость подразумевает наличие множества недостатков, таких как некачественный и недостаточно эффективный процесс отвода стружки. Эти свёрла обычно обладают повышенной жесткостью.
Ступенчатый
Ступенчатые сверла применяются для создания неглубоких отверстий. Позволяют создать несколько цилиндрических поверхностей за один проход благодаря своей конической конструкции. Такие инструменты представляют собой монолитные изделия, которые могут иметь, например, шестигранную форму. Ступенчатые сверла с проточкой часто используются в узкоспециализированных областях.
По типу хвостовика
Выбор сверла не ограничивается только его формой.
Важно уделять внимание и типу хвостовика, так как это влияет на надежность и устойчивость инструмента в процессе работы.
Существует два основных типа хвостовиков: цилиндрические и конические (конус Морзе).
Цилиндрический
Цилиндрические хвостовики предназначены в основном для сборных сверл по металлу. Их применяют для создания модульных инструментов, что позволяет менять детали и адаптировать инструмент под различные задачи.
Глубина сверления. Размеры
При выборе сверла обратите внимание на его рабочую длину. Нельзя использовать сверло с длиной рабочей части меньше, чем глубина сверления — это может привести к скапливанию стружки в канавке и даже к поломке сверла. С другой стороны, сверло с длиной рабочей части, превышающей глубину сверления, может оказаться неустойчивым, что приведет к вибрациям и испорченному отверстию. В идеале длина рабочей части должна составлять глубину сверления плюс диаметр сверла. На основании этого необходимо принять решение о покупке сверла короткой, средней или длинной серии. Согласно стандартам в ГОСТ, в производстве доступны спиральные сверла с цилиндрическим хвостовиком трех серий: короткая серия (ГОСТ 4010–77), средняя серия (ГОСТ 10902–77), длинная серия (ГОСТ 886–77).
На большинстве сверл по металлу резьба направлена вправо, но существуют и левосторонние, которые требуют использования в случаях высверливания сломанных болтов, шпилек и других крепежных деталей с правой резьбой. В интернет-магазине представлены также левосторонние сверла с цилиндрическим хвостовиком.
Купить сверла по металлу предлагает производственная компания Русский Инструмент. Внедрение системы управления качеством по стандарту ГОСТ Р ИСО 9001-2015 обеспечивает надежность, точность и длительный срок службы инструментов. Наличие собственных складских мощностей, превышающих 26 000 инструментов, позволяет оперативно реагировать на запросы клиентов.
Лучшие производители
При выборе инструмента для создания отверстий в металле важно не только знать о типах сверл, но также разбираться в производителях, доступных на отечественном рынке. Качество и долговечность сверл тесно связаны с тем, кем именно были произведены.
Специалисты, имеющие большой опыт работы со сверлами для металла, рекомендуют отдавать предпочтение продукции следующих компаний:
- предприятиям, производившим сверла на территории бывшего Советского Союза (их изделия, хоть на рынке встречаются все реже, отличаются высоким качеством, надежностью, износостойкостью и долговечностью);
- Ruko (инструменты этого бренда могут обладать крестовой заточкой и различными типами напыления, обладая при этом отличным соотношением стоимости и качества);
- Bosch (название этого бренда говорит само за себя — продукция характеризуется исключительно высоким качеством и надежностью);
- Haisser (сверла данной торговой марки, благодаря своей уникальной конструкции и использованию специальных сплавов, способны успешно справляться с задачами даже в условиях высоких нагрузок);
- Зубр (под этой отечественной маркой выпускаются недорогие, но качественные и надежные сверла для работы с металлом).
Как выполнять заточку
Чтобы качественно заточить сверло в случае затупления его режущей части, необходимо следовать следующим рекомендациям:
- Проверьте исправность точильного устройства и подготовьте контейнер с охлаждающей жидкостью для предотвращения перегрева инструмента.
- При заточке следует плотно прижимать сверло к точильному кругу, начиная обработку с задней части режущей кромки.
- В зависимости от типа обрабатываемых материалов сверла должны затачиваться под разными углами:
— для стали – 140°;
— для меди – 100°;
— для медных сплавов – 120°. - Важно убедиться, что при заточке обработаны все участки режущей поверхности сверла, включая боковые кромки.
