Описание процесса сверления отверстий и правила выполнения работ

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Подбор сверл для сверления металла
• Разметка металла перед сверлением
• Способы сверления металла
• Приспособления для сверления металла
• Заключительные рекомендации по сверлению металла

Способы сверления металла выбираются в зависимости от параметров самой заготовки и типа отверстия, которое необходимо сделать. Также от специфики задачи зависит и выбор вспомогательных приспособлений и смазки. В целом, технология сверления несложная, но требует знания нюансов, чтобы получить на выходе качественное изделие.

Еще важно, в каких условиях происходит сверление. Для бытовых операций точность и скорость могут иметь второстепенное значение, тогда как в производстве эти параметры выходят на первый план. В нашей статье мы расскажем, какие существуют способы сверления металла и как подготовить заготовку к этой операции.

Подбор сверл для сверления металла

Для производства отверстий в металле необходимы сверла. Они представляют собой стержни, изготовленные из сплава, который должен быть тверже материала заготовки. Такие приспособления делают из стали с обозначением HSS – марки Р18, Р6М5, Р9 (быстрорежущая сталь) либо используют твердые сплавы, специально созданные для работы с твердосплавными, закаленными деталями. Их марки ВК и Т5К10.

Сверла состоят из трех основных частей:

• кромок, которые предназначены для проникновения в отверстия и снятия тонкого слоя обрабатываемого материала;
• спиральной нарезки, предназначенной для извлечения из отверстия стружки;
• хвостовика, используемого для закрепления сверла в инструменте.

Для начала остановимся подробно на режущих кромках. Они представляют собой сходящиеся на вершине скосы, образующие перемычку. Угол схождения скосов, называемый главным, различается и зависит от выбранного режима обработки заготовки и ее материала.

Величина угла стандартизирована:

• для нержавеющей и твердой стали угол должен быть от 135° до 140°;
• для конструкционной стали – 135°;
• для алюминия, латуни и бронзы – от 115° до 120°;
• для меди – 100°;
• для чугуна – задний угол 120°, а угол заточки кромки – 90°.

Сверло имеет две кромки, которые заточены под углом от 20° до 35°. Они определяют остроту инструмента. Угол кромки называется задним. Касание сверла поверхности заготовки происходит в соответствии с данным параметром. При этом за ним будет свободное пространство. Данная форма позволяет легко снимать и откидывать стружку с места работы. Угол может быть разным, иногда он составляет до 90°. Увеличение его значения необходимо для обработки хрупких заготовок из таких материалов, как латунь, чугун, бронза.

Спиральная нарезка – это канавки, помогающие отводить стружку. Каждая из них имеет свою кромку. Их плоскости всегда расположены параллельно оси вращения сверла. Такая кромка имеет название «ленточка». Ее задачей является зачистка стенок изготавливаемого отверстия с центровкой сверла.

Отличие бура от сверла

Когда известно устройство бура по бетону для перфоратора, не трудно отличить его со сверлом для дрели. Однако многие новички при выборе затрудняются выбрать нужную насадку под свою модель инструмента. Для начала нужно решить, каким типом инструмента запланировано проведение работ. Если это дрель с ударной опцией, тогда и покупать нужно насадку в виде сверла для бетона. Если это перфоратор, тогда выбирать нужно буры. При покупке новички говорят, что нужно сверло по бетону, а продавец задает вопрос, для какого инструмента оно необходимо — дрель или перфоратор.

Разберемся, чем же отличается сверло от бура, чтобы знать, что ответить продавцу. Итак, различаются рассматриваемые модели, прежде всего, по их назначению. Бур предназначен для перфоратора, а сверла для дрелей. Однако это отличие нельзя назвать аргументом, так как известны случаи применения бура, закрепленного в патроне дрели, а также сверла, установленного при помощи переходника в патроне инструмента. Отсюда получается, что сверло по бетону для перфоратора применяется, но при условии, что это маломощный инструмент, иначе насадка не выдержит больших нагрузок.Буры для перфоратора отличаются от сверл для дрели следующими критериями:

1. Конструкция хвостовой части — на насадке это цилиндрическое основание диаметром 10 мм и 18 мм с соответствующими выемками, а на сверлах такие пазы отсутствуют. Кроме того, диаметр хвостовика сверла соответствует размеру рабочей части
2. Диаметры рабочей части — просверлить бетон дрелью можно только с максимальным диаметром отверстия до 14 мм, в то время как в перфоратор ставится насадка диаметром до 32 мм и даже 55 мм для профессиональных бочковых перфораторов с патроном типа sds-max. Для получения больших диаметров отверстий, применяются специальные коронки по бетону
3. Ударная способность — зная главное визуальное отличие, перейдем к второстепенным факторам. Сверла обладают меньшей производительностью, чем рассматриваемые устройства, что связано с их прочностью. Бур рассчитан на длительные работы под ударной нагрузкой, а сверло предназначено только для кратковременных бурений бетона. Если установить сверло по бетону в патрон перфоратора, то при продолжительных нагрузках оно сломается

Сверло и бур отличие

Еще нужно учитывать такое отличие, как длина рабочей части насадки. Сверла по бетону для дрели выпускаются с максимальной длиной в 300 мм, а буры бывают настолько длинными, что их расстояние достигает 1 метра. Это связано с тем, что перфораторы имеют большой запас мощности, а также обладают высокими показателями создания ударных действий. В дрелях используются электродвигатели малой мощности, которые если и подходят для долбления бетона, то исключительно при непродолжительном применении.

Это интересно!
Если использовать дрель для сверления бетона часто, то итог такой работы обернется в виде выхода из строя электродвигателя. Обычно страдает обмотка якоря, но может сгореть и статор.
Если планируется выполнять бурение бетона, кирпича, шлакоблока, железобетона, а также мрамора или гранитных плит, тогда понадобится не только мощный электрический агрегат, но еще и качественная насадка к нему. Если нужно купить бур по бетону для перфоратора, тогда выбирайте модели известных производителей, которые дорожат своим брендом, и выпускают качественную продукцию. Купить же буры можно не только в ближайших строительных магазинах, но и в интернете.

Кроме обычных насадок, которые имеют схожесть со сверлом, различают также проломные буры. Это разновидность сменных элементов для перфораторов, основное назначение которых заключается в проделывании сквозных отверстий для прокладки коммуникаций. Они выпускаются таких размеров от 45 до 80 мм.

Теперь покупая насадку, надо правильно говорить, что вам необходимо бур или сверло. Если вы говорите, что вам требуется сверло по бетону, а продавец переспрашивает вас. Это значит, что он не уверен, что вы знаете, в чем отличие сверла и бура. Поэтому лишний раз не помешает дополнить «сверло по бетону для дрели».

https://youtube.com/watch?v=DWtHfhs7mvk%3F

Разметка металла перед сверлением

Перед началом сверления металла разными способами обязательно проводят разметку отверстия. С помощью кернера отмечают то место на поверхности изделия, где будет сделана прорезь. Помимо кернера, может быть использован маркер. Впрочем, это менее удобно, поскольку придется постоянно следить за нахождением сверла в выбранной точке. Кернер делает небольшое углубление в месте сверления. Для этого по нему ударяют молотком. Получаемая наметка будет удобной для дальнейшей работы.

VT-metall предлагает услуги:

Повысить точность можно с помощью предваряющего работу сверления. На поверхности заготовки зубилом изготавливаются насечки, призванные направить инструмент в сторону отверстия.

Рекомендуем статьи по металлообработке

• Марки сталей: классификация и расшифровка
• Марки алюминия и области их применения
• Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска

При необходимости производства нескольких отверстий в заготовках применяют шаблон. Таким образом, сверлят сразу несколько листов металла, которые соединены струбциной.

Для изготовления точных отверстий, которые должны быть расположены под углом, используют кондуктор. Это небольшая планка с расположенными на ней шаблонами для отверстий. Такие приспособления используются в разных отраслях промышленного производства.

В настоящее время применяется несколько видов кондукторов, например:

• универсальный;
• закрепляемый;
• поворотный;
• скользящий;
• накладной.

Параметры обработки

Используя процедуру глубокого сверления или рассверливания можно получить отверстия, которые будут характеризоваться 10-й или 11-й степенью квалитета шероховатости поверхности. Если необходимо получить более качественное отверстие, то после завершения процесса обработки необходимо дополнительно зенкеровать и развертывать его.

Для того чтобы увеличить точность работы, в некоторых случаях можно прибегнуть к тщательному регулированию положения станка, правильно заточенному расходному элементу. Также применяется способ, при котором работа осуществляется через специальный прибор, повышающий точность. Данное устройство называется кондуктором. Также имеется разделение сверл на несколько классов. Бывают спиральные с прямыми канавками, перовые, используемые для глубокого или кольцевого сверления, а также центровочные сверла.

Способы сверления металла

1. Простое сверление.

Знакомая всем техника изготовления отверстий в металле:

• Разметка поверхности.
• Отметка места будущего отверстия кернером и молотком.
• Зажатие заготовки тисками или струбциной.
• Установка сверла выбранного диаметра в инструмент.
• Центровка инструмента.
• Сверление отверстия (глухое или сквозное).

2. Рассверливание.

Рассверливанием заготовки называют технологию увеличения диаметра отверстия, которое было ранее изготовлено с использования сверл большего диаметра.

При работе на мелком производстве или дома применяют поэтапное рассверливание. Оно происходит постепенным увеличением диаметра инструмента. Причина заключается в применяемом инструменте, который не может сразу сделать отверстие, значительно отличающееся от существующего в толстом изделии. При поэтапном рассверливании значительно снижается осевое давление на инструмент (сверла), что снижает возможность поломок.

3. Уменьшение диаметра в глубине отверстия.

Технология состоит из нескольких этапов. Вначале используется толстое сверло, а потом меньшего диаметра.

4. Технология глубокого сверления заготовок.

Согласно технологии, глубокими признают отверстия, у которых диаметр в 25 или более раз меньше его длины. Работа усложняется необходимостью останавливать сверление и удалять стружку из отверстия, а также смазывать его охлаждающей жидкостью. Она применяется для охлаждения сверла и помогает исключить его деформацию (или поломку).

Глубокое сверление предполагает применение различных видов смазочно-охлаждающих жидкостей. Наиболее эффективными из них являются следующие:

Глубокое сверление происходит с использованием специальных сверл по металлу (корончатых, спиральных). Смазочно-охлаждающие жидкости поступают в автоматическом режиме. Станки для изготовления глубоких отверстий оснащены специальными системами их автоматической подачи.

Глубокое сверление должно происходить не спеша, с остановками, извлечением из отверстия сверла, его очисткой от стружки. Сверление с использованием спиральных сверл происходит в несколько этапов, со сменой инструмента от малого диаметра к большему.

5. Технология обработки толстых листов металла.

Листы толстого металла сверлят с помощью корончатых или конусных сверл. Их выбор зависит от необходимого диаметра отверстия. Если оно меньше 30 мм, то берут конусные. Если больше, то используют корончатые сверла. Устанавливаются они в дрели большой мощности либо в специальные сверлильные станки, которые в обязательном порядке должны работать на самых низких оборотах.

Наиболее эффективной признана технология изготовления отверстий корончатыми сверлами. Причина заключается в низких энергетических затратах. Кроме того, отверстия получаются точными с гладкими стенками.

6. Технология изготовления отверстий в тонких листах металла.

Тонкие листы металла сверлят, как правило, конусными сверлами, постепенно увеличивая их диаметр. Таким образом, избегают деформации заготовок.

Если есть ступенчатые конусные сверла, то применяют именно их. Использование ступеней с отметками значительно упрощает изготовление множества отверстий различного диаметра (или одного) на листе тонкого металла.

7. Особенности изготовления сквозных отверстий в заготовках металла.

Важным этапом сквозного сверления является защита рабочей поверхности от повреждения сверлом при его выходе с обратной стороны заготовки. Существует несколько способов предотвращения повреждения мебели:

• Сверление проводят на верстаках, оснащенных отверстиями.
• Под обрабатываемое изделие подкладывают деревянный брусок либо металлическое приспособление с дырками для прохода сверла.
• Значительно понижают скорость обработки под конец сверления.

8. Особенности изготовления глухих отверстий в металлических заготовках.

Глухими называют отверстия определенной глубины. Существует ряд методов ее установки:

• специальной линейкой, которой оснащен станок;
• с использованием втулочных упоров для сверл;
• ограничением глубины сверления патронами, на которых регулируется упор.

Системы подачи на современном оборудовании автоматизированы, что существенно упрощает изготовление глухих отверстий в металле. Для этого задаются параметры работ.

Важно! Технология производства глухих длинных отверстий в деталях из толстого листа металла предполагает остановки с удалением из отверстия стружки.

9. Технологии изготовления сложных отверстий в металлических изделиях.

Сложными отверстиями считают, например, половинчатые, которые изготавливают на краю детали. Делают это следующим образом:

• тисками зажимают детали либо заготовки с плотно прижатой подкладкой;
• делают центровку сверла на стыке заготовок;
• изготавливают отверстие.

Сложнее происходит процесс сверления отверстий в цилиндрических заготовках. Он делится на два этапа:

• перпендикулярно отверстию ставится площадка с использованием зенковки либо фрезеровки;
• делается само отверстие.

Отверстия под углом изготавливаются так:

• делается площадка;
• устанавливается под требуемым углом подкладка;
• сверлится отверстие.

Под полые детали перед сверлением подкладывают древесные бруски. Изготовление отверстий с уступами происходит с использованием технологии, описанной ранее (рассверливание, уменьшение диаметра отверстия).

Как сверлить коронкой стену

Берем стандартный диаметр в 70 мм, ибо мы собираемся сверлить отверстия под розетки. Следует вновь проверить инструмент, на коронке не должно быть следов от пайки или сварки. При наличии таковых работать будет просто невозможно, так как это заводской брак. В качестве инструмента мы будем использовать самый обычный перфоратор, с хвостовиком SDS plus.

Желательно использовать перфоратор мощностью до 800 Ватт включительно, более мощные будут оказывать на коронку при сверлении очень большое давление. А держать перфоратор ровно прижатым к стене дело очень непростое.

Работать мы будем исключительно в режиме сверления, а не в режиме удара. Этот маленький нюанс необходимо уточнить, иначе это может легко привести к поломке. Помещение, в котором будут проводиться ремонтные работы будет очень пыльным, и для этого необходимо купить пульверизатор, для увлажнения самого помещения, а не коронки. Также стоит учитывать и тот факт, что при работе мощным перфоратором будут лететь во все стороны мелкие осколки, иногда они очень острые, здесь необходимо купить средства индивидуальной защиты глаз, и позаботиться о рабочей одежде, которая будет закрывать руки и ноги. Очки позволят не только защитить свои глаза от нежелательных травм, и повреждений, но и полностью контролировать весь процесс, а не пуская работу на самотек.

Приспособления для сверления металла

Различные способы сверления металла предполагают применение смазочно-охлаждающих жидкостей. В большинстве случаев с их помощью снижают трение и выравнивают температуру обрабатываемой поверхности и инструмента. СОЖ хорошего качества не будет вызывать коррозию, она полностью безопасна в использовании, у нее нет запаха, полностью выполняет свою функцию.

В качестве смазки для сверления металлических заготовок дома можно взять:

• Технический вазелин – применяется преимущественно для сверления мягких материалов.
• Мыльный раствор – используют для алюминиевых деталей.
• Скипидар со спиртом – берут для силумина.
• Смесь различных масел – наносят для обработки сталей (инструментальных либо легированных).

Иногда используется достаточно универсальный состав смазки, которую делают из смеси хозяйственного мыла (200 г) и масла моторного (20 г) с последующим кипячением до состояния эмульсии.

Существуют СОЖ промышленного производства. Их применение делает возможным увеличение скорости работ с разными сортами металла. Работа с нержавеющей сталью идет быстрее на 30 %. С чугуном рост еще выше – на 40 %.

Виды хвостовиков для соответствующих патронов перфораторов

Хвостовая часть насадки играет важную роль, так как именно этой стороной насадка устанавливается в патрон перфоратора. Самый простой способ отличить бур от сверла — это сравнить их хвостовые части. Если сверло имеет цилиндрическую конструкцию, то на бурах хвостовик имеет специальные канавки. Специалисты со стажем без лишних трудностей смогут выявить, подойдет ли насадка под патрон того или иного перфоратора.

Чтобы не возникали трудности при выборе буров для своих перфораторов, нужно разобраться с их разновидностями. По форме хвостовиков их классифицируют на такие виды:

1. SDS plus — это часто встречаемый тип хвостовиков, диаметр которого составляет 10 мм. Конструкция такого хвостовика представлена в виде цилиндрического основания с пазами. Эти пазы нужны для соединения с патроном инструмента. На насадке присутствует 4 паза, два из которых считаются открытыми или сплошными, а два закрытые. Длина хвостовой части на бурах типа sds plus составляет 40 мм, а диаметр рабочей части составляет от 4 до 26 мм. Обычно такие насадки с хвостовиками применяются для работы бытовыми и полупрофессиональными электроинструментами
2. SDS max — главная отличительная особенность таких хвостовиков от sds plus заключается в диаметре, который составляет 18 мм. Кроме того, длина части, которая вставляется в патрон инструмента, также намного больше и составляет 90 мм. Конструкция пазов практически почти одинакова с sds plus с незначительным отличием по их размеру, а диаметр рабочих частей составляет от 26 мм. Употребляются насадки с хвостовиками SDS max в приборах профессионального назначения, а также еще в отбойных молотках
3. SDS top — такой вариант хвостовой части является менее популярным, и встречаются насадки с sds top хвостовиком редко (по конструкции нечто среднее между plus и top). Диаметр цилиндрической части составляет 14 мм, а длина вставляемой области составляет 70 мм. Такие буры выпускаются с диапазонами диаметров рабочей части от 16 до 26 мм
4. SDS quick — еще менее популярная форма хвостовой части, которая была разработана в 2008 году компанией Bosch. Насадки с этими хвостовиками существенно отличаются от предыдущих, и имеют они больше сходств со сверлами. Шестигранная конструкция хвостовика имеет вместо пазов шпонки или выступы, за счет которых и происходит фиксация насадки в патроне инструмента. Достоинство такой конструкции хвостовой части в том, что они предназначены не только к применению в перфораторах, но еще и в дрелях и шуруповертах. Если брать бур с таким типом хвостовика, то подходит он исключительно для перфораторов фирмы Bosch модели Uneo и Uneo Maxx
5. SPLINE – новый тип конструкции хвостовиков буров для перфоратора по бетону, который имеет шлицевую конструкцию. Это новый тип хвостовиков под перфораторы китайского производства. Хвостовики сплайн были разработаны китайской компанией по производству перфораторов, что возможно послужило толчком для перехода от привычных sds plus и sds max на новые устройства. Сегодня они не очень популярны, однако это только вопрос времени. Сплайн хвостовики на бурах перфораторов доказали свою надежность и эффективность, поэтому высока вероятность того, что вскоре придется заменить на своих устаревших электроинструментах патроны. Конструкция хвостовика SPLINE показана на фото ниже

Для обычных бытовых и даже полупрофессиональных моделей применяются стандартные буры с хвостовиками SDS plus. Это самые ходовые модели, которые быстро вставляются в патрон, а также оперативно извлекаются из него.

Заключительные рекомендации по сверлению металла

В заключении важно отметить необходимость соблюдения правил техники безопасности, а также недопущения появления брака и ускоренного износа инструментов. Дадим несколько полезных советов:

• Перед началом сверления всегда проверяйте закрепление всех частей инструмента и заготовок.
• Одежда должна быть удобной и не иметь частей, которые могут попасть во вращающиеся части станка. Обязательно использование защитных очков.
• Соприкосновение с заготовкой должно быть только при вращении сверла. В противном случае произойдет быстрое его затупление.
• Обратное движение сверла при его вынимании из отверстия должно происходить с дрелью, включенной на малые обороты.

Зачем сверлить и резать бетон?

При выполнении строительно-монтажных работ, а также при оформлении интерьера жилого помещения, всегда возникают задачи, связанные с обработкой бетонных конструкций.

В перечень таких задач можно внести следующие важные моменты:

• демонтаж бетонных конструкций;
• исправление допущенных строителями недочетов и упущений;
• прорезка различных проемов и ниш;
• расстановка и закрепление элементов мебели;
• выполнение облицовочных и декоративных работ;
• скрытый монтаж электролиний в квартире или доме;
• установка вентиляционного и вытяжного оборудования;
• установка сантехнического оборудования и пр.

Как видим, операции сверления и резки бетона в бытовых условиях призваны выполнять различные технические задачи бытового характера.