Под каким углом точить сверла по металлу. Варианты заточки, которые можно выполнить вручную

Содержание

Что такое сверло и как его заточить

Для выполнения сверлильных работ выпускаются специальные инструменты, самым распространенным из которых является сверло.

Внимание! Для работы с различными материалами выпускаются специальные сверла с разным углом заточки сверла. Кроме того, на углы заточки влияет структура материала.

Назначение и конструктивные индивидуальности инструмента

Сверла по сплаву, для производства которых употребляются железные сплавы быстрорежущей группы, используются для сотворения в железных деталях как сквозных, так и глухих отверстий. Более всераспространенными являются спиральные сверла, конструкция которых включает в себя последующие элементы:

  • режущую часть;
  • рабочее тело;
  • хвостовик;
  • лапку.

Если хвостовик, который может быть как цилиндрическим, так и коническим, предназначен для надежной фиксации инструмента в патроне используемого оборудования, то рабочая часть сразу выполняет сходу несколько принципиальных функций. Конкретно геометрией сверла определяются его работоспособность и режущие свойства.

Важнейшими элементами рабочей части сверла по сплаву являются винтовые канавки. Их задачка состоит в том, чтоб выводить из зоны обработки стружку. Геометрия спирального сверла по сплаву предугадывает, что передняя сторона спиральной канавки выполняется под определенным углом, величина которого по направлению от оси инструмента к его периферийной части изменяется. В процессе производства сверла по сплаву на боковой области его спиральных частей формируются узенькие ленточки, несколько выступающие над основной поверхностью. Задачка таковых ленточек состоит в том, чтоб уменьшить величину трения инструмента о стены формируемого отверстия.

Тип сверла

НаименованиеОписание
Спиральное

906935

Рабочая часть представляет собой цилиндрический стержень с двумя винтовыми режущими кромками и канавками для отвода стружки. Служит для выполнения глухих и сквозных отверстий, в том числе большой глубины. Имеет одинаковый диаметр всей рабочей части, значит, с помощью одного сверла можно выполнить отверстия только одного диаметра
Ступенчатое

1024894

Рабочая часть имеет форму конуса, по всей поверхности которого есть ступени. Каждая ступень предназначена для выполнения отверстия одного размера. От наконечника до хвостовика идет увеличение диаметра, поэтому с помощью ступенчатого сверла можно выполнять отверстия разных размеров без смены оснастки в патроне инструмента
Зенкер

840299

Рабочая часть конической формы имеет режущие продольные насечки. Служит для зенкерования, т.е. выполнения конических отверстий в заготовке, либо увеличения диаметра цилиндрических отверстий. С помощью такого сверла выполняется получистовая обработка – улучшается качество поверхности и точность резания

Хвостовик

Часть сверла, которая крепится в патроне дрели или сверлильного станка. В зависимости от ее формы сверла по металлу устанавливаются на инструменты с определенным типом крепления оснастки. Перечислим самые распространенные.

  • Цилиндрический – наиболее распространенный тип хвостовика. Сверло используется в основном в патронах с ключевым креплением. Не обладает хорошей передачей крутящего момента, так как может проскальзывать в патроне, зато меньше подвержено заклиниванию.
  • Шестигранный – фиксируется в трехкулачковом патроне либо посадочном отверстии на 1/4 дюйма. За счет жесткого позиционирования всех граней хвостовика в пазах обеспечивается уверенное удержание и исключается прокручивание сверла при вращении.
  • Конический – имеет форму усеченного конуса, обычно используется в сверлильных станках. Подбирается в держатель по диаметру, длине и особенностям строения. Об этом можно узнать из маркировки. Например, КМ – это конус Морзе, рядом с буквенным обозначением должна стоять цифра от 0 до 7, которая определяет диаметр хвостовика. Для наилучшего удержания в шпинделе у таких сверл на хвостовике может иметься резьба или лапки.

Выбирая сверла по металлу, какие лучше – цилиндрические, конические или шестигранные, однозначно сказать нельзя. Каждое подбирается под тип крепления конкретного инструмента или станка – сверла не взаимозаменяемы. Полная совместимость с инструментом гарантирует эффективность использования оснастки.

Материал изготовления

Режущий инструмент без труда выполнит отверстие в металлической заготовке, если его структура тверже структуры обрабатываемого металла. В связи с этим сверла выполняют из различных материалов и подвергают особой обработке. Большая часть оснастки изготавливается из быстрорежущей стали, о чем в маркировке свидетельствует буква Р либо HSS – у импортных изделий. Дополнительное содержание других металлов маркируется отдельно, например, К6 говорит о содержании кобальта, М3 – молибдена. Это придает сверлу прочность и позволяет работать с твердыми материалами. Например, при содержании 5% кобальта ресурс режущего инструмента увеличивается в 3 раза.

Таким сверлом можно работать с заготовками из легированной и нержавеющей сталей, обладающих пределом прочности на растяжение до 1000 Н/кв.мм. При выборе сверла по металлу важно учесть наличие защитного покрытия, которое также придает изделию особые эксплуатационные характеристики. Покрытие нитридом титана (HSS-TiN) снижает нагрев рабочей части при работе – такой оснасткой можно сверлить чугун, легированную и нелегированную сталь прочностью до 1100 Н/кв.мм. Эти сверла легко узнать по золотистому цвету. Трехслойное покрытие титан, алюминий, нитрид (HSS-TiAlN) обеспечивает еще большую износостойкость, а срок службы оснастки увеличивается в 5 раз. Такие сверла меньше подвержены износу от трения и сохраняют свои качества даже при нагреве до 700 °С. Подходят для тех же материалов, что и сверла, покрытые нитридом титана. Режущий инструмент может также подвергаться особой обработке.

Парооксидированные сверла служат для работы с цветными металлами, легированной и углеродистой сталью с прочностью до 800 Н/кв.мм. Их можно узнать по черному цвету. Изделия, прошедшие роликовую прокатку и термическую обработку, обладают невысокой стойкостью, поэтому служат для работы с мягкими сталями. Шлифованные сверла имеют хорошую стойкость и небольшие радиальные биения, отлично подходят для легированной и нелегированной стали прочностью до 900 Н/кв.мм, а также чугуна. Наилучшими характеристиками по твердости и износостойкости обладают твердосплавные режущие инструменты, способные выдерживать большие нагрузки и нагрев. Подходят для обработки жаропрочных и нержавеющих сталей, а также сплавов титана.

Угол заточки

От целей использования зависит то, с каким углом заточки требуются сверла по металлу. Например, для работы со сталью и бронзой оптимальным вариантом будет оснастка с углом заточки в 130 – 140°, для латуни, чугуна, дюралюминия – в 110 – 120°,  для более мягких материалов – в 100°.

Точность

Все сверла по металлу изготавливаются по трем классам точности. К изделиям  нормальной точности относится оснастка с маркировкой В и В1, повышенной – А1. Сверла повышенной точности необходимы для тонких работ, когда важно изготовить отверстие с точностью до доли миллиметра. Они позволяют выполнять отверстия 10 – 13 квалитетов, сверла В1 – 14 квалитетов, В – 15 квалитетов. Изделия с маркировкой А1 стоят дороже, поэтому их покупка будет рациональна только в случае, когда необходимо соблюсти допуски на производстве. Для выполнения отверстий без строгих требований по точности можно взять обычную оснастку.

Направление реза

Практически все сверла по металлу имеют правый рез. Однако есть и левосторонние изделия. Они необходимы для высверливания обломавшегося крепежа, который невозможно открутить вручную. Левое направление реза позволяет просверлить отверстие в крепеже без его проворачивания в основании.

Размеры

При покупке сверла по металлу учитывают его длину и диаметр. Производители обычно указывают два значения длины – общую и длину рабочей части. В зависимости от второго значения определяется глубина сверления. Например, у оснастки длиной в 280 мм рабочая длина составляет 160 мм. Диаметр рабочей части определяет размер отверстия, которое удастся получить. Например, у спиральных сверл данный параметр может составлять 6, 8, 10 мм и, как правило, соответствует диаметру хвостовика. Для зенкеров указывается диаметр самой широкой части, например, 12,4 или 20,5 мм, при этом диаметр хвостовика может быть меньше.

Немного истории с геометрией

Сверло для квадратных отверстий: сверло Уаттса и треугольник Рело

Особенностью такого треугольника будет то, что все его стороны будут иметь постоянную ширину, которая равна длине стороны исходного равностороннего треугольника.

Практическую пользу из этого факта извлёк Л. Эйлер, который три века спустя продемонстрировал вращение такого скруглённого треугольника: вначале вокруг собственной оси, а затем – с некоторым эксцентриситетом, благо карданный механизм науке и технике того времени был уже известен.

Ещё дальше в практическом использовании данной фигуры пошёл немецкий инженер Ф. Рело, который обратил внимание на то, что траектория углов движущегося треугольника при определённых способах его вращения весьма близка к квадрату.

Лишь непосредственно в углах квадрата внешняя поверхность описывает дугу, впрочем, небольшого радиуса. В современной технической литературе подобный треугольник называют треугольником Рело, хотя никаких углов у данной фигуры фактически уже нет.

Пройдёт ещё несколько десятков лет, и англичанин Г. Уаттс придумает приспособление, которым можно обеспечить гарантированную квадратную траекторию для металлорежущего инструмента. Техническое решение для сверла Уаттса было запатентовано в 1916 году, а через год началось серийное производство таких инструментов.

Сверло для квадратных отверстий: сверло Уаттса и треугольник Рело

Сверло или фреза?

Большинство технической общественности считает, что всё-таки фреза. Тем не менее, производители упорно продолжают называть данный инструмент сверлом для квадратных отверстий, сверлом Уаттса или сверлом, профиль которого соответствует треугольнику Рело.

Что правильнее? Если обратиться к кинематике перемещения такого режущего инструмента (для наглядности можно воспользоваться схемой, приведённой на рис. 1, то можно обнаружить, что съём металла будет производиться только боковой поверхностью, причём плоскостей резания будет не одна, как у обычного сверла, а четыре, что более свойственно фрезам.

Простые математические вычисления (в данной статье не приводятся) показывают: для того, чтобы «сверло» для квадратного отверстия выполняло свою функцию, оно должно при работе описывать не только основное движение вращения режущей кромки, но и качательное движение сверла/фрезы вокруг некоторой оси. Оба движения должны производиться во взаимно противоположных направлениях.

Сверло для квадратных отверстий: сверло Уаттса и треугольник Рело

Угловая скорость обоих вращений определяется довольно просто.

Если за параметр f принять частоту оборотов вала дрели (либо перфоратора), то для колебательных вращений шпинделя вокруг собственной оси достаточна скорость в 0,625f.

В этом случае ось шпинделя как бы зажимается между рабочим валом и приводным колесом, заставляя сверло/фрезу колебаться в зажимном приспособлении с остаточной скоростью

(1 – 0,625)f = 0,375f.

Более точно результирующую скорость вращения фрезы можно установить, пользуясь техническими характеристиками дрели/перфоратора, но ясно, что она будет намного ниже той, на которую изначально рассчитан инструмент. Поэтому получение квадратного отверстия будет происходить с меньшей производительностью.

Устройство и принцип работы

Непосредственно применить фрезу/сверло для квадратных отверстий с профилем треугольника Рело нельзя – необходимы канавки для отвода образующейся стружки.

Поэтому профиль рабочей части инструмента представляет собой вышеописанную фигуру, из которой вырезано три полуэллипса. При этом реализуются три цели: снижаются момент инерции сверла, нагрузки на шпиндель, а также повышается режущая способность фрезы.

Конструкция инструмента такова. Собственно, рабочая часть включает в себя рабочую поверхность, которой производится съём металла и отводящие стружку канавки.

Изготавливается фреза-сверло для квадратных отверстий из стали У8 и закаливается до твёрдости HRC 52…56. При особо тяжёлых условиях эксплуатации используются изделия из легированной стали Х12 с твёрдостью HRC 56…60.

При нормальной подаче СОЖ и из-за сравнительно небольших температур в зоне обработки стойкость инструмента – высокая.

Более сложную конструкцию имеет шпиндель-переходник. Он включает в себя:

  1. Корпус.
  2. Зубчатый венец.
  3. Посадочное место под основной шпиндель (если инструмент устанавливается в инструментальной головке металлорежущего станка, то переходник имеет вид конуса Морзе).
  4. Приводной шестерни.
  5. Основного шпинделя.
  6. Шестерни зацепления с зубчатым венцом.
  7. Качающейся втулки.

Сверло для квадратных отверстий: сверло Уаттса и треугольник Рело

Для бытовых приспособлений производители фрез/свёрл для квадратных отверстий предлагают накладные рамки, которые соединяются карданной передачей с патроном, и сообщают эксцентрические перемещения режущему инструменту. Толщина такой рамки определяет глубину получаемого отверстия.

Для соединения приспособления с патроном станка необходим ещё специальный переходник. Он состоит из:

  1. Корпуса.
  2. Плавающего хвостовика.
  3. Качающегося кольца.
  4. Сменной втулки под патроны разных металлообрабатывающих станков.
  5. Крепёжных винтов.
  6. Опорных шариков.

Для практического применения рассматриваемого инструмента достаточно придать шпинделю основного оборудования подачу в необходимом направлении. Для изготовления квадратных отверстий с применением такой оснастки пригодны фрезерные протяжные и токарные станки.

Альтернативные способы получения квадратных отверстий

Недостатком свёрл Уаттса считается наличие радиусных дуг в углах квадрата, что не всегда приемлемо. Кроме того, свёрла для квадратных отверстий, изготовленные с использованием треугольника Рело, не могут вести обработку заготовок большой толщины.

В таких случаях можно использовать электроэрозионные/лазерные технологии, а также – что проще – применить сварку или штамповку.

Комплекты пробойников для квадратных отверстий выпускаются в ассортименте поперечных размеров до 70×70 мм в металле толщиной до 12…16 мм. В комплект входят:

  • Пуансонодержатель под пробойник.
  • Направляющая втулка.
  • Кольцевой ограничитель хода.
  • Матрица.

Особенности работы сверл и от что зависит угол заточки

Непременно, при выборе режущего инструмента мастер должен учесть множество причин, ведь вариантов выполнения и типоразмеров огромное количество. Исходя из особенностей, подбирается не лишь резец, то и тип металлообработки. Каждый процесс владеет своими особыми чертами.

Они зависят от:

  • Материала, по которому вы работаете. Одни стали имеют завышенную твердость, остальные могут быть хрупкими, третьи – податливыми и мягкими.
  • Качеств самого сверла – тут работают подобные правила.
  • Задач токаря – какой размер, а также класс точности нужно обеспечить.

Исходя из этого и неких остальных причин, выбирается режим сверления – когда подбирается наилучшее давление и обороты, другими словами, подача и скорость вращения инструмента. Ежели мы говорим о сверлении электродрелью, то такие характеристики рассчитать довольно трудно. Но в случае с работой со станками (сверлильными, токарными) этот показатель чрезвычайно важен. Удобнее всего заниматься с оборудованием с ЧПУ, так как пульт управления автоматизирует множество действий, в том числе расчет и выставление вышеприведенных характеристик. Приобрести приборы для фрезерной, токарной обработки сплава с ЧПУ можно на веб-сайте компании https://stanokcnc.ru/.

Углы заточки сверл

Под каким углом затачивать сверло – также зависит от того, какую цель преследует токарь, а также с каким материалом он работает. Приведем таковой пример. Ежели обрабатываемая заготовка сделана из чрезвычайно твердого сплава, а резец владеет чрезвычайно острой кромкой, то велика возможность, что она просто сломается при нажатии. Выйти из этого положения можно 2-мя способами:

  • сменить угол заточки на наиболее тупой;
  • сделать подготовительную черновую обработку – просверлить малюсенькое отверстие на этом месте.

Ниже поведаем наиболее тщательно о наставлениях выбора.

Как понять, что сверло затупилось

Не стоит доводить инструмент до сильного затупления, т.к. затупившееся сверло быстрее нагревается, излишний нагрев может привести к его поломке. При поломке инструмента извлечь оставшиеся в отверстии части не всегда получается, что приводит к порче детали. К тому же осколки разлетаются в разные стороны и могут травмировать работника.

Виды заточки свёрл по металлу

Порядок восстановления формы режущей поверхности зависит от выбранного вида заточки. Основными видами являются:

  • одинарная или нормальная;
  • аналогичная с постепенной подточкой (доведением края до требуемой формы);
  • одинарная с последующей правкой (подточкой) поперечного края и ленточки;
  • двойная с подточкой поперечной кромки или с последовательной обработкой кромки и ленточки. Условия правильной заточки сверла

Выбор необходимого вида в основном зависит от следующих факторов:

  • физических характеристик металла, в котором планируется сделать отверстие заготовка;
  • диаметра применяемого инструмента;
  • параметров резания.

Наиболее распространённым видом считается так называемая одинарная заточка. Её применяют для инструмента небольшого диаметра (до 12 миллиметров).

Особенности различных видов заточки сверл

Заточка сверл, как уже говорилось выше, необходима для того, чтобы восстановить их геометрические параметры. Выбор определенного вида заточки сверла зависит от ряда факторов (диаметра инструмента, характеристик обрабатываемого металла и др.).

Наиболее универсальной является нормальная заточка (Н), при выполнении которой на рабочей части сверла формируются одна поперечная и две режущие кромки. Угол заточки сверла в данном случае составляет 118–120°. Выбирая такой вид заточки сверл, следует иметь в виду, что использовать его можно по отношению к инструментам, диаметр которых не превышает 12 мм.

Типы заточек сверл по металлу

Типы заточек сверл по металлу

Все остальные виды заточки, которые обозначаются буквосочетаниями НП, НПЛ, ДП, ДПЛ, можно применять для инструментов с диаметром до 80 мм. Каждый из указанных типов заточки предполагает доведение геометрии сверла по металлу до требуемых параметров.

НП

Такая заточка подразумевает подточку поперечной кромки, что делается для уменьшения ее длины и, соответственно, для снижения нагрузок, воспринимаемых инструментом в процессе сверления.

НПЛ

В данном случае кроме поперечной кромки подточке подвергается и ленточка, что позволяет уменьшить ее ширину в области режущей части. Подточка ленточки помимо уменьшения силы трения, создаваемой при сверлении, позволяет сформировать дополнительный задний угол сверла, что способствует облегчению процесса обработки.

ДП

Это двойная заточка, совмещенная с подточкой поперечной кромки. Выполнение заточки данного вида позволяет сформировать на рабочей части сверла по металлу одну поперечную и четыре режущие кромки, имеющие вид ломаных линий.

ДПЛ

Это аналогичный предыдущему вид заточки, при котором дополнительно подтачивают ленточку. Создание четырех режущих кромок при выполнении двойной заточки необходимо для того, чтобы уменьшить угол между периферийными участками режущих кромок. Такой подход позволяет улучшить отвод тепла от режущей части инструмента и, соответственно, значительно повысить его стойкость.

Основные элементы оснастки

какой угол заточки сверла по металлу

Инструмент состоит из следующих частей:

  • Рабочая. Это винтовой цилиндр с несколькими витками (заходами). Они образуют канавки и зубья, их также называют перьями. Их задача – обеспечение самого процесса резания.
  • Калибрующая. Она ответственная за то, чтобы удалять металлическую стружку из зоны металлообработки. Ее образует лента, которая направлена вдоль основного хода сверла.
  • Соединительная. Ее также называют шейкой. Ее используют в двух назначениях – для выхода из шлифовальной зоны, а также для того, чтобы проставлять маркировку на фрагменте, который не стирается и не закрывается тисками.
  • Хвостовая. Данную часть коротко именуют «хвостовик». Она может быть выполнена в виде гладкого цилиндра или типом «конус Морзе». Завершает ее поводок или лапка. Задача – фиксация оснастки в специальных зажимах.

Параметры, которые нужно восстановить

При правильной заточке сверла по металлу нужно восстановить следующие его параметры:

  • Угол при вершине. Его образуют режущие кромки на пересечении с перемычкой. Значение угла должен быть, в пределах 116° — 118°. Но это значение не строгое, для работы с материалами разной твердости и вязкости оно может быть в пределах от 60° до 150°. Есть и частные случаи, при которых он достигает 180°.
  • Угол между режущей кромкой и осью. Он составляет половину значения угла при вершине, т.е., примерно, 58° — 59°, если значении угла при вершине 116° — 118°. Он должен быть одинаковым для каждой из двух режущих кромок. Это очень важно, т.к. при его несимметричности работать будет только одна кромка, сверло будет быстро изнашиваться неравномерно, сильнее греться, хуже врезаться в материал.
  • Форма и длина режущих кромок. Длины режущих кромок должны быть равны с двух сторон. Длина кромки измеряется от центра перемычки до края (боковой вершины). Если длины режущих кромок будут разными, то появится биение при сверлении, а диаметр отверстия будет больше номинала, указанного на сверле. В редких случаях режущие кромки намеренно делают разной длины, чтобы получить отверстие немного больше номинального диаметра.
  • Задний угол резания. Один из важнейших параметров при восстановлении, если его не соблюсти, то производительность сверления может уменьшиться несколько раз, вплоть до полной потери работоспособности. В зависимости от обрабатываемого материала он может изменяться в пределах от 7° до 17°.

Приспособления и оборудование для заточки

Самый распространенный вариант – использование точильного камня. Он выполнен в виде диска и насаживается на станок. При вращении к нему требуется подносить инструмент и обтачивать его края. Необходимо проводить процедуру аккуратно из-за снопа искр.

Второй способ – сделать в домашних условиях устройство. Оно состоит из втулки, которая точно повторяет диаметр сверла, а также из прижимной балки и, конечно, точильного камня. Нужно изготовить подручник, его можно сделать из деревянного бруска. В нем просверлить несколько отверстий (они должны соответствовать сечению оснасток). Далее, вручную, с помощью вращения ручки необходимо добиться движения абразивного круга. А корректировать направление резца нужно второй свободной рукой.

Преимущества и недостатки

К основным преимуществам изделий перовой конструкции относят:

  • низкую стоимость;
  • возможность использования одной державки для крепления пластин разных размеров;
  • легкость и простоту смены режущих пластин;
  • возможность несколько раз подвергать заточке режущую часть в цельных конструкциях инструмента;
  • отсутствие перекоса;
  • возможность сверления отверстия большого диаметра на глубину, которая в 2 раза больше диаметра самого сверла.

Основные недостатки у режущего инструмента перовой формы: невозможность отвода стружки в процессе выполнения операции и возможность смещения, но, имея опыт работы с таким сверлом, специалисты сверлят отверстия с необходимой степенью точности. Для этого они несколько раз в процессе выполнения операции очищают отверстие от стружки, останавливая процесс работы.

Как правильно выбрать углы заточки

Углы заточки сверла, как уже говорилось выше, выбираются по специальным таблицам, где их значения представлены в зависимости от того, в каком именно материале необходимо сформировать отверстие.

Таблица 1. Углы заточки сверла по металлу для различных материалов

Если неправильно выбрать углы, под которыми будет затачиваться сверло, то это приведет к тому, что оно в процессе работы будет сильно нагреваться. Это в итоге может привести к его поломке. Кроме того, именно неправильно выбранные углы, используемые для заточки сверла по металлу, часто становятся основной причиной некачественно выполненного сверления.

Углы для разных материалов

В установленных стандартах приведены параметры наконечника для разных материалов. Основополагающими параметрами считаются:

  1. Угол заточки сверла для стали зависит от марки стали, из которой изготовлена заготовка. Для обычной и низколегированной стали рекомендуется производить обработку под углом в интервале от 116 до 118 угловых градусов. Допустимое отклонение от указанного параметра составляет ± 2 градуса. Инструменты с такими параметрами применяются при для изготовления отверстий в деталях из чугуна. Более прочная сталь обрабатываться инструментом, угол которого равен 130 или 140 градусов.
  2. Такие же значения применяются при сверлении высоколегированных металлов, твёрдых марок стали. Обладая углом в 140 градусов сверло уверенно производит отверстие в тонколистовом металле. Оно применяется для одинарного листа или целого пакета.
  3. Для титана и его сплавов угол заточки варьируется от 90° до 120° в зависимости от добавок и присадок.
  4. Для мягких и лёгких металлов угол заточки выбирают в интервале от 120 до 130 угловых градусов. Разрешённый допуск составляет ± 3 угловых градуса. Такое значение угла применяется к заготовкам из алюминия, мягких сплавов и латуни. Данный угол подходит для сверления меди.
  5. Угол заточки сверла по дереву или пластмассы составляет 90-100°.
  6. Сверление различного вида пластмасс, органического стекла и эбонита целесообразно производить острым инструментом с углом в 50° или 90°. Чем плотнее материал, тем параметр должен быть больше.

Если заточка сверла была произведена неправильно (его угол не соответствует установленным нормам) это приведет к сильному нагреву и даже перегреву. Нарушение температурного режима может закончиться механическим повреждением инструмента и деформации отверстия. Допущенные ошибки в процессе восстановления параметров инструмента становятся основной причиной нарушения технологического процесса и как следствие невыполнения требований к отверстию.

Приспособления для облегчения заточки

Здесь речь пойдет уже не о станках, а о полезных и удобных устройствах, упрощающих работу и помогающих выдержать правильный угол.

Это могут быть покупные изделия, например, вот этот кондуктор родом с АлиЭкспресс. Точильный диск совсем маленький, вращение ему передается от подключенного с помощью специального переходника патрона дрели. Пользователю необходимо только вставить сверло в канавку и включить дрель. Обзор использования такого кондуктора описан в этом видео.

Технология и методика сверления нержавеющей стали

Первое и самое важное, что нужно запомнить: сверлить нержавейку нужно только с использованием охлаждающей смазки и специальными сверлами. Что касается толщины материала, подвергаемого обработке, здесь технология предусматривает следующее:

  1. Нержавейку, толщина которой находится в пределах 1–2 миллиметров, можно просверлить обычными сверлами по металлу. В этом случае угол заточки инструмента должен соответствовать 120 градусам, а обороты электродрели не должны превышать 100 в минуту.
  2. Миллиметровый и более тонкий слой нержавейки лучше просверлить оснасткой ступенчатого типа. Она обеспечивает ровный канал, где нет заусенцев и задиров на кромке.
  3. Получение отверстий в нержавеющей стали с толщиной более 6 мм лучше проводить специализированными резцами в два этапа. Вначале нужно просверлить металл тонкой оснасткой с диаметром в 2–3 мм, а затем довести до нужного диаметра финишным сверлом.

Если стружка нержавейки начинает приобретать темные оттенки и становится мелкой, это сигнализирует о том, что режущие кромки затупились и перегреваются. Работать в таком режиме нельзя.

Определяем угол заточки

У разных сверл угол заточки тоже отличается. При этом имеет значение как то, на обработку какого материала рассчитан инструмент, так и особенности рабочей части. Уточнить данные можно в ГОСТ 19543-74.

Чаще всего в качестве «угла заточки» называют угол при вершине сверла, фактически – угол при вершине конуса, в который укладывается рабочая часть. Но это не единственный определяющий фактор.

Учитывается также угол спирали или, иначе, угол наклона винтовой канавки (обычно 30 градусов), задний угол и угол наклона поперечной режущей кромки. Обязательно принимается во внимание диаметр рабочей части инструмента – от этого зависит длина режущих кромок.

Кроме того, выделяют одинарную и двойную заточку, подточку поперечного лезвия и ленточки.

 

На первый взгляд все это кажется довольно сложным. На деле же при небольшом навыке заточить сверло не так уж трудно.

Методика заточки

Как обычно, любую работу можно выполнить с помощью специальных приспособлений или вручную. Конечно, первый вариант проще – заточные приспособления уже ориентированы на правильную обработку рабочей части.

Сразу стоит оговорить: под ручной заточкой подразумевается использование заточного станка (станка с абразивным кругом/кругами различной зернистостью). Вручную, с помощью абразивного бруска, можно только довести режущую кромку до желаемой остроты или быстро поправить в процессе работы.

Автоматически точить сверла позволяют специальные приспособления – насадки на дрель, станки, кондукторы и прочее.

Все устройства, используемые для заточки сверла по металлу, можно условно разделить на три группы:

  • собственно точильный инструмент. Обычно это абразивный круг, твердость которого и зернистость выбираются в зависимости от характеристик сверла;
  • приспособление для выдерживания точного угла заточки. Это может быть кондуктор, стойка, держатель ручной работы и так далее;
  • инструмент для проверки правильность выполнения операции – шаблон.

В зависимости от того, правильно ли выбран угол, подобран инструмент для работы и проверено соответствие результата желаемому эффекту, упрощается или затрудняется сверление металла.

Как заточить разные сверла?

Как утверждают специалисты, начинать самостоятельную практику по заточке сверл следует с режущих изделий диаметром более 10 мм. Угол заточки для таких элементов – 120 градусов. После процедуры передняя часть сверла должна иметь симметрию. Если при заточке произошла ошибка, ее сразу можно исправить.

На некотором расстоянии от режущей кромки присутствует так называемая задняя поверхность. Она должна располагаться в пределах 1-1,5 мм относительно режущей кромке по направлению вниз.

Далее предлагается более подробно ознакомиться с теоретической стороной процесса затачивания своими руками. Прежде всего необходимо провести некоторую подготовку. На поверхности точильного камня черным фломастером следует нанести черту параллельную вращению оси.

Далее, необходимо правильно разместить сверло. Его нужно держать четко по горизонтали. При этом разметка, сделанная фломастером, будет располагаться немного выше оси вращения. Таким образом, продольная часть инструмента, располагаемая по горизонтали, будет повернута в левую сторону приблизительно на 30 градусов, что обеспечит получение необходимого угла заточки.

Теперь можно перейти от теории к практике. Берется сверло с тупым наконечником. Далее требуется найти правильное положение инструмента. Изначально затачивается одна сторона, а после – другая. Ни в коем случае нельзя торопиться. Работа должна протекать с максимальной аккуратностью. Если вдруг затачиваемая кромка нагревается и становится красной, необходимо окунуть сверло в емкость с водой. Остудив режущий элемент, можно продолжать работу.

Закончив заточку сбитого сверла необходимо проверить результат. Для этого берется дрель, в патрон вставляется заточенный инструмент. После можно попробовать просверлить стальную поверхность, толщина которой составляет 8 мм. Если отверстия просверливаются без труда, значит, процесс заточки прошел правильно.

По бетону

В сверлах по бетону заточке подвергается лишь задняя поверхность. Для реставрации следует применять двухплоскостной или конусный метод.

Прежде необходимо ознакомиться с коническим методом заточки. Режущий элемент требуется вставить в призму точильного аппарата, которая движется вокруг своей оси. Далее произвести настройку параметров. Ось конуса должна иметь угол 45 градусов относительно оси сверла. Остается только активировать устройство и дождаться окончания работы. Конический метод применяется для создания резкого прироста заднего угла режущего элемента.

Для автоматизации процесса рекомендуется использовать винтовой метод. Он характеризуется поступательными движениями, согласованными с вращением точильного круга. Что примечательно, данный способ позволяет одновременно затачивать передние и задние углы режущего элемента.

По дереву

Прежде всего необходимо запомнить – данный процесс работы очень сложный. С первого раза никто не может правильно заточить сверло по дереву. Чтобы приступить к самостоятельной реставрации подобного режущего элемента, следует потренироваться на изношенном инструменте.

Основная сложность работы заключается в том, что даже одно неправильное движение может привести к порче сверла. Именно поэтому необходимо четко следовать прописанной инструкции:

  • рядом с рабочим местом следует поставить емкость с водой;
  • важно получить угол 45 градусов;
  • сверла необходимо держать на крайней части диска;
  • чтобы процесс заточки прошел благополучно, нужно поместить режущий элемент в шайбу;
  • кромки требуется слегка подвернуть на пару миллиметров и следить за их ровностью;
  • когда процесс заточки будет приближаться к логическому завершению, необходимо сбавить обороты станка;
  • в конце работы требуется охладить режущий элемент и проверить его работоспособность.

По металлу

Принцип заточки сверла по металлу не отличается особой сложностью, но все же требует терпения. Левой рукой нужно взять инструмент и держать его рядом с рабочим основанием. Правой рукой необходимо обхватить хвостик сверла и запустить вращение диска. К вращающейся части подносится задняя часть кромки. С легким нажимом нужно повернуть сверло. При этом постоянно поддерживать соответствующий наклон. Очень важно, чтобы режущие кромки получили одинаковую длину и идентичные углы.

Остается только произвести проверку заточенного сверла.

Таблица углов заточки сверла для различных материалов: работаем по меди, алюминию, пластмассе

Общие рекомендации:

  1. Ежели вы имеете дело со сталью, нужно глядеть на ее состав. Обыденные и низколегированные сплавы требуют спектр от 116 до 118 градусов. Таковым же образом стоит затачивать оснастку для чугуна. Ежели это наиболее крепкие железные заготовки, то они требуют 130-140°.
  2. Титан можно резать в большом диапазоне – от 90° до 120°, это зависит уже от определенной марки, величины присадок.
  3. Алюминиевые, латунные сплавы и остальные мягенькие сплавы стоит обрабатывать в спектре углов 120-130°. Допустимо отклонение на 2 единицы в одну либо другую стороны.
  4. Дерево либо некие тонкие листы пластмассы не обожают таковых огромных значений, 90-100° им полностью хватит, а то и меньше.
  5. И всего от 50 до 70 градусов необходимо для оргстекла либо эбонита.

Углы заточки сверл

Поглядим сводную таблицу, но заблаговременно отметим, что наиболее четкий параметр выбирается в зависимости от определенной марки:

МатериалРекомендуемый угол, °
Чугун и железные заготовки с низким легированием116 – 118
Поковки и закаленная сталь125
Латунь, мягенькая бронза130 – 140
Медь125
Алюминий, баббит130 – 140
Силумин90 – 100
Сплавы с ведущим компонентом магний110 – 120
Эбонит, целлулоид80 – 90
Мрамор и остальные породы завышенной хрупкости90 – 100
Органическое стекло70
Пластмассы50 – 70
Бетон118 – 130

Варианты заточки, которые можно выполнить вручную

Различают три основных варианта заточки сверла, которые можно выполнить без применения профессионального оборудования вроде станков для изготовления свёрл на производстве. Здесь достаточно обычного гаражного наждака, а иногда и набора надфилей или треугольного напильника.

Одноплоскостной называют заточку, при которой задний угол резания лежит в одной плоскости со всей поверхностью. Обычно он составляет 15-25°. Возможно, на словах всё кажется довольно сумбурным, поэтому после описания всех вариантов будет предоставлен для ознакомления фотопример, по которому довольно просто разобраться с объяснениями.

Двугранной называют заточку, при которой задний угол уже не лежит в одной плоскости, а составляет две, под углами 7-17° и 25-40°. Углы выбираются в зависимости от материала, для обработки которого планируется применение сверла.

Конической, или криволинейной, называют заточку, обусловленную углом по задней поверхности, который плавно увеличивается. Получается, плоскость имеет не прямую, а криволинейную форму. Подобный вариант сложнее в выполнении, здесь потребуется попрактиковаться.

Способы заточки, применяемые при ручной правке сверла

Таких способов выделяют всего два – одинарный, или нормальный (кромка ровная по всей длине), и двойной (сначала угол заточки выводится на 115-135°, а ближе к краю уменьшается на 40-45°). Второй способ применяется для свёрл диаметром более 12 мм и используется при обработке твёрдых металлов или чугуна.

Способы заточки инструмента с углами

Уменьшение перемычки, и что оно даёт

Многие недооценивают важность уменьшения поперечной перемычки сверла. А ведь это действие значительно снижает силу трения, что способствует более долгой работе инструмента без заточки. Дело в том, что по мере заточки свёрл (приближения к хвостовику) перемычка становится толще. Именно поэтому её необходимо стачивать. Но делать это следует крайне аккуратно, чтобы не повредить рабочую кромку сверла или не сточить лишнего, сделав перемычку совсем тонкой. В этом случае сверло может отколоться при работе.

Основные правила, которые следует соблюдать при заточке сверла

Затачивая такой инструмент, как сверло, необходимо соблюдать некоторые правила. В противном случае сверло можно окончательно испортить.

Основными правилами считаются следующие:

  1. Чем жёстче металл сверла, тем медленнее его следует обрабатывать.
  2. Металл нужно снимать медленно, короткими касаниями. Если сверло перегреется, толку от заточки не будет. Сталь «опускается», после чего тупится при первом сверлении.
  3. Сильный прижим инструмента к наждаку увеличит нагрев.
  4. Воду для охлаждения металла в процессе заточки нужно подготовить заранее.
  5. Для заточки свёрл используются только наждачные круги с ровными поверхностями без выбоин.
  6. Идеальная заточка сверла невозможна без установки на наждаке подручника.

Вариант проверки угла заточки сверла подручными средствами

Бывает, что под рукой нет угломера или транспортира, чтобы проверить правильность угла заточки сверла. В таком случае можно обойтись подручными средствами, например обычными гайками. Их размер здесь значения не имеет. Форма гайки – правильный шестигранник, а значит, если совместить две штуки бортами, угол между ними будет равен 120°. А скрепить гайки между собой можно при помощи термоклея.

Заключительная часть

Многие могут сказать, что не стоит заморачиваться с заточкой свёрл, если нет опыта подобных работ. В магазинах стоимость инструмента не столь высока. Но на самом деле этому стоит поучиться. Возможно, с первого раза идеальной заточка не получится, но ведь и «Москва не сразу строилась». Немного подправить сверло получится, а для мелких работ и этого достаточно. А со временем домашний мастер «набьёт руку». И если впоследствии понадобится выполнить работы с большим объёмом сверления, даже покупка дешёвых свёрл может влететь в копеечку.

Очень надеемся, что для начинающих домашних мастеров сегодняшняя информация будет полезной. Редакция Homius с превеликим удовольствием ответит на все ваши вопросы, если таковые возникли по ходу ознакомления со статьёй. Вам лишь нужно изложить их суть в обсуждениях ниже. Там же вы можете оставить свой комментарий, поделиться личным мнением о прочитанном или обсудить, так ли велика необходимость умения точить свёрла в наши дни. Если вам понравилась статья, не забудьте оценить её. А мы напоследок, по уже сложившейся традиции, предлагаем к просмотру короткий видеоролик, который более полно раскроет изложенную тему. Берегите себя, близких и будьте здоровы!

Правила заточки

Придерживайтесь рекомендаций:

  • процедуру выполнять регулярно для постоянного поддержания нужной остроты;
  • обязательно используйте охлаждение – достаточно просто окунуть готовый инструмент в емкость с водой;
  • делайте перерывы, чтобы не перегревать кромки.

Выполнение операции

Рассмотрим процесс на наждачном станке с точильным кругом. Алгоритм затачивания:

  • Обрабатываем заднюю поверхность под правильным уклоном.
  • Переходим к передней плоскости, контролируя размер получаемой перемычки.
  • Если заходов несколько, очень важно собрать одинаковые по ширине и остроте витки.
  • Проверьте заточку с помощью шаблона – его можно приобрести или изготовить своими руками.

Способы заточки по выведению задней плоскости

Существует несколько основных способов правильной заточки свёрл. Они отличаются по способу выведения задней плоскости, ее геометрией, сложности выполнения и итоговым характеристикам инструмента:

  • Одноплоскостная заточка. Способ, при котором вся задняя поверхность образует одну плоскость под углом равным заднему углу резания. Применяется для свёрл диаметром до 3 миллиметров включительно, для которых сложно выполнить заточку по двум плоскостям. При этом задний угол резания выбирается в диапазоне от 15° до 25°. Если сделать его меньше, то задняя часть начинает задевать обрабатываемый материал и препятствовать сверлению. Его можно применять для сверл диаметром более 3 мм, при этом задний угол резания выбирается в зависимости от обрабатываемого материала 7° — 17°. Но придется удалить затылочную часть, сделав дополнительный скос под углом 15° — 25°.
  • Двухплоскостная (двухгранная). На задней поверхности зуба по отдельности затачиваются две плоскости под разными углами. Первая прилегает к режущей кромке и образует задний угол резания под углом 7° — 17°, выбираемым для обрабатываемого материала. Вторая плоскость стачивается под углом от 25° до 40°. Ребро пересечения плоскостей проходит через ось сверла под углом от 0 до 40° к главной кромке. Большой задний угол второй плоскости уменьшает осевую силу и увеличивает точность сверления, но резкий наклон ослабляет режущий клин, уменьшает его жёсткость и ухудшает теплоотвод. Поэтому для работы с высокопрочными материалами выбирают угол 25° — 30°, для средней и низкой прочности 35° — 40°.
  • Коническая (криволинейная). Наиболее распространенный способ, который мы и будим рассматривать далее. Задний угол при такой заточке плавно увеличивается от режущей кромки и по всей задней поверхности. Т.е. задняя поверхность становится не одной прямой плоскостью, а приобретает криволинейную форму. У режущей кромки угол должен соответствовать значению от 7° до 17°, выбранному для обработки конкретных материалов. Выполнить коническую заточку сложнее, чем прямолинейные, потребуется больше практики чтобы «набить руку». В процессе слегка подкручивают хвостовик сверла сверху вниз, за счет чего на задней поверхности создается округлая форма, по форме напоминающая конус.

Есть и другие способы заточки, они отличаются как оборудованием, на котором их можно выполнять, так и получающейся в итоге формой задней части зуба:

  • винтовой и его подвиды:винтовой с заострением, сложно-винтовой;
  • цилиндрический;
  • эллиптический;
  • фасонный.

Винтовые способы применяются в станках для изготовления и заточки сверл на производстве. Описывать механизм их выполнения нет смысла, т.к. вручную этот процесс повторить не получится. Цилиндрический способ является частным случаем конической заточки и используется очень редко.

Эллиптический способ один из самых простых, но для него нужны полые абразивные камни специфической формы, которые очень быстро изнашиваются. Для фасонной заточки так же нужны абразивные круги разной формы не прямого профиля. Поэтому в данной статье мы их рассматривать не будем.

Способы заточки по количеству скосов на режущей кромке

Способы заточки разделяют по количеству образующихся режущих кромок. При этом угол при вершине будет не постоянный – он будет изменяться шагами от большего у центральной вершины к меньшему на боковых вершинах. Делается это для того, чтобы равномерно распределить отвод тепла и уменьшить нагрев инструмента по мере увеличения его диаметра, т.к. режущая кромка греется не равномерно — в центре греется меньше, чем на краях.

Выделяют следующие способы:

  • Одинарную (нормальную). Самый распространенный способ, который мы будем рассматривать далее. При нормальной заточке геометрия режущей кромки не меняется – она остается ровной на всем ее протяжении.
  • Двойную (двухугловую). Применяют для свёрл диаметром от 12 миллиметров для обработки твердых сталей и чугунных отливок. Заточка выполняется под двумя углами при вершине. Сначала на угол 116° — 140° по всей поверхности режущей кромки, как при нормальной (одинарной). После уменьшаем его на 40° — 50° на длине, соответствующей 1/5 диаметра сверла от внешнего края. При этом образуются две режущих кромки: главная или зона первой заточки и переходная – зона второй заточки. Режущая кромка становится длиннее, за счет чего улучшается теплоотвод, улучшается отвод стружки из-за ее дробления, значительно возрастает стойкость.

В интернете можно встретить такой термин, как трехугловая заточка свёрл, но это, по сути, двухугловая с подточкой ленточки со снятием фаски по всей внешней кромке. Данный способ подточки ленточки применяется как при двухугловой, так и при нормальной заточке.

Меры безопасности

Обязательно соблюдайте их, чтобы не повредить оснастку, точильный станок, а также собственное здоровье:

  • надевайте прочные перчатки;
  • все части тела защищайте от искр;
  • обязательное условие– защитные очки;
  • рядом должна находиться вода или другая охлаждающая жидкость.

Контроль качества заточки

Для восстановления исходных параметров инструмента необходимо выбрать точильный круг, твёрдость которого позволяет качественно получить исходные параметры. На начальном этапе производят восстановление задней поверхности. Основной задачей является правильный выбор угла подачи к поверхности точильного круга. После завершения этой работы приступают к приведению в нормальное состояние передней кромки.

Во время проведения этой операции необходимо контролировать два параметра: угол наклона инструмента к поверхности круга и размер создаваемой перемычки. Основными требованиями к результату этой операции является: формирование обеих кромок равной длины, получение заданных углов наклона. Для изделий, у которых по технологии необходимо получить небольшой задний угол целесообразно подточить дополнительно заднюю поверхность. Это снизит её трение во время резания и не будет увеличиваться нагрев инструмента и заготовки.

Несоблюдение этих требований приведёт к ухудшению качества просверленных отверстий и нарушение технологии резания. После завершения операции проводится проверка качества полученных параметров. Если были допущены определённые отклонения от предъявленных требований, производится доводка сверла до нужной кондиции. На предприятиях, где свёрла используют для производства большого количества отверстий, доводка производится в обязательном порядке.

После завершения всех технологических операций по восстановлению инструмента рекомендуется проверить его основные геометрические параметры. Для решения этой задачи применяют следующие приспособления:

  • изготовленные шаблоны;
  • прибор, разработанный В.А. Слепниным.

В первом случае используют готовые шаблоны, которые изготавливаются по заранее рассчитанной методике. Такие шаблоны можно приобрести готовые через торговую сеть или изготовить самостоятельно. Методы их изготовления приведены в специальной литературе или на интернет порталах.

Инструменты для проверки правильности заточки

Для проверки правильности углов и длин пользуются разными измерительными инструментами:  транспортиром, угломером, штангенциркулем линейкой и т.д. Так же можно использовать шаблон для заточки сверл, на котором уже есть все правильные углы и нанесена шкала для проверки дин кромок. Такие шаблоны для проверки можно купить в магазине, но найти  их в продаже будет сложно.

Вопросы и ответы

Можно ли заточить сверло по металлу болгаркой?

Да, заточка сверла по металлу болгаркой выполняется практически так же, как дрелью. Для работы потребуются тиски. Вначале шлифовальным кругом удаляют часть задней кромки, чтобы полностью ликвидировать следы износа, потом затачивают режущую кромку под углом 120°.

Как заточить ступенчатое сверло по металлу?

Заточку ступенчатого сверла по металлу своими руками выполняют с помощью обычного напильника. Если затупился только отдельный участок, сверло обрабатывают точечно, не выходя за поврежденную зону.

Можно ли самостоятельно заточить корончатое сверло по металлу?

Из-за сложности конфигурации заточку корончатых сверл по металлу лучше доверить профессионалам.

Полезные советы

О нюансах заточки можно говорить много, но ведь важно не просто правильно точить инструмент, но и делать это в безопасности и потом правильно хранить изделия.

Итак, правила безопасности и сохранения работоспособности сверл:

  • при заточке инструмент сильно греется. Это не только требует аккуратности в обращении и – очень желательно – работы в защитных перчатках. Это также влияет на свойства металла. Поэтому подавать инструмент к заточному приспособлению следует короткими периодами, по 2…3 секунды, и охлаждать после каждого периода в воде или другой СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости);
  • в процессе работы от сверла и точильного круга летят искры. Защищать надо не только руки, но и лицо. Прозрачный щиток или очки будут очень кстати;
  • для тонкой работы необходимо очень хорошо видеть, что именно делается. Соответственно, роль защитного щитка вполне может сыграть увеличительное стекло;
  • необходимо дополнительное освещение, но лампа должна располагаться так, чтобы хрупкую колбу не могли повредить случайные осколки металла или абразива.

В отношении хранения правила просты: заточенные сверла не должны соприкасаться друг к другу, не должны находиться во влажной или агрессивной среде. Очень удобны для постоянного хранения специальные органайзеры – промышленные или самодельные. При наличии надписей о диаметре поиск нужного инструмента происходит почти мгновенно.

 

Источники
  • https://spark-welding.ru/raboty-i-obrabotka/ugol-zatochki-sverla-dlya-alyuminiya.html
  • https://meroved.ru/hozyastvo/ugly-zatochki-sverl
  • https://www.vseinstrumenti.ru/rashodnie-materialy/instrument/dlya-dreley/udarn/sverla/po-metallu/articles/kak-vybrat/
  • https://lux-stahl.ru/raboty/sverlo-po-medi.html
  • https://tehnomuza.ru/instrument/osnastka/kak-pravilno-zatochit-sverlo/
  • https://stankiexpert.ru/tehnologii/ugol-zatochki-sverla-po-metallu.html
  • http://met-all.org/oborudovanie/prochee/ugol-zatochki-sverla-po-metallu-tablitsa-geometriya.html
  • https://stanokcnc.ru/articles/ugol-zatochki-sverla-po-metallu-tablitsa-pravilnykh-znacheniy-pod-kakim-uklonom-nuzhno-tochit-instru/
  • https://stroy-okey.ru/house/instrument/kak-pravilno-zatochit-sverlo-po-metallu-ugol-zatochki-prisposobleniya/
  • https://stroy-podskazka.ru/sverlo/zatochka/
  • https://homius.ru/kak-zatochit-sverlo-pod-pravilnym-uglom-v-domashnih-uslovijah.html
  • https://www.rinscom.com/articles/kak-zatochit-sverlo-po-metallu/

Евгений Плющев

Закончил УрФУ имени Б.Н. Ельцина. Имею опыт в сфере металлообработки 25 лет. За это время работал литейщиком, термистом и гальваником. Станочник широкого профиля (3 разряд).

Оцените автора
Добавить комментарий

Adblock
detector