- Инструменты и оборудование для сверления металлов
- Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в быту
- Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в промышленности
- Технология глубокого сверления металла
- Технология сверления толстых листов металла
- Технология сверления тонких листов металла
- Особенности сверления сквозных отверстий в металлических заготовках
- Особенности сверления глухих отверстий в металлических заготовках
- Технологии сверления сложных отверстий в металлических заготовках
- Основные таблицы для сверления металлов, необходимые для правильного выбора режимов резания и иных нужд
- Таблица №1: выбор режимов резания при сверлении металлов
- Таблица №2: поправочные коэффициенты
- Таблица №3: сверление углеродистой стали (выбор количества оборотов и скорости подачи в зависимости от диаметра сверла)
- Таблица №4: выбор скорости сверления сложной аустенитной стали
- Таблица №5: выбор диаметров просверливаемых отверстий, предназначенных для нарезания метрических и дюймовых резьб
- Техника безопасности при сверлении металлов
- Полезные советы
Фотография №1: сверление металла
Инструменты и оборудование для сверления металлов
Для сверления металлов применяют следующие основные инструменты и оборудование.
-
Бытовые и промышленные дрели.
-
Держатели для них, жестко фиксирующие инструменты и обеспечивающие возможность плавной и точной их подачи.
-
Стационарные станки для сверления металла (вертикального и горизонтального типов, глубокого сверления и пр.).
Фотография №2: портативный сверлильный станок ECO.50-T на магнитном основании
Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в быту
В быту для сверления отверстий металле применяют три технологии. Заготовки и листы зажимают при помощи струбцин и тисков. Чаще всего в домашних условиях используют обычные бытовые дрели и цилиндрические спиральные сверла.
Обычное сверление
Эта технология сверления металла знакома каждому.
-
Происходит разметка.
-
Отверстие намечают при помощи молотка и кернера.
-
Заготовку зажимают в тисках или при помощи струбцины.
-
Сверло нужного диаметра вставляют в патрон дрели и зажимают.
-
Инструмент центрируют.
-
Высверливают сквозное или глухое отверстие.
Фотография №3: сверление металла в домашних условиях
Рассверливание
Рассверливание металла — это технология, направленная на увеличение диаметра ранее проделанного отверстия. Для этого берут сверла больших диаметров.
В домашних условиях отверстия обычно приходится рассверливать поэтапно, постепенно увеличивая диаметр используемых инструментов. Это связано с тем, что мощности бытовой дрели во многих случаях недостаточно для просверливания отверстий больших диаметров в толстых заготовках. Кроме этого поэтапный подход уменьшает осевое давление на сверла. Это значительно уменьшает вероятность поломок.
Изображение №1: принцип сверления отверстий больших диаметров в толстом металле в домашних условиях
Уменьшение диаметров глубоких частей отверстий
При этой технологии сверления вначале просверливают неглубокое отверстие большого диаметра, а затем используют инструменты меньшего размера. Технология выглядит так.
Изображение №2: технология уменьшения диаметров отверстий в металле
Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в промышленности
В промышленности применяют более сложные виды сверления металла. Используют массивные двуручные дрели и специальные станки для сверления металла (портативные и стационарные).
Расскажем об особенностях различных технологий сверления металла на производстве.
Технология глубокого сверления металла
Глубоким называется сверление в металле отверстия, длина которого в 25 и более раз превышает диаметр. Эта операция требует принудительного периодического удаления стружки и применения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Они нужны для охлаждения инструмента и заготовки для исключения поломки и деформации.
Процесс глубокого сверления металлов предполагает использование разных СОЖ. Их выбирают в зависимости от материалов заготовок. Перечислим наиболее эффективные смазочно-охлаждающие жидкости.
|
Материал обрабатываемой заготовки |
СОЖ |
|
Нержавеющие и жаропрочные сплавы |
Смесь, состоящая из олеиновой кислоты (20 %) и сульфофрезола (80 %). Последний можно заменить керосином (30 %) и осерненным маслом (50 %) |
|
Алюминий и сплавы на его основе |
Керосин, эмульсия, смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения |
|
Никель |
Эмульсия |
|
Медь |
Смешанные масла, эмульсия. Допускается глубокое сверление без охлаждения. |
|
Латунь |
Эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения. |
|
Цинк |
Эмульсия |
|
Бронза |
Смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения. |
|
Чугунное литье |
Керосин, эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения. |
|
Ковкий чугун |
Эмульсия (3–5 %) |
|
Легированная сталь |
Смешанные масла |
|
Инструментальная сталь |
Смешанные масла |
|
Конструкционная сталь |
Смесь осерненного масла и керосина |
|
Углеродистая сталь |
Осерненное масло, эмульсия |
Фотография №4: глубокое сверление с применением смазочно-охлаждающей жидкости
Для глубокого сверления чаще всего применяют спиральные и корончатые сверла по металлу. СОЖ добавляют вручную или при помощи систем автоматической подачи, которыми оснащены специализированные станки.
Технология глубокого сверления металла не предполагает спешки. Периодически процесс останавливают, извлекают сверло и принудительно удаляют стружку. При использовании спиральных инструментов, глубокое сверление проводят поэтапно, постепенно расширяя отверстие до нужного диаметра.
Технология сверления толстых листов металла
Для сверления толстых листов металла обычно используют либо конусные (для отверстий диаметром до 30 мм), либо корончатые сверла (для отверстий больших диаметров). Ими оснащают сверлильные станки или мощные дрели. Главное требование — оборудование должно поддерживать режим работы на самых низких оборотах.
Фотография №5: корончатые сверла по металлу
Технология сверления толстых листов металла корончатыми сверлами отличается высокой эффективностью. Энергозатраты минимальны. Отверстия после сверления коронками получаются гладкие и точные.
Технология сверления тонких листов металла
Для сверления тонких листов металла обычно применяют конусные сверла. При такой технологии диаметр увеличивается постепенно. Листы не деформируются.
Фотография №6: сверление тонких листов металла стандартными конусными сверлами
При наличии конусных сверл ступенчатого типа берут именно их. Ступени с отметками упрощают сверление большого количества отверстий определенного или разных диаметров в одном листе металла.
Фотография №7: сверление тонкого листа металла конусным ступенчатым сверлом
Особенности сверления сквозных отверстий в металлических заготовках
Главная особенность сверления сквозных отверстий в металлических заготовках — необходимость защиты поверхности верстака, столешницы или станка от выхода сверла далеко за границы заготовки. Чтобы избежать повреждения инструментов, мебели и оборудования, мастера применяют следующий способы.
-
Используют верстаки с отверстиями.
-
Подкладывают под заготовку деревянный брусок или металлическую деталь с имеющимся отверстием для свободного прохода сверла.
-
Снижают скорость резания при завершении сверления.
Фотография №8: использование деревянной подкладки при сверлении металла
Особенности сверления глухих отверстий в металлических заготовках
Глухие отверстия просверливают на определенную глубину. Для ее установки есть следующие методы.
-
Использование линеек, имеющихся на станках.
-
Установка на сверла втулочных упоров.
-
Ограничение длины сверл при помощи патронов с регулируемыми упорами.
Фотография №9: сверло с установленным втулочным упором
Современные станки оснащены автоматизированными системами подачи. При ее наличии технология сверления глухих отверстий в металле значительно упрощается. Нужно всего лишь задать параметры резания.
Обратите внимание! При проделывании длинных глухих отверстий в толстых заготовках необходимо несколько раз прерывать процесс сверления металла для принудительного удаления стружки.
Технологии сверления сложных отверстий в металлических заготовках
Половинчатые отверстия на краях заготовок сверлят так.
-
Зажимают в тисках две заготовки или заготовку с подкладкой, плотно прижатые друг к другу.
-
Центрируют сверло в нужном месте на стыке деталей.
-
Просверливают полное отверстие.
Сверление цилиндрических заготовок по касательным — более сложный процесс. Он проходит в два этапа.
-
Подготавливается перпендикулярная отверстию площадка с применением фрезерования или зенковки.
-
Высверливается отверстие.
Технология сверления отверстий в металле под углом выглядит так.
-
Подготавливается площадка.
-
Между плоскостями под нужным углом надежно закрепляется подкладка.
-
Отверстие высверливается.
В полые заготовки перед сверлением помещают подкладки из древесины. Отверстия с уступами проделывают при помощи описанных в начале статьи технологий рассверливания и уменьшения диаметра отверстий.
Основные таблицы для сверления металлов, необходимые для правильного выбора режимов резания и иных нужд
Для сверления металлов мастера чаще всего пользуются следующими основными таблицами.
Таблица №1: выбор режимов резания при сверлении металлов
|
Подача S0, мм/об |
Диаметр сверла D, мм |
|||||||||
|
2,5 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
146 |
20 |
25 |
32 |
|
|
Скорость резания v, м/мин |
||||||||||
|
При сверлении стали |
||||||||||
|
0,06 |
17 |
22 |
26 |
30 |
33 |
42 |
— |
— |
— |
— |
|
0,1 |
— |
17 |
20 |
23 |
26 |
28 |
32 |
38 |
40 |
44 |
|
0,15 |
— |
— |
18 |
20 |
22 |
24 |
27 |
30 |
33 |
35 |
|
0,2 |
— |
— |
15 |
17 |
18 |
20 |
23 |
25 |
27 |
30 |
|
0,3 |
— |
— |
— |
14 |
16 |
17 |
19 |
21 |
23 |
25 |
|
0,4 |
— |
— |
— |
— |
— |
14 |
16 |
18 |
19 |
21 |
|
0,6 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
14 |
15 |
11 |
|
При сверлении чугуна |
||||||||||
|
0,06 |
18 |
22 |
25 |
27 |
29 |
30 |
32 |
33 |
34 |
35 |
|
0,1 |
— |
18 |
20 |
22 |
23 |
24 |
26 |
27 |
28 |
30 |
|
0,15 |
— |
15 |
17 |
18 |
19 |
20 |
22 |
23 |
25 |
26 |
|
0,2 |
— |
— |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
|
0,3 |
— |
— |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
19 |
|
0,4 |
— |
— |
— |
— |
14 |
14 |
15 |
16 |
16 |
17 |
|
0,6 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
13 |
14 |
15 |
15 |
|
0,8 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
13 |
|
При сверлении алюминиевых сплавов |
||||||||||
|
0,06 |
75 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
0,1 |
53 |
70 |
81 |
92 |
100 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
0,15 |
39 |
53 |
62 |
69 |
75 |
81 |
90 |
— |
— |
— |
|
0,2 |
— |
43 |
50 |
56 |
62 |
67 |
74 |
82 |
– |
– |
|
0,3 |
— |
— |
42 |
48 |
52 |
56 |
62 |
68 |
75 |
— |
|
0,4 |
— |
— |
— |
40 |
45 |
48 |
53 |
59 |
64 |
69 |
|
0,6 |
— |
— |
— |
— |
37 |
39 |
44 |
48 |
52 |
56 |
|
0,8 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
38 |
42 |
46 |
54 |
|
1 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
42 |
Таблица №2: поправочные коэффициенты
|
Наименование и марка обрабатываемого материала |
Твёрдость НВ |
Поправочный коэффициент |
||
|
Быстрорежущими свёрлами |
Твердосплавными свёрлами |
|||
|
Сталь углеродистая качественная конструкционная |
||||
|
10, 15, 20 |
156 |
1,2 |
1,2 |
|
|
30, 35, 40 |
143-207 |
1,3 |
1,2 |
|
|
170-229 |
1,2 |
1,3 |
||
|
207-269 |
0,8 |
1,0 |
||
Таблица №3: сверление углеродистой стали (выбор количества оборотов и скорости подачи в зависимости от диаметра сверла)
|
Диаметр сверла, мм |
Число оборотов, об/мин |
Подача, мм/об |
|
до 5 |
2000-1300 |
0,10-0,20 |
|
5-10 |
1300-700 |
0,15-0,30 |
|
11-15 |
700-400 |
0,20-0,40 |
|
16-20 |
400-300 |
0,25-0,45 |
|
20-30 |
300-200 |
0,40-0,60 |
Таблица №4: выбор скорости сверления сложной аустенитной стали
|
Диаметр сверла, мм |
Число оборотов, об/мин |
Подача, мм/об |
|
1,59 |
1500 |
0,025 |
|
3,18 |
800 |
0,065 |
|
6,35 |
400 |
0,125 |
|
12,70 |
150 |
0,280 |
|
20,64 |
180 |
0,255 |
|
25,40 |
150 |
0,280 |
Таблица №5: выбор диаметров просверливаемых отверстий, предназначенных для нарезания метрических и дюймовых резьб
|
Метрическая резьба |
Дюймовая резьба |
||||||
|
Диаметр резьбы |
Шаг резьбы, мм |
Диаметр отверстия под резьбу |
Диаметр резьбы |
Шаг резьбы, мм |
Диаметр отверстия под резьбу |
||
|
мин. |
макс. |
мин. |
макс. |
||||
|
М1 |
0,25 |
0,75 |
0,8 |
3/16 |
1,058 |
3,6 |
3,7 |
|
М1,4 |
0,3 |
1,1 |
1,15 |
1/4 |
1,270 |
5,0 |
5,1 |
|
М1,7 |
0,35 |
1,3 |
1,4 |
5/16 |
1,411 |
6,4 |
6,5 |
|
М2 |
0,4 |
1,5 |
1,6 |
3/8 |
1,588 |
7,7 |
7,9 |
|
М2,6 |
0,4 |
2,1 |
2,2 |
7/16 |
1,814 |
9,1 |
9,25 |
|
М3 |
0,5 |
2,4 |
2,5 |
1/2 |
2,117 |
10,25 |
10,5 |
|
М3,5 |
0,6 |
2,8 |
2,9 |
9/16 |
2,117 |
11,75 |
12,0 |
|
М4 |
0,7 |
3,2 |
3,4 |
5/8 |
2,309 |
13,25 |
13,5 |
|
М5 |
0,8 |
4,1 |
4,2 |
3/4 |
2,540 |
16,25 |
16,5 |
|
М6 |
1,0 |
4,8 |
5,0 |
7/8 |
2,822 |
19,00 |
19,25 |
|
М8 |
1,25 |
6,5 |
6,7 |
1 |
3,175 |
21,75 |
22,0 |
|
М10 |
1,5 |
8,2 |
8,4 |
11/8 |
3,629 |
24,5 |
24,75 |
|
М12 |
1,75 |
9,9 |
10,0 |
11/4 |
3,629 |
27,5 |
27,75 |
|
М14 |
2,0 |
11,5 |
11,75 |
13/8 |
4,233 |
30,5 |
30,5 |
|
М16 |
2,0 |
13,5 |
13,75 |
— |
— |
— |
— |
|
М18 |
2,5 |
15,0 |
15,25 |
11/2 |
4,333 |
33,0 |
33,5 |
|
М20 |
2,5 |
17,0 |
17,25 |
15/8 |
6,080 |
35,0 |
35,5 |
|
М22 |
2,6 |
19,0 |
19,25 |
13/4 |
5,080 |
33,5 |
39,0 |
|
М24 |
3,0 |
20,5 |
20,75 |
17/8 |
5,644 |
41,0 |
41,5 |
Техника безопасности при сверлении металлов
При сверлении металлов соблюдайте следующие правила техники безопасности.
-
Работайте в перчатках и защитных очках.
-
Спецовка не должна иметь элементов, которые могут попасть во вращающиеся механизмы.
-
Перед сверлением в обязательном порядке проверяйте надежность крепления инструментов и заготовок.
Полезные советы
И наконец, дадим несколько полезных советов.
-
В качестве измерителя при сверлении глубоких отверстий в металле в домашних условиях можно использовать кусочек пенопласта. Проткните его сверлом и разместите в нужном месте.
-
Если заготовка имеет полированную поверхность, используйте фетровую шайбу. В этом случае деталь не поцарапается даже при контакте с патроном.
-
Если инструмент малого диаметра плохо закрепляется в патроне, намотайте на хвостовик проволоку. Диаметр увеличится.
-
При приближении к заготовкам сверла уже должны вращаться. В противном случае инструменты быстро изнашиваются.
-
Вынимайте сверла из проделанных отверстий не прекращая процесса сверления металла. Просто уменьшите количество оборотов.
Главное — выбирайте сверла, твердость которых превышает аналогичный параметр заготовок.
