Как сверлить большие отверстия в металле

Металлообработка выполняется специальным режущим инструментом, при помощи машин и механизмов. Сверление отверстий в металле — дело непростое. Эта технологическая операция требует элементарных знаний о материале, станках и технологии резания. Иногда бывает трудно подобрать сверло с учётом разной степени твёрдости металла и выбрать режимы резания.

Необходимые инструменты

Профессиональные свёрла для металла (например, Bosch, Makita, Metabo или Hawera) изготавливаются исключительно из быстрорежущей стали HSS. Некоторые покрываются защитным слоем, который повышает их износоустойчивость при сверлении.

Ручной инструмент — дрель и свёрла следует выбирать тщательно. Если в этой области нет опыта, необходимо получить консультацию у работника магазина. Не всегда покупка дорогого бура высокого класса даёт гарантию его долгой службы.

Соблюдение технологии получения отверстий в металле и правильно подобранное сверло значительно увеличивает срок его службы и предохраняет от преждевременного износа. Основные правила эксплуатации режущего инструмента:

  • Подбор подходящего типа буравчика для сверления металла определённой твёрдости. Многие производители разработали целые программы, по которым можно подобрать подходящий инструмент.
  • Выбор режимов резания, установка правильной скорости вращения.
  • Правильно подобранная подача, применение соответствующей силы нажима на режущий инструмент.
  • Применение охлаждения. Рекомендуется эмульсия на базе масла.
  • Правильное крепление материала (например, в тисках).
  • Крепление дрели к стойке, точно и перпендикулярно.
  • Применение расширенного набора прокладок при сверлении сквозных отверстий.

Технологический процесс

Сверление — это процесс удаления с помощью бура небольших частей обрабатываемого материала, стружки. Во время бурения повышается температура заготовки. Режущее усилие приводят к повреждению, сила трения вызывает изменение геометрии режущей кромки, плюс высокая температура, в итоге инструмент постепенно тупится.

Большинство свёрл изготавливают из быстрорежущей стали с различным содержанием кобальта. Очень важно, чтобы оно было правильно заточено: режущие кромки были равной длины, перемычка между ними находилась по оси режущего инструмента.

Это даёт гарантию того, что обе кромки в процессе бурения будут выполнять идентичную работу. Сверло не будет иметь биения, диаметр отверстия будет отвечать размеру, сведётся к минимуму нагревание детали и инструмента.

Бур-сверло с коррекцией фаски имеют меньшую перемычку, за счёт этого удлиняются режущие кромки. Такими свёрлами можно сверлить отверстие без предварительной разметки керном.

Выбор свёрл зависит от типа выполняемой работы. Оптимальными являются свёрла NWKa HSS Baildon для сверления:

  • конструкционной стали;
  • чугуна;
  • латуни;
  • бронзы;
  • алюминия;
  • пластмассы;
  • дерева.

Сверление металла

Особенностью свёрл является наличие острой кромки, позволяющей выполнять механическую обработку материала. Они имеют равный диаметр по всей длине, а лезвие заточено под углом 118°. Угол заточки меняется в зависимости от твёрдости материала, например, для легированной стали, он составляет 135°. Свёрла этого типа изготовлены из стали HSS с 5-процентной примесью кобальта. Во время работы они требуют охлаждения специальным маслом для бурения.

Чтобы дюзу в металле пробуравить ровно и точно, необходимо применить направляющее приспособление — кондуктор.

Во время бурения лучше всего применять как можно меньше усилия. При сверлении сквозного отверстия, когда приближается момент выхода режущего инструмента, необходимо уменьшить подачу, чтобы не вырвало деталь, не сломалось сверло, не образовались заусенцы.

Для получения конусного отверстия в металле применяется конический бур. Он используется как самостоятельный инструмент. Им можно рассверлить цилиндрическое отверстие, превратив его в коническое. Конусное отверстие в металле выполняют на токарном станке, чтобы просверлить, расточить резцом полученную дюзу.

Режимы резания

Наиболее распространённая ошибка — это применение слишком большой скорости сверления. Чем труднее обрабатывается материал, тем меньше скорость бурения следует применять. Например, в случае сверления 8-мм отверстия в латуни скорость сверления должна составлять 2500 об./минуту, для более твёрдой легированной стали — 800 об./минуту. Лучший признак выбора правильной скорости сверления — это красивая и длинная стружка.

Читайте также:  Трехчетвертная труба диаметр в мм

В зависимости от того, какой инструмент выбрать, важными являются параметры резания. Необходимо правильно подобрать скорость вращения и подачу. Лучшие параметры обеспечивают настольные сверлильные станки, но не везде их можно использовать. Необходимо следовать принципу, чем ниже обороты и меньше подача, тем дольше будет служить инструмент.

Например, берется нержавеющая сталь, отверстие 8 мм, толщина 4 мм, лосьон или масло для охлаждения, сверло HSS, дрель или сверлильный станок: Обороты не должны превышать 400 об/мин, а подача не может быть больше, чем 0,10 мм/оборот. Другими словами, можно сверлить со скоростью не выше 400 об/мин. Но эта скорость не является оптимальной. Поэтому оптимально будет, например: 170 об/мин, и подача на каждые 30 оборотов 1 мм (в три раза меньше, чем рекомендуется).

Очень важно охлаждение сверла в процессе сверления. Используйте эмульсии, масло, спреи для бурения. Нужно избегать воды, так как она не имеет свойств смазочных жидкостей, а лишь охлаждает.

Отверстия большого диаметра

На вопрос, как просверлить отверстие большого диаметра в металле, ответ один: в технологическом процессе рассверливания горловин. Например, нужно увеличить горловину и получить размер тридцать миллиметров в диаметре. Сначала сверлится инструментом меньшего диаметра, например, четыре миллиметра, потом под размер 8 миллиметров, дальше — 12 миллиметров, и так каждый размер расширяется до результата.

Горловину большого диаметра в изделии можно сделать на токарном станке. Операция выглядит следующим образом: сверление отверстия, растачивание горловины нужного размера. По мере необходимости предварительного засверливания процесс можно разделить на этапы: сверление малого диаметра, рассверливание с постепенным увеличением диаметра сверла.

Бурение тонкой жести

Особенностью получения проймы в тонком листе металла является его надёжное крепление. После выхода сверла на другую сторону есть опасность, что лист может внезапно заклинить и вырваться, если его держали в руках. Лучшим способом надёжного крепления листа является струбцина. В этом случае риск, что жесть будет вырвана, гораздо меньший. Уменьшается количество образовавшихся заусенцев, что значительно облегчит отделочную обработку элемента.

Если металл имеет толщину 0,1 миллиметра, можно сделать пробоину без дрели, применив инструмент для пробивки отверстий в металле. Конструкция его очень простая, наподобие пассатижей. К одному рычагу прикреплён пуансон, к другому — матрица. Принцип таков же, как у холодной прошивки при помощи штампа.

Чтобы прорезать в листовой стали сквозной паз, нужно, согласно размеру, насверлить последовательный ряд дырочек, соединив их в единую прорезь при помощи зубила и молотка. Для этого необходимо отрубить перемычки между дырками и неровности зачистить напильником.

Металлические трубы

В случае сверления металлической трубы следует убедиться в том, что заготовка надёжно закреплена в тисках. Желательно дрель закрепить на вертикальной стойке. Вставить внутрь трубы обрезок древесины, одинаковый по форме и размеру, что сохранит трубу от деформации. В этом случае применять малую подачу.

Получение узких дюз

Сверление глубоких отверстий малого диаметра можно сделать только на специальном или токарном станке с применением приспособления. Деталь зажимается в 3-кулачковый патрон и проверяется индикатором на биение. Приспособление крепится на резцедержателе. Сверлильный патрон со сверлом устанавливается в приспособление. Сначала делается центровка отверстия, затем сверлится дюз на заданную глубину. Применять заднюю бабку проблематично, так как свергло нужно постоянно выводить для выхода стружки и смазки.

Для получения вертикальных отверстий применяется приспособление для сверления под прямым углом. Для электродрели это вертикальная стойка под углом 90 градусов к основанию. Проще всего использовать вертикально-сверлильный станок.

Обычную сталь или любой другой металл сверлить несложно, для этого применяются стандартные сверла из быстрорежущего материала. Другое дело – просверлить каленую сталь: здесь нужно потрудиться. После закаливания заготовка приобретает необычайную прочность, и возникает вопрос, как просверлить отверстие в каленом металле, ведь обыкновенное сверло в этом случае уже мало чем может помочь.

Читайте также:  Как настроить краскопульт видео

Специалисты рекомендуют делать отверстия в деталях до того момента, как произошла закалка. Еще можно попробовать отпустить сталь, затем произвести сверловку и снова закалить материал. Если это экономически оправдано и технически исполнимо, то следует так и сделать, но в некоторых случаях просто невозможно поступить иначе, как приступить к получению канала по уже закаленной поверхности.

Есть несколько способов, которые позволяют просверлить в каленом металле отверстия любого диаметра. Эти методы с большим успехом можно реализовать как на производстве, так и в домашней мастерской.

Методы сверления каленой стали

Сверловка каленой стали характеризуется высоким нагревом поверхности заготовки и инструмента, что ведет к быстрому износу последнего. Поэтому во время обработки стараются отвести лишнее тепло или сделать так, чтобы участок, где будет канал, стал более мягким.

Первый способ, который позволяет сделать каленый металл более податливым, основан на использовании кислот. Из подходящих веществ можно указать азотную, хлорную или серную кислоту. Эти жидкости применяют точечно, то есть ими обрабатывают конкретно то место, где в дальнейшем будет отверстие (протравливают участок). Чтобы кислота не вышла за пределы рабочей области из материалов, не подверженных воздействию кислоты (полимеры, краски, парафин), вокруг будущего отверстия организуют что-то наподобие бортика. Отверстие заливают активной жидкостью и выдерживают определенное время. Далее проводят сверление обычным сверлом.

Еще один метод ослабления твердости каленого металла в зоне получения канала основан на прогреве этой зоны до высоких температур. Наилучшим образом с этим справляется сварочный аппарат. В этом случае нужно правильно подобрать силу дуги, чтобы металл не плавился и не деформировался. Когда заготовка в зоне сверления раскалится, можно проделывать отверстие обычным сверлом из быстрорежущей стали.

Самый простой способ, но не самый дешевый, заключается в приобретении специального сверла, рассчитанного на проделывание отверстий в каленом металле. Режущие кромки такого инструмента усилены победитовыми напайками или выполнены из победитовых пластин. В этом случае также желательно применять дополнительное охлаждение рабочей области.

Во время работы с кислотами нужно быть предельно осторожным и выполнять операцию в хорошо проветриваемом помещении. Это поможет предотвратить ожоги либо отравление вредными парами.

Применение смазочных материалов

Когда происходит сверление отверстий в каленом металле, обязательно необходимо применять смазывающее вещество. Оно частично охлаждает рабочую область, не давая оснастке быстро выходить из строя. В качестве смазки можно использовать обычное машинное масло или специальные мастики для сверления. Правильная обработка смазкой заключается в следующем:

  1. Область сверления на каленом металле отмечают керном. На эту точку наносят небольшое количество смазки. Если она жидкая, то выдавливают каплю масла так, чтобы оно не растекалось.
  2. Режущую область инструмента опускают в смазку и устанавливают на отмеченную ранее точку.
  3. Во время сверления каленого металла следят за количеством смазки и добавляют по мере ее выработки.
  4. Следят за состоянием нагрева инструмента, не допуская его перегрева. Интенсивное выделение дыма от горения смазки указывает на необходимость прекратить работу и остудить оснастку и металл.

Марки сверл для каленой стали

Сверла для закаленной стали, если брать из наиболее подходящих старых советских, – это инструмент на базе стали Р18. Оснастка имеет содержание вольфрама до 18 %, что делает ее высокопрочной, не подверженной перегреву и быстрому износу. Такими сверлами можно работать на высоких оборотах электроинструмента. Металл выпускался до 70-х годов прошлого столетия – это очень редкий инструмент.

Читайте также:  Как нарезать резьбу на металлической трубе

Сталь марки Р6М5К5 – материал отечественного производства, где вольфрама меньше, всего 6 %, но его недостаток компенсируется за счет применения в сплаве элемента кобальта (до 5 %). Кобальт также способствует крепости оснастки, возможности долго выдерживать повышенные тепловые нагрузки при работе с калеными материалами.

Среди иностранных аналогов быстрорежущих сталей, подходящих для производства сверл по каленому металлу, стоит отметить марку HSS-Co. Это, по сути, такой же инструмент, как и предыдущий, где имеется схожий состав основных элементов сплава.

Любые сверла по керамограниту также подходят для получения отверстий в каленом металле, только их победитовые напайки нужно перетачивать.

Самодельное сверло

Дорогое сверло для работы необязательно покупать, в некоторых случаях его можно изготовить в домашних условиях. Лучше всего для этого подойдет стержень из сплава кобальта и вольфрама – победит. Такой стержень легко распознать среди других железок: он не будет поддаваться резанию полотном для металла. Далее делают следующее:

  1. Устанавливают на наждак алмазный круг.
  2. Торцуют одну сторону стержня и стачивают на этой стороне шлицы, как на плоской отвертке.
  3. Далее стачивают бока, чтобы получился острый конус.

Уважаемые посетители сайта, поделитесь в комментариях предложениями, как еще можно просверлить отверстие в стали, которая была подвержена закалке.

Приобретая сверла, необходимо подразумевать, что обыденные сверла, сделанные из быстрорежущей инструментальной стали (к примеру, Р6М5) созданы для сверления металлов, не владеющих высочайшей твердостью. Чтоб просверлить металл завышенной твердости, потребуются твердосплавные сверла. Такие сверла бывают вполне из твердого сплава как еще его называют иметь только твердосплавный наконечник.

Время от времени до сверления непонятно, какой твердости металл предстоит сверлить. Потому, лицезрев в 1-ый момент сверления, что сверло не внедряется в металл, необходимо немедля закончите сверление, по другому сверло будет невозвратно выведено из строя, перегревшись и утратив твердость. Свидетельством этому будет возникновение у него синей расцветки. До того, как сверлить металл, твердость которого не известна, конечно провести по нему ратфилем. Если последний не оставляет на металле следов, означает материал обладает завышенной твердостью.

При сверлении металла очень принципиальна острота сверла, в этом случае сверло тупится за короткий срок. Скорость затупления сверла зависит конкретно говоря от оборотов, силы подачи, остывания и других причин, но как ни старайся, если сверлится не дюралевый сплав, рабочее время сверла до неудовлетворительной работоспособности измеряется минутками.

Перед сверлением нужно разметить отверстие, накернив его. Для этой цели необходимо установить острие кернера (или дюбеля) в предполагаемый центр отверстия и стукнуть по нему молотком. Кернение нужно для исключения скольжения сверла в 1-ый момент сверления. Если след от керна мало большой для удержания сверла огромного поперечника, то сначала следует расширить углубление сверлом малеханького поперечника.

Для сотворения наилучших критерий сверления лучше обмакнуть кончик сверла в машинное масло иначе говоря капнуть им к месту кернения. Масло в зоне сверления содействует наилучшему остыванию сверла и упрощает резание металла. Сверло, которым сверлят с применением масла, меньше тупится, просит более редчайших заточек и подольше служит. Для тосола употребляют также специальную эмульсию, мыльную воду, керосин. По утверждению неких мастеров, неплохим смазывающим и охлаждающим средством является свиное сало. Перед сверлением крутящееся сверло погружают в кусочек сала, которое при сверлении растапливается и оказывает смазывающее и охлаждающее действие. Тем ни менее самым обычным и комфортным средством, является мыльная вода. Она не марает, а мыло встречаются у всех. Её довольно один раза капнуть сначала сверления и в течении. Есть вариант временами обмакивать сверло в мыльный раствор.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector