Как выбрать конусное ступенчатое сверло по металлу

Удобство и универсальность ступенчатого сверла по металлу, облегчает работу и повышает производительность при сверлении тонкостенных металлических заготовок из стали и цветных металлов до 4-6мм, заменяя наборы спиральных свёрл для высверливания разных диаметров отверстий.

Представляет универсальные конусное сверло сделанного из быстрорежущей инструментальной стали с добавлением кобальта или с напылением нитрида титана, что усиливает его прочность.

Их можно применять не только для металла, но и делать отверстия в пластике, гипсокартоне, дереве. Могут быть установлены на шуруповёрт, дрель или сверлильный станок.

Преимущества ступенчатых шаговых свёрл

• Универсальность (включая сверление, снятие фаски, резание и шлифование);
• Исключает необходимость центровочного инструмента;
• Высокая скорость сверления отверстий;
• При сверлении нет деформации металла;
• Хороший вариант для сверления отверстий большего диаметра;

К недостаткам можно отнести: более высокую цену, особенно касается профессиональных свёрл, непросто в домашних условиях правильно заточить, сложно откорректировать точное значение диаметра.

Предварительный тест ступенчатых сверл. (Будет продолжение)

Узнайте, какие свёрла лучше подходят для сверления металла

Область применения и конструктивные особенности

Конусные (или ступенчатые) сверла отличаются длительным рабочим ресурсом, что обеспечивается высокой прочностью их режущих кромок. В отличие от обычного сверла, конусное позволяет выполнять технологические операции, для осуществления которых в любой другой ситуации потребовалось бы использование нескольких инструментов. Именно универсальностью во многом и объясняется высокая стоимость сверл данной категории.

Конусный инструмент для сверления благодаря особенностям своей конструкции позволяет выполнять обработку с высокой скоростью, при которой качество кромки отверстий, формируемых даже в тонколистовом материале, не снижается.

Устройство ступенчатого сверла

Конусными сверлами можно делать отверстия не только в металле, но и в гипсокартоне, дереве, пластике и др. Успешно справляются они и с плотным металлом, чего нельзя сказать о сверлильном инструменте любого другого типа.

Острый наконечник ступенчатого сверла позволяет не только исключить необходимость применения центровочного инструмента, но и легко врезаться в структуру даже самого плотного металла. Отверстие, полученное при этом, не нуждается в дополнительной обработке с использованием надфиля и шлифовальной машинки.

Большинство ступенчатых сверл способны просверливать металл толщиной до 4 мм

Поступательные каналы ступенчатого сверла, расположенные по спирали, выполнены в разных размерах с плавным переходом. Эта конструктивная особенность повышает эффективность конусного сверла при работе с тонколистовым металлом как минимум на 50%. Кроме того, при сверлении металлических деталей инструментом с такими спиральными поступательными канавками обеспечивается плавность его хода.

Сверла конусного типа можно использовать как в комплекте с ручным приспособлением для сверления, так и при установке на специальное оборудование.

На рабочую поверхность ступенчатых сверл может быть нанесено абразивное напыление, основу которого составляет алмазная или титановая крошка (это не противоречит требованиям ГОСТа). Такое покрытие режущей поверхности значительно повышает степень ее прочности, что позволяет свести к минимуму периодичность ее заточки. Естественно, на такое преимущество использования конусного сверла с напылением можно рассчитывать в том случае, если соблюдаются правила его эксплуатации и не превышается допустимая нагрузка на него.

Эти сверла сделаны из высококачественной быстрорежущей стали с титановым покрытием

Одной из задач, которую решают с помощью конусного сверла, является исправление дефектов отверстий, полученных инструментом другого типа. К таким дефектам, в частности, относятся рваные края. Сверла ступенчатого типа практически незаменимы в тех случаях, когда необходимо получить качественные отверстия в тонколистовом металле, изделиях из стеклотекстолита и других полимерных материалов.

Учитывая все вышесказанное, можно сделать вывод о том, что конусные сверла являются еще более универсальными, чем традиционный инструмент спирального типа. Именно поэтому они не будут лишними на производственном участке и в домашней мастерской. О том, насколько удобным и эффективным является конусный инструмент, стоимость которого зависит как от диаметра рабочей части, так и от типа напыления, можно судить по видео обработки с его использованием и по отзывам специалистов.

Критерии выбора

На что следует ориентироваться при выборе конического сверла

Делать выбор такого инструмента, как сверло коническое по металлу, следует только после того, как вы ознакомитесь с его характеристиками. Очень многое о ступенчатом сверле может сказать его цвет.

• Серо-стальной цвет материала изготовления свидетельствует о том, что сверло не подвергалось никакой термической обработке, соответственно, не стоит рассчитывать на его высокое качество.
• Конусный инструмент, поверхность которого имеет черный цвет, прошел обработку горячим паром, что увеличило его прочность.
• Золотистый цвет стали свидетельствует о том, что в металле предварительно были устранены все внутренние напряжения, что улучшило его качественные характеристики.
• Если поверхность ступенчатого сверла имеет ярко-золотистый оттенок, оно отличается высокой износостойкостью. Это обеспечивает нитрид титана, содержащийся в металле. Достаточно высокая стоимость таких изделий полностью компенсируется длительным сроком их эксплуатации.

Маркировка ступенчатого сверла говорит об его характеристиках

Для производства конусных сверл используются различные сорта стали, которые определяют по маркировке. Если в маркировке присутствует аббревиатура HSS, это означает, что при помощи данного изделия можно выполнять высокоскоростную обработку, не переживая за то, что оно деформируется или утратит свои прочностные характеристики при интенсивном нагреве.

При выборе ступенчатого сверла обратите внимание на основные размеры

Выбирая конусные сверла, надо также учитывать следующие параметры:

• диаметр, который полостью зависит от характеристик отверстий, которые необходимо получить;
• торговую марку (данный параметр во многом определяет не только качество изделия, но и его стоимость);
• соответствие приобретаемого сверла конического и материала, из которого оно изготовлено, всем требованиям ГОСТа;
• возможность многократной заточки (здесь следует руководствоваться только собственными предпочтениями и наличием опыта в заточке спиральных и конических сверл в соответствии с требованиями ГОСТа).

Скорости оборотов/мин. ступенчатого сверла для сверлильного станка

Как пользоваться ступенчатым сверлом по металлу

1. Для более точного позиционирования, лучше наметить отверстие керном, для предотвращения проскальзывания.
2. Используйте для смазки сверла от перегрева в процессе работы машинное масло или специальные средства (спрей, карандаш).
3. Для качественного сверления, лучше использовать дрель от 3000 оборотов/мин. и выше, с дополнительной рукояткой, чтобы избежать перекосов.
4. При сверлении отверстия большего диаметра, нужно потихоньку снижать обороты, чтобы отверстия не получилось большего диаметра, из-за снятии фаски конической частью.

Достоинства и недостатки

Ступенчатые сверла можно было бы назвать идеальными, если бы не пара негативных моментов.

Рекомендуем: Успеть до Покрова – 10 дел, которые нужно сделать дачникам

Начнем с приятного . Ступенчатое сверло:

• дает идеально чистые отверстия при небольшой толщине материала;
• выполняет сразу несколько операций: сверлит, снимает фаску, режет, шлифует;
• имеет несколько диаметров сверл в одном;
• острым наконечником без труда входит в материал вне зависимости от его плотности и структуры;
• может использоваться в сверлильных инструментах с автоматизированным и ручным приводом;
• как правило, отличается повышенной прочностью и долгое время не тупится.

Недостатков у ступенчатых сверл немного, но все весьма существенные:

• Высокая цена. Качественная насадка стоит 2000 руб. и выше. Стоимость определяется качеством стали, наличием напыления, брендом, а также рабочим диапазоном. Чем больше диаметров, тем цена выше. Самые дешевые китайские насадки стоят от 400 руб.
• Устройство неэффективно в ситуациях, когда нужно просверлить отверстия в материалах толщиной больше 6–10 мм.
• Требует бережного отношения. Большое усилие, перекос, падение с высоты могут привести к деформации. Тогда все вышестоящие диаметры станут недоступны.

Как правильно сверлить отверстия конусным сверлом инструкция

Чтобы научиться правильно сверлить конусными сверлами, необходимо для начала подготовить необходимые инструменты и материалы. Для работы понадобятся такие материалы и инструменты:

1. Заготовка для сверления. Это листовая сталь, пластик, стекло, дерево и т.п. Заготовку необходимо надежно закрепить в губках тисков или струбциной
2. Дрель — подойдет любой электроинструмент, способный развивать скорость вращения от 3-5 тысяч оборотов в минуту. При этом рекомендуется закрепить на дрель дополнительную рукоятку, что позволит избежать перекоса. Сверление выполняется в безударном режиме
3. Конусное сверло подходящего диаметра. Зависит от отверстия, которое необходимо просверлить в заготовке

После этого приступаем к непосредственному выполнению работ. Инструкция по сверления имеет следующий вид:

1. В патроне инструмента закрепляется насадка
2. Выбирается место, где требуется просверлить отверстие
3. Прикладывается инструмент к обрабатываемой поверхности строго в перпендикулярном направлении
4. Запускается двигатель инструмента. Первые секунды сверления металла способствуют центрированию и вырезанию малого отверстия. Как только сверло начинает углубляться в отверстии, с каждым последующим оборотом диаметр увеличивается. Одновременно увеличивается скорость выполнения работ
5. В завершении получается аккуратное отверстие без сколов, задиров и прочих дефектов

Достаточно один раз испробовать насадку в действии, чтобы после этого отказаться от использования цилиндрических сверл при обработке листовых материалов. Как показывает себя в действии конусное сверло при сверлении пластика, оргстекла, металла и прочих материалов, показано в видео ролике.

Виды отверстий в металле и как их сделать

Есть такие типы отверстий:

• Сквозные.
• Глухие.
• Глубокие.
• Половинчатые (неполные).
• Для внутренней резьбы.
• С большим диаметром.

Отверстия для резьбы требуют определения диаметров с допусками, которые установлены в ГОСТ 16093-2004.

Сквозные

Отверстия сквозного типа начинают пронизывать заготовку в полной мере и создают внутри нее проход. Особенностью процесса будет защита поверхности столешницы или верстака от выхода сверла за пределы заготовки, а это может повредить и само сверло, а снабдить заготовку таким «добром», как заусенец. Чтобы такого не было, потребуется придерживаться следующих способов:

• Применяйте в работе верстак с отверстием.
• Подкладывайте под деталь прокладку, сделанную из древесины или особый «сендвич», то есть дерево-металл-дерево.
• Подкладывайте под деталь брусок из металла с отверстием для свободного входа сверла.
• Уменьшайте скорость подачи на последнем этапе.

Кстати, последний метод обязательно нужен, если вы высверливаете отверстия «по месту», чтобы не повредить детали или поверхности, которые близко расположены. Отверстия в тоненьких листах металла следует вырезать перьевыми сверлами, потому что спиральные сверла могут повредить края заготовки.

Глухие

Такие отверстия будут сделаны на определенной глубине, а также не будут пронизывать заготовку насквозь. Следует отмерить глубину, и это можно выполнить одним из двух способов на выбор:

• Ограничивать длину сверла посредством втулочного упора.
• Ограничивать длину сверла посредством патрона, которая оснащен регулируемым упором.
• С использованием линейки, которая закреплена на стенке.
• Комбинирование нескольких способов сразу.

Не все, но некоторые станки снабжены системой автоматической подачи на определенную глубину, а после механизм просто останавливается. При сверлении может потребоваться пару раз оставить работу, чтобы удалось убрать стружку.

Сложные формы

Сделать отверстие в металле не так уж и сложно, но если речь идет о сложных формах – придется постараться. Те отверстия, которая расположены на краю заготовки (то есть половинчатые) можно сделать, если соединять гранями и зажимая тисками обе заготовки или прокладку и заготовку, а после просверливая полное отверстие. Прокладка обязательно должна быть выполнена из того материала, что и заготовка, которая подвергается обработке, потому что в противном случае сверло начнет уходить в сторону минимального сопротивления. Сквозное отверстие в уголке (то есть в профильном металлическом прокате) делают, зафиксировав заготовку в дисках с использованием деревянной подкладки.

Куда сложнее будет сделать сверление заготовки цилиндрической формы по касательной. Такой процесс будет разделен на две основные операции – подготовка перпендикулярной направляющей к отверстию площадки (зенковка или фрезеровка), а после непосредственно сверление. Создание отверстий в поверхностях, которые размещены под углом, тоже начинают с подготовки площадки, а после вставляют деревянную подкладку между плоскостями, создают треугольник и делают отверстие сквозь угол. Полые детали следует сверлить таким образом, чтобы полость была заполнена пробкой из древесины.

Отверстия с уступами будут получать при применении двух способов одновременно:

1. Рассверливание – для этого потребуется высверливать отверстие на всю глубину при помощи сверла малого диаметра, а после на заданную глубину следует рассверлить сверлами с диаметром от меньшего к большему. Преимуществом такого способа является прекрасное центрированное отверстие.
2. Уменьшаем диаметр. Для этого на заданную глубину потребуется просверлить отверстие с максимальным диаметром, а после сверла нужно поменять с последовательным уменьшением диаметра и углублением отверстий. При таком способе будет куда легче контролировать глубину всех ступеней.

Рассмотрим еще один способ.

Большой диаметр и кольцевое высверливание

Такой кольцевой способ высверливания будет менее энергозатратным, но при этом может быть дороже в финансовом плане. Кроме сверл очень важна мощность электрической дрели, а также должна быть возможность работать на низких оборотах. При этом чем толще обрабатываемый материал, тем сильнее будет хотеться делать отверстие на станке, а при большом числе отверстий в листе с толщиной больше 1.2 см стоит сразу же найти такую возможность. В заготовке из тонкого листа отверстие большого диаметра получают при помощи узкозубых коронок/фрез, которые закреплены на угловой шлифовальной машинке, но в последнем случая края оставляют желать лучшего.

Технология сверления и рассверливания отверстий

Сверление по разметке

Рис. 1. Сверление отверстий по разметке:

а – разметка и кернение центра отверстия; б – разметка и кернение контрольной окружности; в – увод сверла от центра отверстия; г – исправление направления сверла; 1 – след от кернера; 2 – канавка от предварительно просверленного отверстия; 3 – обработанное отверстие

Данный вид обработки заготовок выполняется в несколько этапов:

При предварительном сверлении высверливают небольшое отверстие (0,25d). Далее отводят шпиндель со сверлом для проверки подготовленного отверстия с исходной разметкой.

При удовлетворительном результате предварительного сверления (рис. 1, б) осуществляют окончательную обработку, для чего продолжают работу до выхода режущего инструмента из детали.

В случае возникновения скоса и ухода высверливаемого отверстия (рис. 1, в) выполняют корректировку посредством крейцмейселя — прорубаются канавки в том направление, куда необходимо сместить отверстие (рис. 1, г).

Благодаря направляющим для сверла задается направление в нужную сторону для исправления скоса.

Заточка конусных и ступенчатых сверл

Заточка на профессиональном оборудовании

В ходе эксплуатации режущие кромки инструмента постепенно притупляются и требуют выполнения заточки. Самое правильное решение в этом случае это обращение в специализированную мастерскую, имеющую оборудование и специалиста для выполнения такой работы. Заплатив определенную сумму, вы можете быть уверены в том, что вам возвратят сверло в рабочем состоянии и не придется решать вопрос о приобретении нового. Такая заточка гарантирует:

• сохранение диаметра всех ступеней,
• сохранении правильного угла режущей кромки,
• отсутствие перекаливания.

Заточка вручную

Однако найти мастеров, которые возьмутся за выполнение заточки конусного ступенчатого сверла не всегда возможно. Большинство мастерских отказываются, ссылаясь на сложность исполнения и недостаточный опыт работников.

Поэтому достаточно часто заточку сверла приходится самостоятельно. При этом нужно соблюдать следующие основные правила:

• режущие кромки каждой ступени должны оставаться одинаковыми с точным сохранением размеров;
• угол плоскостей кромки в результате заточки остается неизменным;
• расстояние между режущим углом и противоположной боковой поверхностью на каждом диаметре должно быть одинаковым;
• заточка производится при наличии опорной подставки или с жесткой фиксацией сверла;
• для работы применяется только мелкозернистые абразивы;
• при выполнении следует ориентироваться на максимально возможное восстановление первоначальных геометрических форм режущих кромок.

Хорошие результаты можно получить, если использовать заточной станок с абразивным кругом, поверхность которого оклеена наждачной бумагой. Качество выполненной заточки определяется по виду образования стружки во время сверления. При качественном результате она будет одинаковой формы и размера.

В случае замены станка болгаркой, ее необходимо хорошо зафиксировать в неподвижном положении и выполнять заточку при наличии прочной опорной планки для удержания сверла.

И все же если есть возможность поручить заточку специалистам, воспользуйтесь ею. Отсутствие практических навыков может привести к порче дорогостоящего инструмента и непредвиденным материальным затратам.