Сверление отверстий в металле: способы, инструменты, полезные советы

сверление отверстий в металле .

Нажми для просмотра

ВАЖНО!
Регулировк
а оборотов
нажимом
показана
как пример
сверления
металла в
случае,
если у Вас
нет подх…  

Тэги:

Нажми для просмотра

В этом
видео вы
увидите,
как
рядовому
покупателю
выбрать
качественн
ое сверло,
на что
обратить
внимание…  

Тэги:

Особенность отверстий большого диаметра

Данная процедура является более сложной, чем глубокое сверление. Работы по вырезанию осуществляются либо при использовании коронки, либо при помощи конусного сверла. Коронки для металла похожи на изделия для бетона и гипсокартона. Отличие заключается только в материале, используемом при создании режущей кромки.

Также сверление может производиться стандартными изделиями в несколько этапов. Для этого сначала используется насадка небольшого диаметра. Затем осуществляется выбор более крупного инструмента.

Наиболее удобным способом является использование конусных сверл. Такие приспособления позволяют за один подход рассверлить отверстие большого размера. Для этого инструмент просто утапливается в материал.

Полезные приемы при сверлении

Для работы с каленой сталью могут применяться самые различные технологии. Наиболее распространенные технологии характеризуются следующими особенностями:

1. Обработка поверхности кислотой. Эта технология характеризуется длительным применением, так как для снижения твердости поверхности требуется довольно большое количество времени. Для травления может применяться серная, хлорная или другая кислота. Процедура предусматривает создание бортика, который будет сдерживать применяемое вещество в зоне резания. После длительного воздействия металл становится более мягким, можно будет провести сверление при использовании обычного варианта исполнения.
2. Можно использовать сварочный аппарат для достижения поставленной цели. При воздействии высокой температуры металл становится более мягким, что значительно упрощает процедур.
3. Чаще всего применяется специальное сверло. В продаже встречаются варианты исполнения, которые можно применять для обработки каленой стали. При их изготовлении используется металл с повышенной устойчивостью к износу и воздействию высокой температуры. Однако, сложность изготовления и некоторые другие моменты определяют то, что стоимость специального инструмента довольно высока.

Кроме этого, для достижения поставленной цели часто приобретается пробойник. С его помощью можно сделать небольшой отверстие, что упростит дальнейшее сверление.

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.

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.

Выбор метода обработки

Обработка отверстия – стратегии

Решение с одним инструментом

• Ступенчатые отверстия/зенкованные отверстия
• Тип сверла 4/5

  Преимущества+ Инженерные решения+ Самый быстрый метод  
Недостатки- Меньшая гибкость
Решение с двумя инструментами  Преимущества+ Стандартные инструменты+ Относительная универсальность  
Недостатки- Два инструмента- Необходимость в двух позициях инструмента- Увеличенная длительность цикла обработки

Ступень и фаска – стратегия обработки одним сверлом

Тип сверла 1Стандартное

Тип сверла 22 диаметра (пилотный диаметр + диаметр корпуса)Отверстие и фаска. Без обработки ступени.

Тип сверла 42 диаметра (пилотный диаметр + диаметр корпуса)Пилотное отверстие, фаска и ступень

Тип сверла 53 диаметра (пилотный + ступень + диаметр корпуса)Пилотное отверстие, ступень и фаска. Без обработки 2 ступени.

Тип сверла 63 диаметра (пилотный + диаметр корпуса)Пилотное отверстие, ступень, фаска и 2 ступень

Приспособления для дрелей

Существует несколько приспособлений для дрелей, которые позволяют облегчить процесс и сделать большое отверстие ровным:

• Кондуктор для сверления. Такое приспособление представляет собой корпус, в котором имеется несколько втулок направляющих для сверл разного диаметра. Материал, используемый для создания втулок, имеет большую твердость, чем сверла, поэтому можно не беспокоиться о том, что инструмент при бурении начнет отклоняться в сторону и расширит дыру.
• Направляющая для дрели. Подобное изделие позволяет зафиксировать инструмент таким образом, чтобы во время сверления он не отклонился в сторону. При отсутствии такого изделия инструмент может уйти в сторону, что приведет к созданию неровной кромки. Также его можно закрепить под углом. Но при сверлении металлических изделий обычно это не требуется.
• Стойка для дрели. Подобное изделие, сделанное своими руками, может являться недорогой заменой сверлильного станка, так как позволяет более комфортно осуществлять проведение работ. Закрепленный инструмент при использовании стойки движется по штанге с помощью рычага. При этом полностью исключено смещение, так как просверливаемая заготовка надежно удерживается благодаря наличию струбцины.

Используя указанные изделия, можно значительно облегчить процесс высверливания металлических изделий.

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.

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.

Пресс для отверстий

Одним из распространенных способов является пробивка при помощи специального пресса. Это происходит следующим образом:

1. Сначала заготовка укладывается на стол пресса и захватывается несколькими зажимами.
2. Затем металл перемещается под пробивной инструмент. На данном этапе происходит дополнительное закрепление материала при помощи прижимного кольца.
3. На последнем этапе и происходит пробитие при помощи пуансона.

В револьвере может быть несколько насадок различного диаметра, что позволяет быстро создавать пробоины разного диаметра. Такое оборудование обычно не применяется для работы с металлом в бытовых условиях.

Если работы планируется производить в домашних условиях, следует выбрать универсальный инструмент. Это позволит легко обрабатывать металл, не заботясь о приобретении дополнительных деталей. Подробно с технологией процесса познакомит представленное видео.

Рекомендуем также к прочтению:

Важные условия для сверления отверстия

1. Отверстие

Три самых важных параметра при сверлении отверстия:

• Диаметр​ отверстия
• Глубина отверстия​
• Качество отверстия

Тип отверстия и требования к точности определяют выбор инструмента. На процесс сверления влияют такие факторы, как вход и выход инструмента в наклонную или криволинейную поверхность, а также наличие пересекающихся отверстий.

Типы отверстий

Сквозное

Глухое

Фаска

Ступень

Вход

Выход

Пересечение

1. Отверстия под болтовые соединения
2. Отверстия с винтовой резьбой
3. Отверстия с цековкой
4. Высокоточные отверстия (для соединений с натягом)
5. Отверстия для труб (теплообменники)
6. Отверстия, образующие каналы
7. Балансировочные отверстия
8. Глубокие отверстия/отверстия для СОЖ

2. Деталь

​После анализа параметров самого отверстия обратите внимание на материал заготовки, форму детали и количество отверстий

Материал заготовки

• Обеспечивает ли материал хорошее стружкодробление? Длинно- или короткостружечный материал?
• Обрабатываемость?
• Твёрдость материала?
• Легирующие элементы?

Форма детали

• Симметрична ли деталь относительно отверстия, то есть можно ли обрабатывать отверстие с помощью невращающегося сверла?
• Обладает ли деталь достаточной стабильностью или имеет элементы, которые могут вызывать вибрацию?
• Можно ли надёжно закрепить деталь? Какие вопросы относительно стабильности необходимо учитывать?
• Необходим ли удлинитель инструмента? Должны ли использоваться большие вылеты?

Количество

Размер партии деталей также влияет на выбор сверла.

• Большая партия – используйте оптимизированное сверло (возможно, с индивидуальными параметрами).
• Небольшая партия – используйте универсальные свёрла

3. Станок

Важно понимать принципы безопасного и производительного сверления отверстий на конкретном станке. Параметры станка влияют на выбор:

• Типа операции
• Типа используемого держателя и/или патрона

Обязательно учитывайте следующее:

• Стабильность станка в целом и шпинделя в частности
• Достаточна ли частота вращения шпинделя (об/мин) для обработки малых диаметров?
• Подвод СОЖ. Достаточен ли объём СОЖ для обработки больших диаметров?
• Достаточно ли давление СОЖ для обработки малых диаметров?
• Закрепление заготовки. Достаточно ли оно жёсткое?
• Горизонтальный или вертикальный шпиндель? Горизонтальный шпиндель обеспечивает более эффективную эвакуацию стружки
• Мощность и крутящий момент. Достаточна ли мощность для обработки больших диаметров? Если нет, можно ли использовать трепанирующее сверло или лучше применить фрезерование методом винтовой интерполяции?
• Достаточно ли места в инструментальном магазине? В этом случае подходящим решением может стать сверло со ступенью и фаской.

Инструментальная оснастка

На производительность влияют не только сплав и геометрия, но и инструментальная оснастка и возможность надёжно и точно закрепить инструмент. Всегда используйте максимально короткое сверло и вылет.

Рассмотрите вариант с модульной инструментальной системой, предназначенной ​для всех операций, включая все методы обработки отверстий. Благодаря этой системе одни и те же режущие инструменты и держатели могут использоваться для различных видов обработки и различных станков. Это позволяет стандартизировать процесс обработки, применяя единую инструментальную систему для всего цеха.

Биение инструмента

​Для успешного сверления отверстий крайне важно минимальное биение инструмента. Максимальное биение не должно превышать 20 микрон

Отсутствие биения является гарантией следующего:

• Высокая точность и прямолинейность отверстия
• Хорошее качество обработанной поверхности
• Стабильно высокая стойкость инструмента

Сверление больших отверстий

Для сверления больших отверстий при ограниченной мощности станка предусмотрены три различных варианта: ​

• Использовать трепанирующее сверло
• Увеличить диаметр отверстия расточным инструментом
• Использовать фрезерование методом винтовой интерполяции

​​При сверлении больших отверстий важное значение имеет стабильность как детали, так и станка. Кроме этого, ограничивающими факторами могут стать крутящий момент и мощность станка

С точки зрения производительности сверление отверстий имеет значительное преимущество: оно в 5 раз быстрее, чем фрезерование методом винтовой интерполяцией. Однако трепанирующее сверло может использоваться только для обработки сквозных отверстий. Фрезы же имеют минимальные требования к крутящему моменту и мощности.

Список источников

• stankiexpert.ru
• www.sandvik.coromant.com
• WikiMetall.ru
• oxmetall.ru
• funer.ru