Как сделать конусное отверстие в металле: Как сделать конусное отверстие в металле

alexxlab | 20.04.2022 | 0 | Разное

Содержание

Конусное сверло по металлу: особенности выбора, заточка

Точение конической поверхности, образующая которой имеет длину, превышающую 15 мм, зачастую сопровождается появлением вибраций. Это приводит к появлению волнистости на обрабатываемой поверхности. Вибрации усиливаются с увеличением длины и уменьшением диаметра детали.

Поверхность обрабатываемого изделия может стать волнистой при большом вылете резца или при неудовлетворительной его фиксации. Правда, вибрация возникает не во всех случаях (к примеру, обрабатывается жесткая деталь с образующей небольшой длины и большим углом уклона). В таких ситуациях велика вероятность смещения инструмента из-за действующих на него сил резания при отсутствии должного закрепления или чрезмерно большом вылете. В обоих случаях угол наклона будет отличен от требуемого.

По причине небольшой длины режущей кромки резец довольно сложно устанавливать на станке. Отсутствие прямолинейности лезвия инструмента ведет к отклонениям отверстия от нужной формы. Следует отметить, что устанавливать резец нужно на уровне центров станка.

Мехобработка отверстий в виде конусов установленным инструментом осуществима, если:

  • длина образующей конуса составляет максимум 15 мм;
  • обрабатываемая деталь отличается высокой жесткостью;
  • обтачиваемый конус находится поблизости от зафиксированной части изделия;
  • конус имеет большой угол наклона;
  • к обрабатываемому изделию не предъявляются повышенные требования относительно точности, прямолинейности и качества механообработки отверстия.

Чтобы проверить уклон конуса, выполненного при помощи резца, можно использовать специальный шаблон.

Характеристика инструмента

Название этого виды сверла произошло от его необычной конусообразной формы, такая конструкция позволяет выполнять совершенно гладкие и круглые отверстия без заусенцев. В обычных изделиях хвостовик может иметь форму:

  • конуса Морзе, больше популярного за рубежом;
  • инструментального, такой обычно используется на станках;
  • метрического с пропорцией между хвостовиком и рабочей зоной, равной 1:20;
  • удлиненного, с диаметрами от 6 до 30 мм.


Конус Морзе
Конусные сверла, как и обычные, имеют направляющую и режущую части, шейку, хвостовик. Уникальная особенность их конструкции состоит в остром наконечнике, исключающем необходимость центрирования при сверлении. Их преимущества заключаются:


Таблица конусных сверл
  • в выполнении одним-единственным элементом отверстий разного диаметра;
  • высокой прочности режущей кромки, обеспечивающей достаточный рабочий ресурс; большой скорости сверления;
  • отсутствии необходимости в предварительном центрировании материала;
  • возможности получения отверстий в любом виде материала, начиная с гипсокартона, и заканчивая листовым металлом;
  • идеально ровных срезах даже на тонколистовом металле.

Где применяются ко нусные сверла

Конусное сверло используются для сверления разного диаметра отверстий в тонколистовых материалах. Причем получаемые отверстия отличаются такими достоинствами, как ровность и аккуратность без задиров, сколов и заусениц. Просверлить тонколистовой материал можно обычным цилиндрическим сверлом, но при этом пострадает качество работ, а также усложнится задача. К примеру, малейшее отклонение сверла от поверхности приведет к получению не круглого, а треугольного или овального отверстия. Кроме того, формируются заусеницы, задиры и сколы, что в итоге негативно сказывается на качестве выполняемых работ.

Читать также: Как снимают показания счетчиков электроэнергии

Применение конусных сверл позволяет значительно облегчить работу, исключив все недостатки цилиндрических устройств. За счет своих достоинств, оснастка нашла свое применение в разных сферах:

  • Автомобилестроение и ремонт
  • Ландшафтный дизайн
  • Строительство
  • Монтаж сантехнического оборудования
  • Монтаж электротехнических установок

Устройство не эффективно в ситуациях, когда предстоит сверлить отверстия в материалах, толщина которых более 10 мм.

Преимущества ступенчатой формы

Разновидностью конусного сверла является ступенчатое. Его конструкция отличается тем, что расширение диаметра конуса происходит в виде ступени. На каждой из них обозначен диаметр, что облегчает работу, освобождая от постоянных замеров. На кромке обозначено ограничение по толщине обрабатываемого материала. Если металл имеет большую толщину, его можно обработать с обеих сторон. Ступенчатое сверло отличается массой привлекательных характеристик:


Ступенчатое сверло по металлу (конусное)
  • оно позволяет точно вырезать отверстие определенного диаметра;
  • вырезанное отверстие не требует дополнительной шлифовки;
  • при помощи одного приспособления можно вырезать значительный диапазон диаметров — от 4 до 40 мм, что дает экономию средств и времени;
  • ступенчатое сверло превосходно справляется с металлическим листом, толщина которого менее 1 мм;
  • с его помощью шлифуются края отверстия, выполненного обычным инструментом;
  • одним и тем же элементом можно выполнить фаску изделия;
  • ступенчатое приспособление можно применять как при работе на станке, так и в ручном инструменте, предварительно предусмотрев прочное закрепление.

Иногда в качестве недостатка приводят необходимость применения дрели с малой скоростью вращения или чрезмерную чувствительность к перекосам в процессе работы. Перекосов не будет при внимательном отношении к работе с коническим приспособлением и соблюдении инструкции.


Диапазон и выбор скорости для ступенчатого сверла

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.

Области применения

Преимущества ступенчатого сверла позволяют пользоваться им для сверления отверстий различных диаметров в изделиях из алюминия, стали, цветных металлов достаточной толщины. Оно с успехом применяется во многих сферах хозяйственной жизни:


Область применения ступенчатого сверла
  • ландшафтном или промышленном дизайне;
  • ремонтных работах разного рода;
  • на строительных участках;
  • установке сантехнического или отопительного оборудования;
  • промышленном производстве, домашней мастерской.

Конусное приспособление успешно используется в исправлении неровностей или шлифовке рваных краев, которые дает применение обычных инструментов. Особенно удобно оно для вырезания ровных отверстий в фанере, стеклотекстолите, других видах пластических материалов.

Конструкция и виды

Приспособление состоит из:

  • собственно рабочей части, имеющей конусную форму;
  • хвостовика, с помощью которого инструмент крепится к дрели;
  • острого наконечника, способного справиться с самым плотным металлом.

Режущая кромка ступенчатого сверла бывает прямого или спирального типа. Каждый из них имеет свои плюсы. Прямая кромка легче и быстрее затачивается, а спиральная способствует более мягкому и плавному сверлению, обеспечивая плавность хода. При использовании спиральной кромки особенно повышается эффективность обработки тонколистового металла. Есть разновидности инструмента, предназначенные для разных материалов — дерева или пластика. Но все ступенчатые сверла устроены одинаково.

Хвостовики бывают круглые или шестигранные, которые считаются более надежными в использовании. Инструмент изготовлен из высококачественной нержавеющей стали, а прочное покрытие из азотистого титана или алмазной крошки увеличивает срок его работы, снижает необходимость частой заточки. При этом нужно помнить, что требуется соблюдение правил эксплуатации и величины допустимой нагрузки.


Хвостовики ступенчатого сверла бывают двух видов — шестигранные и круглые

Рекомендации при выборе товара

Конусные сверла имеют высокую стоимость, поэтому при их выборе необходимо изучить все характеристики. Согласно государственным стандартам, качественные изделия изготавливают из легированной стали высокой прочности в диапазоне следующих параметров:

  • с диаметрами от 5 до 80 мм;
  • длина рабочего конуса – от 58 до 85 мм;
  • диаметр хвостовой части – от 6 до 12 мм.

Цвет металла, как показатель его прочности

Важной характеристикой товара является цвет материала, из которого он изготовлен.


По цвету ступенчатого сверла понимают его качество

Серый со стальным отливом цвет конусного сверла предупреждает о том, что сталь не подвергалась закаливанию. Следовательно, товар не отличается высоким качеством и долго не прослужит.

Обработка горячим паром делает сталь более прочной, изделия из такой стали имеют значительный рабочий ресурс и выделяются черным цветом.

Конусные изделия золотистого цвета изготовлены из более качественного металла, в котором устранены остаточные напряжения. Они более долговечны и комфортны в работе.

Высокую износостойкость имеют элементы более яркого золотистого цвета. Они покрыты титановым или алмазным напылением, значительно увеличивающим срок их эксплуатации. Длительный рабочий ресурс объясняет высокую стоимость изделий.

Правила самостоятельной заточки

Несколько простых рекомендаций позволят заточить сверло быстро и качественно:

  1. В первую очередь осуществляется подготовка точильного устройства и ёмкости с жидкостью для охлаждения;
  2. Заточка выполняется при максимальном прижатии сверла к точильному кругу. Если ослабить усилие, то может выйти брак;
  3. Для каждого вида металла подбирается индивидуальный угол заточки: сталь – 140 градусов; сплавы из меди – 120 градусов; медь – 100 градусов;
  4. Точильным станком обрабатываются все грани сверла без исключения.

Конусное сверло — это универсальный инструмент. Его рекомендуется иметь как на производственном участке, так и в домашнем наборе для мелкого ремонта.

Параметры качества

В зависимости от состава, существует более четырех десятков сплавов железа. Обычно конические сверла производят из прочной быстрорежущей стали, которая обозначена первой буквой маркировки.

Маркировка. Самыми качественными из предлагаемых вариантов считаются конусные приспособления, изготовленные из стали с маркировкой HSS. Они предназначены для высокоскоростной обработки любого типа металла без деформации от перегрева. Но надо учитывать, что на рынке встречается множество китайских подделок с такой же маркировкой, поэтому предпочтительнее ориентироваться по цене.

Размер. Выбирая товар, надо определиться с тем, какие именно отверстия придется сверлить. Чем больше их диапазон, тем стоимость выше. Например, цена на ступенчатые сверла для формирования диаметров от 4 до 20 мм почти в два раза ниже изделий такого же качества, но для отверстий от 4 до 30 мм.


Размеры ступенчатых сверл

Торговая марка. Более высокие цены демонстрирует продукция известных торговых марок. Наибольшим спросом пользуются ступенчатые сверла фирмы TOP GRAFT. Хотя они заметно дороже, но отличаются более высоким качеством. Отличной репутацией пользуются конусные сверла фирмы Bosch – их качество оправдывает цену.


Конусные сверла фирмы Bosch

Возможность заточки. Следующим параметром выбора является возможность заточки. Изделия, которые можно затачивать, имеют больший срок эксплуатации, хотя конусные сверла, не имеющие подобной характеристики, прослужат больше времени без затачивания. Их долговечность определяет и высокую стоимость.

Покрытие. На стоимость изделия влияет и наличие титанового покрытия. Напыление обеспечивает повышение прочности в разы, но увеличивает стоимость товара, как минимум, на треть.

Уход за инструментом

Сегодня промышленность выпускает разные виды ступенчатых сверл, что дает возможность выбирать приспособления для определенных видов работ:

  • для обработки материалов, обладающих высокой степенью твердости;
  • сверления изделий из разнообразных сплавов;
  • для работ с деревом, пластиком, фанерой.


Уход за ступенчатым сверлом

Ступенчатые сверла требуют правильного ухода. После использования инструмент нужно смазать специальным составом. Если его нет, можно использовать машинное масло либо жидкое мыло. Регулярная смазка увеличит срок их эксплуатации.

Заточка инструмента требует некоторых навыков, которым можно обучиться, следуя рекомендациям специалистов. Чтобы заточить ступенчатую деталь, нужно с помощью алмазного бруска восстановить направляющие канавки, имеющие прямую форму. Спиральные канавки нужно обтачивать заточным станком. Чем выше качество сверла, тем легче восстановить его параметры. Конусный инструмент лучше точить на станке при помощи абразивного круга с наждачной бумагой.

Выбор конусного сверла обеспечит удобство, легкость в работе и доставит удовольствие качественным результатом.

Материалы сверления

Любой природный или искусственный, то есть созданный человеком, материал в определенных случаях нуждается в отверстиях. Говоря «природные материалы» и «определенные случаи», мы подразумеваем сверла медицинского назначения (стоматология, хирургия и т. д.), бурение скважин для добычи нефти, газа и другие подобные варианты. Ну, а о необходимости технологических, технических, декоративных и прочих отверстий говорить нет смысла ввиду их очевидности.

Наиболее известными в быту материалами сверления являются:

  • дерево;
  • металлы;
  • камень (кирпич, бетон).

Также существуют специальные сверла для работ с керамическими и стеклянными изделиями.

Существуют специальные сверла для производства работ с керамическими и стеклянными изделиями.

Сверление отверстий в металле требует наличия приспособлений облегчающих работу

Обработка металла производится не только в промышленных условиях. При выполнении ремонтных работ на автомобиле, изготовлении конструкций на приусадебном участке или проведении ремонта жилища, необходимо сверление отверстий в металле. В домашних условиях чаще всего применяется ручная дрель.

Этот универсальный инструмент требует определенных навыков работы с твердыми изделиями. Можно приобрести, или изготовить самостоятельно станок для сверления отверстий в металле, однако это не дешевое удовольствие.

Технология сверления отверстий в металле заключается в снятии тонкого слоя материала за счет одновременного поступательного и вращательного движения сверла.

Главное условие качественной и безопасной (для инструмента) обработки – удержание оси патрона в фиксированном положении. С помощью станка несложно сохранить прямолинейность, чего не скажешь при работе с ручным инструментом.

Если вы не уверены в твердости рук (это нормальная ситуация для обычного человека), для сверления под прямым углом требуются механические помощники (кондукторы).

Сразу оговоримся, что дополнительные кондукторы требуются лишь в случае, когда толщина металла превышает диаметр сверла.

Если вы делаете отверстие в тонкой стальной пластине, прямолинейность не имеет значения.

Приспособления для сверления перпендикулярных отверстий

Есть несколько разновидностей направляющих для ручной электродрели. Инструменты с механическим приводом плохо подходят для работ с металлом, тем более, если речь идет о точности.

  1. Кондуктор для сверления. Выполнен в виде корпуса, удобного для удержания, внутри которого размещены втулки-направляющие для сверл различного диаметра.

  2. Материал втулок тверже инструмента, поэтому отверстия не изнашиваются. Установив кондуктор точно над центром предполагаемого отверстия, можно не беспокоиться о том, что сверло «уведет» от заданного направления.

    Особенно полезно такое устройство при сверлении перпендикулярных отверстий в трубах небольшого диаметра, когда наконечник норовит соскользнуть с цилиндрической поверхности.

  3. Направляющая для дрели (ручная). Опорное устройство, в котором инструмент фиксируется за шейку

  4. Подошва размещается на заготовке, удерживаясь второй рукой за рукоять. Дрель перемещается строго вертикально, не допуская перекосов и уводов сверла.

    Конструкция может иметь угловой держатель для труб небольшого диаметра, что делает приспособление более универсальным.

    При наличии поворотного механизма, вы получаете еще и приспособление для сверления отверстий под углом.

    Правда металл таким образом просверлить не удастся, боковые нагрузки быстро сломают сверло.

  5. Стойка для дрели (полу стационарная). Фактически является недорогой альтернативой сверлильного станка.


Каретка с закрепленным инструментом (за ту же шейку) движется по штанге с помощью рычага. Заготовка прочно удерживается на подошве с помощью тисков или струбцины. Качество сверления получается очень высоким, но и стоимость приспособления немалая. Хотя в сравнении со сверлильным станком – это недорого.

Приспособление для удержания сверла под прямым углом можно изготовить самостоятельно. Достаточно насверлить отверстий различного диаметра в бруске из прочного материала, например – текстолита или эбонита.

Только на боковую поддержку рассчитывать не стоит – это скорее «прибор» для визуального контроля. При боковом отклонении сверло быстро разобьет направляющее отверстие в кондукторе.

Следующая проблема — сверление глубоких отверстий

Технологически правильным будет использование токарного станка. Причем при обработке цилиндрических деталей (например, оружейного ствола) вращается заготовка, а сверло остается неподвижным. Обязательно охлаждение и принудительный отвод стружки из отверстия.

Для этого сверла для глубокого сверления имеют специальные канавки на поверхности, или же бур периодически извлекают из заготовки для очистки от стружки.

В домашних условиях обязательно использовать направляющие для дрели. Мастера рекомендуют не сверлить отверстия, глубиной более чем 2/3 от длины сверла. В качестве охлаждения можно использовать обычную воду, сверло периодически извлекается из отверстия для очистки от стружки и остывания.

Важно! При сверлении за несколько подходов, недопустимо менять угол сверла. Иначе можно «запороть» заготовку.

Применение специальных длинных сверл требует особой технологии.

Как только режущая часть вместе с отводящими кромками скроется в отверстии, стружка будет закупоривать канавки, и заблокирует вращение. Поэтому на последнем этапе извлечение сверла и очистку от стружки выполняют чаще.

Сверление отверстий большого диаметра в металле

Эта процедура еще сложнее, чем глубокое бурение. Сверление больших отверстий выполняется либо коронкой (для небольших толщин), либо обычным сверлом в несколько этапов.

  • Коронка для металла практически не отличается от аналогичного приспособления для бетона или гипсокартона. Отличие в материале режущей поверхности и заточке зубьев.

    По центру расположено направляющее сверло, которое не дает коронке «уйти с маршрута». Работа производится на малых оборотах с принудительным охлаждением. Диаметр отверстия фактически не ограничен, все зависит от крутящего момента вашей дрели.
  • Сверление в несколько этапов. При значительной толщине заготовки, следует запастись набором сверл с разницей в диаметре 25%. Начиная с самого тонкого, постепенно переходим на следующие размеры, до финишного диаметра. Важно сохранять положение центра вращения патрона дрели, поэтому без направляющей не обойтись.
  • Использование конусных сверл. Этот инструмент представляет собой комплект из последовательно расположенных сверл разного диаметра на общей оси. Если вы обрабатываете тонкие стальные пластины, удобнее будет воспользоваться именно конусным ступенчатым сверлом.


Технология та же, что и в поэтапном проходе. Вы утапливаете сверло в отверстие, пока не добьетесь нужного размера.

Как выбрать инструмент для сверления отверстий, мы разобрали. Теперь поговорим об общих принципах обработки металла:

  1. Центр будущего отверстия «пробивают» кернером. В ямку упирается кончик сверла при первых оборотах. Разумеется, при наличии направляющих или кондуктора, это делать не обязательно
  2. Для достижения высокой точности (по диаметру) следует выбирать сверло на 0,1-0,3 мм меньше. За счет небольшой вибрации в патроне, диаметр несколько увеличивается
  3. Используйте смазку для снижения трения и охлаждения. Подойдет обычная вода или машинное масло
  4. При первых признаках затупления сверла, прекратите работу и заточите кромки. Иначе можно не только потерять инструмент, но и испортить заготовку
  5. При сверлении полых заготовок (труб, коробок) желательно поместить внутрь заготовки распорку из дерева
  6. Для сверления глухих отверстий применяется упорная линейка с разметкой. Если ваша дрель не оснащена упором – намотайте на сверло индикаторное кольцо с помощью светлого скотча.

Общий | Как просверлить конусное отверстие? | Практик-механик

Сисмонтгай
Алюминий