Как точно просверлить отверстие в металле

Как просверлить отверстие в металле

Металлические изделия по сравнению с деталями из других материалов обладают повышенной твердостью и прочностью, поэтому для успешной работы с ними требуется соблюдение технологического процесса и применение качественного режущего инструмента.

Инструменты для сверлильных работ по металлу:

• Электрическая или ручная дрель;
• Спиральное сверло;
• Кернер;
• Молоток;
• Защитные очки.

Сверла по металлу подбирают, исходя из диаметров отверстий и свойств обрабатываемого материала. Как правило, они изготовляются из быстрорежущих сталей, таких как Р6М5К5, Р6М5, Р4М2. Твердосплавные сверла используют для работы с чугуном, углеродистыми и легированными закаленными сталями, нержавейкой, а также другими труднообрабатываемыми материалами.

Мощность электродрели должна быть рассчитана на то, чтобы просверлить отверстие требуемого диаметра. Производители электроинструмента указывают соответствующие технические характеристики на изделии. Например, для дрелей мощностью 500…700 Вт максимальный диаметр сверления по металлу составляет 10…13 мм.

Различают глухие, неполные, а также сквозные отверстия. Они могут применяться для соединения деталей между собой посредством болтов, шпилек, штифтов и заклепок. Если отверстие сверлится с целью нарезания резьбы, стоит обратить особое внимание на выбор диаметра сверла. По причине его биения в патроне происходит разбивка отверстия, которую нужно учитывать. Ориентировочные данные представлены в таблице.

Диаметр сверла	5	10	15	20
Разбивка отверстия	0,08	0,12	0,20	0,28
Результат	5,08	10,12	15,20	20,28

Чтобы уменьшить разбивку, сверление выполняют в два этапа: сначала сверлом меньшого диаметра, а затем основным. Этот же метод последовательного рассверливания применяют, когда необходимо сделать отверстие большого диаметра.

Как правильно сверлить металл дрелью

Особенность сверления металла дрелью заключается в том, что необходимо вручную удерживать инструмент, придавать ему правильное положение, а также обеспечивать требуемую скорость резания.

После разметки обрабатываемой детали следует накернить центр будущего отверстия. Это предотвратит смещение сверла от заданной точки. Для удобства работы заготовку следует зажать в слесарных тисках или положить на подставку так, чтобы она заняла устойчивое положение. Сверло устанавливается строго перпендикулярно поверхности, которую нужно просверлить. Это важно, чтобы избежать его поломки.

При сверлении металла на дрель не нужно оказывать большого давления. Наоборот, оно должно уменьшаться по мере продвижения. Это предотвратит поломку сверла, а также уменьшит образование заусенцев на выходной кромке сквозного отверстия. Следует следить за удалением стружки. Если произошло заедание режущего инструмента, его освобождают, предав обратное вращение.

Выбор режима резания

Когда используется инструмент из быстрорежущей стали, можно ориентироваться на частоту вращения согласно данным таблицы. При работе с твердосплавными сверлами допустимые значения в 1,5…2 раза выше.

Диаметр сверла, мм	до 5	6…10	11…15	16…20
Частота вращения, об/мин	1300…2000	700…1300	400…700	300…400

Сверление металлических изделий нужно вести с охлаждением. Если его не использовать, велика вероятность потери инструментом режущих свойств из-за перегрева. Чистота поверхности отверстия при этом будет достаточно низкой. В качестве охлаждающей жидкости для твердых сталей обычно используют эмульсию. В домашних условиях подойдет машинное масло. Чугун и цветные металлы можно сверлить без охлаждающей жидкости.

Особенности сверления глубоких отверстий

Отверстия считаются глубокими, если их размер больше пяти диаметров сверла. Особенность работы здесь заключатся в трудностях, связанных с охлаждением и удалением стружки. Длина режущей части инструмента должна быть больше глубины отверстия. В противном случае тело детали перекроет винтовые канавки, по которым удаляется стружка, а также поступает жидкость для охлаждения и смазки.

Сначала отверстие сверлится жестким коротким сверлом на небольшую глубину. Эта операция необходима для задания направления и центрирования основного инструмента. После этого делают отверстие необходимой длины. По мере продвижения нужно время от времени извлекать металлическую стружку. Для этой цели используют охлаждающую жидкость, крючки, магниты или переворачивают деталь.

Сверление металла

Подбор сверл

Приобретая сверла, нужно иметь в виду, что обычные сверла, изготовленные из быстрорежущей инструментальной стали (например, Р6М5) предназначены для сверления металлов, не обладающих высокой твердостью. Чтобы просверлить металл повышенной твердости, потребуются твердосплавные сверла. Такие сверла могут быть полностью из твердого сплава или иметь только твердосплавный наконечник.

Иногда перед началом сверления неизвестно, какой твердости металл предстоит сверлить. Поэтому, увидев в первый момент сверления, что сверло не внедряется в металл, нужно немедленно прекратите сверление, иначе сверло будет безвозвратно выведено из строя, перегревшись и потеряв твердость. Свидетельством этому будет появление на нем темно-синей окраски. Перед тем, как сверлить металл, твердость которого не известна, можно провести по нему напильником. Если последний не оставляет на металле следов, значит материал обладает повышенной твердостью.

Как сверлить металл

При сверлении металла очень важна острота сверла, при этом сверло тупится очень быстро. Скорость затупления сверла зависит в частности от оборотов, силы подачи, охлаждения и других факторов, однако как ни старайся, если сверлится не алюминиевый сплав, время работы сверла до неудовлетворительной работоспособности измеряется минутами.

Перед сверлением необходимо разметить отверстие, накернив его. Для этого нужно установить острие кернера (или дюбеля) в предполагаемый центр отверстия и ударить по нему молотком. Кернение необходимо для исключения скольжения сверла в первый момент сверления. Если след от керна не достаточно большой для удержания сверла большого диаметра, то сперва следует расширить углубление сверлом маленького диаметра.

Для создания лучших условий сверления желательно окунуть кончик сверла в машинное масло или капнуть им в место кернения. Масло в зоне сверления способствует лучшему охлаждению сверла и облегчает резание металла. Сверло, которым сверлят с использованием масла, меньше тупится, требует более редких заточек и дольше служит. В качестве охлаждающей жидкости используют также специальную эмульсию, мыльную воду, керосин. По утверждению некоторых мастеров, хорошим смазывающим и охлаждающим средством является свиное сало. Перед сверлением вращающееся сверло погружают в кусок сала, которое при сверлении растапливается и оказывает смазывающее и охлаждающее действие. Но все же самым простым и удобным средством, является мыльная вода. Она не пачкает, а мыло есть в каждом доме. Её достаточно один раза капнуть в начале сверления и в процессе. Можно периодически окунать сверло в мыльный раствор.

При сквозном сверлении с большой подачей, на выходе отверстия образуется заусенец (грат), за который сверло цепляется своим боковыми резцами. В результате может произойти резкая блокировка сверла и его перелом или откол резца, и ещё в этот момент сверло особенно интенсивно тупится. Отрицательно сказываются такие остановки и на состоянии дрели. Чтобы избежать образования грата, нужно заканчивать сверление отверстий в металле с малой подачей. Желательно также под просверливаемую деталь подложить деревянный брусок, который препятствует образованию заусенца. Брусок и заготовка должны быть плотно прижаты друг к другу. Для большего эффекта, можно подкладывать не деревянный брусок, а пластину из такого же или менее твердого металла, которая должна быть плотно прижата к месту выхода сверла.

Чаще всего приходится осуществлять сверление стали, но нередко приходится сверлить и другие металлы, которые имеют свои особенности сверления. Алюминий, например, обволакивает сверло, затрудняя его проникновение вглубь и расширяя получаемое отверстие. Если требуется сверлить в алюминии точное отверстие (например, под резьбу), нужно обязательно применять охлаждающую жидкость и почаще извлекать сверло из отверстия для его очистки. Обычный серый чугун сверлится относительно легко и не требует охлаждающей и смазывающей жидкости. Но сверление чугуна может преподнести сюрпризы. Бывают высокопрочные серые чугуны, которые необходимо сверлить сверлом из твердосплавного материала. Белый чугун, основной структурной составляющей которого является цементит, очень тверд, он требует высокопрочного сверла.

Отверстия большого диаметра следует сверлить поэтапно. Сначала нужно просверлить деталь тонким сверлом, затем рассверлить отверстие до большего диаметра. Например, отверстие диаметром 12 мм лучше сверлить в два или три приема – последовательно сверлами 5, 10 и 12 мм.

Затупившиеся сверла нужно своевременно затачивать. Лучше делать это с помощью приспособления для заточки, однако можно обойтись и без него. При этом нужно обращать внимание на симметричность кончика сверла. Если заточенные кромки будут сходиться не строго по центру, отверстие, просверленное таким сверлом, будет иметь больший диаметр, поскольку одна режущая кромка будет длиннее другой. Стандартный угол при вершине (угол между режущими кромками) составляет 118°. Для сверления алюминия оптимальным считается угол 130-140°, мягкой бронзы и красной меди 125-130°. Однако все эти металлы можно просверлить и сверлом со стандартным углом. Подробнее про заточку сверла читайте здесь.

При сверлении нужно выдерживать вертикальность сверла относительно поверхности металла (если не требуется сверлить наклонное отверстие). При выполнении отверстий в тонких листах это требование не так актуально, как для толстостенных или полых деталей. Сверление труб, например, нередко приводит к тому, что входное и выходное отверстия оказываются смещенными друг относительно друга – тем больше, чем больше диаметр трубы. Выдержать на глаз перпендикулярность сверла довольно трудно, поэтому можно пользоваться самодельными или покупными кондукторами для сверления или направляющими устройствами, которые обеспечивают перпендикулярность сверла.

Необходимы кондукторы и для сверления двух или большего количества отверстий в сопрягаемых деталях. Лучший способ обеспечения совпадения отверстий – это сверление их в сборе. При сверлении отверстий под заклепки сверление в сборе является обязательным требованием. Просверлив первое отверстие, можно использовать его для соединения деталей болтом, чтобы можно было сверлить остальные отверстия без опасения, что детали сдвинутся друг относительно друга. Если сверлить сопрягаемые детали в сборе невозможно или неудобно, то кондуктор или направляющую нужно использовать обязательно. Следует знать, что как бы точно ни размечались и ни кернились сопрягаемые отверстия, все равно они не будут совпадать абсолютно точно, поскольку при сверлении даже накерненного отверстия сверло будет уходить немного в сторону.

Чем и как сверлить глубокие и большие отверстия в металлических деталях

Сверление больших отверстий не составляет проблем, если правильно подобрать инструмент. Например, проведение таких работ может быть необходимо для закрепления швеллера или металлического уголка. Проще всего использовать электродрель, но для получения отверстия диаметром, например, 15 мм требуется приложить много усилий. Чтобы просверлить в металле отверстие большого диаметра, используются специальные приспособления и технология корончатого сверления.

Особенности создания

Во время сверления необходимо учитывать, что корончатая или ступенчатая конусная насадка должна подбираться таким образом, чтобы она имела меньший диаметр, чем создаваемое отверстие.

При использовании различных инструментов также необходимо учитывать их особенности. Например, при рассверливании конусными изделиями получаются ровные кромки.

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.

Особенность глубоких отверстий

Чтобы просверлить в металле глубокое отверстие лучше всего использовать токарный станок. Во время данного процесса обязательно производить охлаждение. При этом стружка должна принудительно отводиться. Периодически инструмент извлекается из заготовки для удаления стружки.

При работе без специализированных приспособлений не стоит утапливать насадку более чем на 2/3 ее длины. Для охлаждения в процессе работы необходимо использовать воду. Если работа производится за несколько подходов, не допускается изменение угла.

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.

Сверление без лишних хлопот

Во время работы можно использовать насадку небольшого сечения, а также использованный зачистной круг для болгарки. Важно помнить, что он должен иметь меньший диаметр, чем создаваемое отверстие.

Перед проведением работ на заготовке размечается окружность для отверстия, а вторая окружность будет меньше первой на расстояние, равное диаметру используемого сверла. После этого в противоположных местах окружности намечаются 2 отверстия. От них необходимо отступить 3 мм и наметить места для сверления. Таким образом сверление происходит по всей начерченной окружности. При необходимости подработки некоторые участки придется обработать зубилом. В результате создадутся зазубренные края, которые затем нужно будет обточить. Важно следить, чтобы во время проведения работ не происходило увеличение окружности, т. е. не расширять запланированный диаметр.

Конусное сверло

Изготавливаются описываемые типы сверл из инструментальной стали. Хвостовики таких изделий могут быть шестигранными и цилиндрическими. Режущая кромка снимает все заусенцы, поэтому кромка получается ровной. На конце сверлильной головки имеется заточенная вершина, которая позволяет производить предварительное сверление материала.

Используя такие изделия можно:

• производить создание пропилов диаметром до 30 мм;
• забыть о неровных краях;
• проводить растачивание различного диаметра, не меняя насадку.

Благодаря ступенчатым сверлам можно создавать пропилы различного диаметра в листовой стали толщиной до 4 мм. В отличие от простого конусного сверла при использовании таких изделий просверленный диаметр является фиксированным.

К недостаткам можно отнести:

• необходимость в применении инструмента с малыми оборотами и высоким крутящим моментом;
• чувствительность даже к небольшим перекосам.

Несмотря на указанные недостатки, данная насадка позволяет удобно работать с металлическими пластинами, быстро высверливая окружности нужного диаметра.

Коронка по металлу

Обработка металла является сложным процессом, поэтому подобные работы обычно производятся при использовании специализированного оборудования. Чтобы производить работу в бытовых условиях, можно использовать корончатые сверла.

Подобные изделия позволяют сделать края круглыми и отцентрированными. При этом для сверления используется стандартная дрель. Изделия состоят из нескольких частей:

• коронка;
• центровочная насадка;
• хвостовик изделия;
• винты, которые необходимы для закрепления.

При использовании корончатого сверла скорость проведения работ увеличивается до 10 раз. Также к преимуществам можно отнести возможность точно сверлить в диапазоне от 1,2 до 15 см.

При этом во время сверления не нужно производить центровку. Также стоит отметить, что такие сверла по сравнению со спиральными имеют более высокую износоустойчивость.

Перед началом работы производится установка центровочного сверла в центр окружности, после чего и осуществляется сверление. После этого происходит втягивание сверла и работа осуществляется коронкой.

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:

Как правильно сверлить различные типы металла

Обработка металлических деталей относится к перечню весьма сложных операций. Высверливание может потребоваться при работе на производстве, в доме, гараже, на даче. Для этих целей используется сверлильное оборудование, сверла и дополнительные принадлежности.

Металлоизделия имеют повышенную прочность, а также твердость, что обуславливает строгое соблюдение технологии и использование надежного и качественного оборудования. Сверление отверстий в металле требуется для создания разнообразных разборных, а также неразборных соединений. Для этой слесарной процедуры необходим станок или же дрель, молоток со слесарным кернером для точной наметки отверстий и сверла.

Как просверлить отверстие в металле – технология

Обработка металлоизделий выполняется на производстве, при ремонте автомашины, дома или же при изготовлении разнообразных конструкций. Использование технологии сверлений отверстий в металлах предусматривает применение станков или же ручных дрелей. При этом первый вариант требует существенных финансовых затрат, так как стационарное оборудование стоит недешево.

Технологический процесс высверливания заключается в постепенном снятии тонкого металлического слоя при вращательно-поступательном движении бурава. Получение качественной обработки невозможно без надежной осевой фиксации патрона и прямолинейной подачи. Для этих целей применяются специальные зажимы механического типа – кондукторы. Эти дополнительные приспособления требуются, когда необходимо просверлить отверстие в металлоизделии, толщина которого больше диаметра используемого инструмента.

Перед началом сверления намечают центр получаемого отверстия кернером. Чтобы получить высокую точность, необходимо подобрать бурав на 0,1-0,3 мм меньше необходимого размера обрабатываемого места. Небольшая вибрация оборудования разобьет высверливаемый диаметр до требуемого значения. Для уменьшения трения используют охлаждающую жидкость либо особую смазку. Это может быть машинное масло либо обычная вода.

При затуплении кромок сверла их необходимо подправить, иначе можно испортить сам инструмент и заготовку. При работе с полыми предметами (коробками, трубами) внутрь помещается специальная деревянная распорка. Если требуется нарезать резьбу, выбираются сверла с учетом разбивки участка высверливания. Сначала используют буравчик меньшего диаметра, после чего сверлят основным.

Как сверлить металл дрелью

Главной проблемой при работе с дрелью является ее ручное удержание. При этом необходимо строго соблюдать направление, обеспечивать необходимое прижимное усилие и контролировать скорость сверления.

Поставив необходимые метки на изделии, центра будущих мест сверления требуется накернить, что не даст буравчику сместиться. Заготовку можно закрепить в зажимах или же расположить на специальной подставке. При использовании ручного инструмента для отверстий в металлах требуется следить за строгим перпендикулярным расположением бурава.

Нельзя оказывать на инструмент чрезмерное давление во время работы. По мере прохода усилие уменьшается, что снижает образование заусенцев на выходе и предотвращает поломку сверла. При закусывании бурава он высвобождается путем обратного вращения.

Если необходима большая глубина сверления (более пяти диаметров сверла) следует особое внимание уделять охлаждению режущего предмета и постоянному удалению металлической стружки. Предварительно используется сверло короткого типа для получения требуемой центровки и направления подачи. Удаление стружки выполняют с помощью переворачивания детали, охлаждающей жидкостью, а также крючками либо магнитами.

Требования к сверлам

Чтобы качественно просверлить отверстие в металле требуется правильно подобрать сверла, учитывая диаметры, а также свойства материала. Для этого используется быстрорежущая инструментальная сталь. При высверливании легированных и углеродистых стальных предметов закаленного типа, чугуна, нержавейки и прочих труднообрабатываемых материалов применяют сверла твердосплавного вида.

Перед тем как просверлить отверстие в твердом металле необходимо его предварительно рассверлить инструментом меньшего размера. Некоторые режущие изделия имеют в составе кобальтовые добавки, которые увеличивают его износостойкость, а также долговечность. В маркировку данного инструмента добавляют литеру «К».

Мощность и обороты при работе

От мощности оборудования, выполняющего сверление металла, зависят его возможности. Ручные дрели, имеющие мощность порядка 500-700 Вт предназначены для высверливания участков максимум до 10-13 мм в диаметре.

Скорость вращения режущего инструмента при работе по обычному металлу используется малая и средняя (500-1000 об/мин). Использование высоких оборотов чревато быстрым нагревом сверла, что вызывает его отжиг с разупрочнением. Высверливание глубоких отверстий в металле следует выполнять с умеренным нажимом и невысоких скоростях.

Как правильно сверлить металл

Для полноценного процесса высверливания металла основным параметром является острота сверла. Скорость затупления режущих кромок напрямую зависит от твердости обрабатываемого материала, усилия подачи, скорости вращения, наличия охлаждения и прочих факторов. Технология сверления больших отверстий в металле заключается в том, что изначально просверливают небольшим сверлом, а затем используют основное.

Для точного сверления обязательно проводится кернение центров будущих обрабатываемых участком. Улучшить условия процесса можно, предварительно окунув наконечник инструмента в машинное масло. В быту используется обычная мыльная вода. Для процесса глубокого просверливания необходимо постоянно охлаждать рабочий инструмент и вовремя удалять скапливающуюся металлическую стружку.

Листовой

При работе с металлическими изделиями листового типа необходимо подкладывать под место реза деревянный брусок, который будет предотвращать появление заусенцев. В качестве замены бруска можно использовать любой материал, менее твердый, чем основной. На завершающем этапе рекомендуется снижать усилие подачи, что также снизит вероятность образования опасных заусенцев.

Отверстия в трубах

Основной проблемой сверления труб является их точное позиционирование. При этом входное высверливаемое место зачастую не совпадает с выходным. Увеличение диаметра трубы приводит к еще большей погрешности. На глаз выдержать строгую перпендикулярность практически нереально, поэтому используют специальные приобретенные либо самодельные кондукторы и направляющие.

Нержавеющая сталь

Работа с нержавейкой выполняется на минимальных оборотах, желательно кобальтовым буравом. Значение 120-150 об/мин обеспечит необходимое качество и скорость реза. При отсутствии регулятора скорости используется кратковременное включение дрели, что не даст патрону разогнаться до максимальных величин. Можно использовать ступенчатые сверла, значительно облегчающие процесс. Для диаметров более 15 мм используются специальные «коронки». Охлаждение рабочего элемента проводится жиром или же оливковым маслом.

Алюминий

Сложность работы с алюминиевыми изделиями заключается в обволакивании материалом режущих кромок. Это значительно затрудняет проникновение бурава вглубь и попутно расширяет само место обработки. Для точного высверливания требуется чаще извлекать из детали сверло для очистки и пользоваться охлаждающей жидкостью.

Безопасность

Любая работа, в том числе и по металлу должна выполняться с соблюдением всех необходимых мер безопасности. Заготовки средних, а также крупных размеров закрепляются на специальных приспособлениях или же на станочном столе. Маленькие детали удерживаются ручными тисками. Запрещается во время сверления держать обрабатываемые изделия руками.

Нельзя касаться движущихся элементов, перебрасывать ремни на станочном шкиве при его вращении. Стружка удаляется специальными крючками либо щетками. Рукава на спецодежде застегиваются либо закатываются выше локтя, волосы прячутся под головной убор, глаза закрываются предохранительными очками.

Рекомендуем также к прочтению: