Заточка сверла по металлу: как правильно заточить сверло в домашних условиях

Режимы сверления

Правильный выбор режима сверления является залогом получения качественно выполненного отверстия. Основными составляющими скорость, подача и крутящий момент.

Скорость резания — условная величина, определяющая, как быстро вращается точка, расположенная на поверхности инструмента относительно его центра. Это означает, что для разных диаметров сверл нужно выбрать различные обороты, чтобы добиться одной и той же скорости резания.

Пример. Для стали 08Х13Н толщиной 10-15 миллиметров в справочнике указана скорость резания 20м/мин. При необходимости просверлить отверстие диаметром 1 мм скорость вращения шпинделя сверлильного станка должна составлять 6366 оборотов в минуту. Если отверстие сверлится диаметром 10 мм то обороты не должны превышать 637 оборотов за 60 секунд.

Подача сверла в металл означает величину перемещения в глубину просверливаемого отверстия за определенное количество оборотов. То есть это скорость погружения. Измеряется в миллиметрах за 1 оборот

Важно выдерживать рекомендуемые величины для получения качественного результата и уменьшения воздействия стружки на режущие кромки

Крутящий момент, передающейся сверлу в процессе сверления, является важным фактором для сверла и материала, определяет выбор стали для сверла и состав охлаждающих жидкостей. Обычными словами, это нагрузка на сверло, возникающая вследствие сопротивления материала деформациям, создаваемым кромками сверла.

Выбор каждого из параметров обусловлен маркой нержавеющей стали, толщиной листа или детали, выбора оборудования, подбором способа охлаждения, материала сверла, шероховатости поверхности и прочих факторов. По основным маркам существует множество справочной литературы и режимных карт. Правильный подбор и высокая квалификация технолога, составляющего режимные карты, позволит избежать дополнительных обработочных операций и доводки, снижая себестоимость производства.

Как изготовить станок для заточки спиральных сверл

В качестве основы для изготовления заточного станка для сверл спирального типа можно использовать любой серийный точильный агрегат, способный работать без биения и выдерживать значительные нагрузки. При оснащении такого станка дополнительными приспособлениями необходимо соблюсти следующие требования.

• Ось подручника должна совпадать с осью вращения точильного круга, при этом она может располагаться с ней в одной горизонтальной плоскости или быть выше нее.
• Все элементы создаваемой конструкции должны быть надежно зафиксированы, чтобы обеспечить безопасность выполнения заточных работ.
• Конструкция приспособления должна допускать возможность выполнения заточки сверл как в ручном, так и в полуавтоматическом режиме.
• Устройство подручника должно предусматривать возможность расположения хвостовика сверла под любым углом.

Приспособление для заточки сверл в сборе

При изготовлении данного приспособления для заточки сверл не требуются сложные технические устройства и дефицитные материалы, которые придется приобретать дополнительно. Все комплектующие можно найти практически в любой домашней мастерской или в гараже. В качестве оборудования и инструментов, при помощи которых такие комплектующие будут дорабатываться перед сборкой приспособления, можно использовать обычную болгарку и сварочный аппарат.

Поскольку упор такого приспособления должен быть качающимся, что необходимо для заточки сверл в полуавтоматическом режиме, для его фиксации следует использовать петлевое соединение. Подбирая трубку, кронштейн и болт для крепежного узла, следует иметь в виду, что в приспособлении должны отсутствовать люфты. Самоделка предложенной конструкции обладает двумя степенями свободы.

Детали приспособления

Площадка такого приспособления, на которой фиксируется обрабатываемое сверло, имеет возможность вращаться по вертикальной оси, предоставляя возможность изменять угол заточки инструмента. Кроме того, подручник, опирающийся на горизонтальную ось, может совершать колебательные движения, что обеспечивает верную артикуляцию в процессе выполнения заточки.

Для изготовления конструктивных элементов такого приспособления используется листовой металл различной толщины, а именно:

• опорная пластина – 4 мм;
• направляющая пластина для сверла – 5 мм;
• остальные элементы конструкции – 3 мм.

Подручник приспособления, на верхней части которого устанавливается опорная пластина, необходимо надежно зафиксировать на корпусе точильного станка. Для этого используется дополнительная металлическая «щека», соединяемая с кронштейном устройства.

Направляющая пластина, на поверхности которой необходимо выполнить треугольный паз, предназначенный для размещения обрабатываемого инструмента, фиксируется на опорной пластине при помощи винтового соединения.

Направляющий паз пластины

Устройство и конструктивные особенности рассматриваемого приспособления для заточки сверл позволяют ему поворачиваться на угол до 90°. Благодаря такой возможности выполнять заточку сверл при помощи данного приспособления можно практически любым из используемых сегодня методов.

Сверло, затачиваемое при помощи такого приспособления, укладывается в направляющую канавку и может свободно перемещаться в ней в продольном направлении. При этом угол заточки инструмента не изменяется.

Установка сверла в направляющий паз пластины

Поскольку верхняя поверхность опорной пластины располагается несколько выше оси вращения точильного круга, при использовании такого приспособления достигается оптимальная форма заточки задней поверхности сверла.

Сам процесс заточки сверл с помощью такого приспособления выглядит следующим образом.

• Инструмент выставляется в направляющей канавке приспособления таким образом, чтобы его режущая кромка располагалась параллельно краю направляющей пластины.
• После регулировки положения сверло медленно подается к рабочей поверхности вращающегося точильного круга.

Хорошо демонстрирует процесс работы с таким приспособлением видео, которое несложно найти в интернете.

Несмотря на простоту конструкции, такое приспособление обеспечивает высокую точность выполняемой заточки, для контроля качества которой можно даже не использовать шаблон. Если закрепить качающуюся пластину данного приспособления на фиксированный угол, его можно использовать и для заточки сверл, оснащенных твердосплавными пластинами.

Применение наждачных кругов и особенности их выбора

Для универсального бытового использования электроточила выбирают белые круги из электрокорунда с зернистостью 25H. Они подходят для первичной обработки различных металлических заготовок и заточки бытового инструмента (ножей, топоров, лопат). Если нужно точить сверла лучше выбрать абразивный круг из карбида кремния. Для начального оттачивания подходит зернистость 16H, а для доводки 8H.

Во время работы с абразивным кругом нужно выдерживать паузы – 2-3 подхода и охлаждение. Это связано с тем, что карбидные круги сильно нагреваются при использовании. Если нужно ускорить процесс работы для охлаждения сверла можно окунать его в воду комнатной температуры с добавлением соды. Плоскость на диске должна быть ровной – если есть искажения, правят поверхность при помощи эльборового резца. Направленность вращения наждака определяет результативность затачивания кромки. Заточка пройдет успешно, если абразив будет набегать на срез.

После завершения затачивания наконечника выполняют доводку. Такая процедура необходима для снятия мелких шероховатостей в точках контакта инструмента с материалом. Поверхность должна быть гладкой, чтобы сверло не перегревалось при эксплуатации. Для доводки используют мелкозернистые камни и наждачные круги. Дополнительно можно пройти по режущей кромке полировочной пастой.

GSC

Как выбрать сверло

Перед тем как решать вопрос, как заточить сверло правильно, хотелось бы немного остановиться на самом режущем инструменте.

Начнём с того, что сверла на рынке строительных инструментов представлены в достаточно широком ассортименте. Так как нас интересует только оснастка по металлу, то надо отметить, что и здесь выбор есть.

Во-первых, можно провести выбор по цвету инструмента:

• Чёрный – это оксидная плёнка, функции которой – защитить основу сверла от коррозии и высоких температур. Поэтому эта разновидность обладает высокой прочностью и износостойкостью.
• Серый – этот инструмент можно спокойно отнести к оснасткам невысокого качества.
• Ярко-золотистый. Такой цвет говорит лишь об одном – в составе стали, из которой инструмент изготовлен, есть титан.
• Темно-золотистый. То же самое, что и предыдущий вариант, только внутри стального стержня отсутствуют внутренние напряжения. Отсюда его высокие качества.

Виды свёрл по металлуИсточник rozetka.com.ua

Необходимо отметить, что большинство свёрл по металлу – это стержни, изготовленные из инструментальной стали. Но, чтобы увеличить их режущие характеристики, нужно усилить режущую кромку. Поэтому в продаже сегодня можно приобрести четыре разновидности оснастки с разными покрытиями:

• Все та же оксидная плёнка чёрного цвета.
• TiCN – это карбонитрид титана.
• TiAIN – это титано-алюминиевый нитрид.
• Сам нитрид титана.
• Керамика.

В основном в быту, да и многие мастера для сверления отверстий в металле используют спиральные сверла. Это стальной цилиндрический стержень, в котором нарезаны канавки в виде спирали. Отсюда, в принципе, и название.

Меньшую часть этого инструмента занимает хвостовик, который и зажимается в патроне оборудования по сверлению или в дрели, перфораторе. Основную часть занимает цилиндр с канавками. Канавки нарезаются с одной целью – создать пространство, по которому металлическая стружка будет покидать место сверления, не мешая основному процессу.

Спиральное сверло: его части и элементыИсточник studfile.net

Спиральная оснастка также имеет небольшую классификацию, где присутствует три позиции:

• Классическое сверло.
• Левостороннее. Его используют, когда надо высверлить из отверстия сломавшийся крепёжный элемент: болт, шуруп и прочее.
• Высокой точности. Если стоит задача высверлить отверстие с минимальными погрешностями, то используют именно его.

Итак, разобравшись в ассортименте оснастки, переходим непосредственно к главному вопросу – как заточить сверло по металлу.

Правила заточки свёрл

Во-первых, для проведения этого процесса потребуется или специальное оборудование, или специальные приспособления в виде насадок к дрелям или перфораторам. К первой группе относится заточной станок, на который насажен точильный камень. У рачительного хозяина такой станок небольших размеров в гараже или сарае всегда найдётся.

Сразу надо оговориться, что технология заточки зависит от типа сверла. Оно может быть коническим, винтовым, цилиндрически или одно- или двухплоскостным. Но необходимо понимать, что затачивать надо в любом случае только задние грани инструмента. При этом каждая грань должна быть одинаково заточена. Понятно, что вручную это сделать практически невозможно. Но небольших размеров сверла мастера точат именно вручную, для чего необходим определённый опыт в проведении этого типа работ.

Сверло винтовое по металлуИсточник besplatka.ua

Есть некоторые отличия заточки свёрл разного типа. К примеру, одноплоскостное сверло отличается от других тем, что у него задняя стенка пера имеет всего одну плоскость. А угол наклона этой плоскости варьируется в диапазоне 28-30°. Именно эту плоскость и надо заточить

Здесь важно сверло подносить к вращающемуся точильному камню параллельно этой задней плоскости. При этом инструмент вращать нельзя, даже небольшое отклонение приведёт к неправильно проведённой операции.

Точно также затачиваются и двухплоскостные сверла. Только точить придётся две плоскости по отдельности. Здесь те же требования.

Что касается конических моделей, то главная задача – не нарушить конусность конструкции затачиваемой кромки. Поэтому инструмент подносят к вращающемуся точильному камню, прижимают сверло и делают им колебательные движения по конусу

Здесь важно не отрывать оснастку от камня. То есть процесс проводиться в одно касание.

И ещё одно пожелание – строго придерживаться формы кромки. Понятно, что это не всегда возможно, особенно, если сверло диаметром до 10 мм. Но для этой разновидности можно только выдержать задний угол. И этого бывает достаточно. Что касается свёрл большого диаметра, то специалисты рекомендуют кроме заточки кромок по плоскостям и с точным выдерживанием угла, проточить переднюю плоскость, тем самым улучшив конструкцию. Такие сверла более эффективны при сверлении.

Заточку надо проводить в одно касаниеИсточник novate.ru

Для чего необходима подточка передней плоскости. Все дело в том, что, уменьшая угол наклона передней плоскости, увеличивается угол режущей кромки. А это увеличение стойкости инструмента к выкрашиванию металла с плоскости режущей кромки. К тому же надо добавить, что длина поперечной кромки резко уменьшается. То есть получается так, что кромка поперечины не режет, а скоблит металлическую заготовку. А точнее центральную часть высверливаемого места.

После заточки сверла также рекомендуется провести доводку. То есть убираются зазубрины, оставленные точильным камнем. Это обязательная процедура в заводских условиях. Именно это позволяет увеличить износостойкость инструмента. Если в домашних условиях есть возможность провести доводку, то её надо провести обязательно.

Обычно для доводки используют другие камни:

• из карбида кремния, он зелёного цвета, марка 63С, при этом лучше использовать круг зернистостью 5-6 и твёрдостью – М3-СМ1;
• из эльбора, здесь требуется зернистость 6-8.

Обратите внимание, что эти камни должны быть изготовлены на бакелитовой связке.

Камень для заточки сверлаИсточник i.ytimg.com

Когда нужно точить?

Заточка сверла по металлу нужна в следующих случаях.

• Соскакивает с намеченной при помощи керна точки.
• При попытке просверлить без разметки будущего отверстия сверло не зацепляется верхушкой острия за выбранную точку, а «гуляет», какие бы усилия мастер ни прилагал.
• Появляется биение, стук, шум при сверлении, переходящий в высокочастотный лязг. Стук и вибрация расшатывает дрель (или перфоратор). На разбитой тупыми свёрлами механике сверлить новыми, только что купленными бурами нельзя: новое сверло от этого часто ломается.
• Перегрев даже после минуты непрерывной работы. Перекаливание быстрорежущей стали приведёт к потере её прочностных свойств (вязкость, твёрдость), и изделие будет пригодно лишь для работ по дереву, а не по металлу.
• Металлические частицы становятся рваными, спиральная стружка исчезает.

Как правильно выбрать оборудование

Перед тем, как подбирать точильный станок для свёрл, нужно определить фронт будущей его работы. Ведь когда вы будете покупать его, нужно будет руководствоваться эксплуатационными параметрами.

Если вы планируете применять точило в домашних условиях (дом, гараж), то можно купить недорогую, маломощную модель. Ведь вы не будете постоянно эксплуатировать прибор. В связи с этим прибор с большой мощностью просто ни к чему.

Помимо этого, промышленные станки предназначаются для заточки свёрл с большим диаметром, и электроэнергии они потребляют намного больше бытовых приспособлений.

Когда будете приобретать станок, то обратите своё внимание на присутствие специального регулятора, который предназначен для настройки вращения шпинделя. Эта функция позволит работу сделать максимально безопасной и эффективной

Немаловажным параметром является и размер свёрл, которые вы собираетесь оттачивать на этом приспособлении. Бытовое точило должно иметь довольно низкий уровень производимого шума, а особенно тогда, когда вы планируете разместить его в жилом помещении.

Особое внимание необходимо уделить и конструкции той модели, которая вам приглянулась. Если она будет максимально простой — это очень хорошо

Если вдруг прибор поломается, то особых хлопот не будет. Вы сможете без проблем подыскать новую нужную деталь и заменить ею старую, которая вышла из строя.

Стоит отметить и тот фактор, что многие зарубежные модели довольно дорогие в плане их технического обслуживания, а необходимую деталь порой достать совсем непросто.

Точило для домашних работ лучше всего подбирать в торговых специализированных точках, где вам будет выдан технический паспорт и гарантийный талон.

Оттачивание свёрл на заводе

В некоторых случаях на предприятиях сверловщик вручную затачивает свёрла на заточных обычных станках, которые для этой цели оборудованы специальным приспособлением. Для того, чтобы это сделать, вначале необходимо пройти подготовительные специальные курсы и выучить все правила оттачивания.

Приспособление, используемое для этих целей, представляет стальную конструкцию, которая оснащена подвижным зажимом для сверла с углом наклона, который регулируется относительно шлифовального вращающегося круга, а также имеет крепление на корпусе для фиксации заточного станка.

Очень часто на производстве при ручной заточке на станке не применяют никаких приспособлений. Сверло при этом правой рукой держится за хвостик, а левой — близко к режущей части, насколько это возможно.

Режущую кромку прижимают к боковой поверхности круга абразивного, а правой рукой, одновременно, плавно покачивают элемент, стараясь добиться того, чтобы его задняя поверхность приобрела нужный наклон и приняла нужную форму. Металл нужно снимать небольшими слоями, слегка прижимая его к кругу.

Следите за тем, чтобы режущие кромки инструмента имели одинаковые углы заточки и были одинаковой длины. Если вы совершите при ручной заточке ошибку, то она может привести к таким последствиям:

• Односторонняя выточка у поперечного лезвия.
• Разные углы, которые образуются осью инструмента и его режущими кромками.
• Неодинаковая длина режущих кромок.

Из-за таких дефектов инструмент будет сверлить отверстия большего размера, чем сам инструмент; неправильно и односторонне нагружаться на режущих кромках, в итоге просто сломается; бить. После того, как заточите инструмент, нужно для поперечной кромки проверять такие параметры:

• ширина;
• длина;
• правильность положения относительно режущих кромок;
• угол наклона.

На предприятиях для проверки всех этих параметров имеются шаблоны. При помощи оптического прибора выясняется правильность расположения перемычки. Также в некоторых случаях проверяют биение инструмента.

Свёрла по металлу, которые сделаны из быстрорежущей стали, оттачивают на шлифовальных кругах из нормального и белого электрокорунда на керамической связке с зернистостью от 16 до 40 и твёрдостью СМ, а также на эльборовых кругах.

Для оттачивания инструмента, оснащённого твёрдосплавными пластинами, используют шлифовочные круги из синтетических алмазов и зелёного карбида кремния зернистостью от 16 до 40.

Уменьшение перемычки, и что оно даёт

Многие недооценивают важность уменьшения поперечной перемычки сверла. А ведь это действие значительно снижает силу трения, что способствует более долгой работе инструмента без заточки

Дело в том, что по мере заточки свёрл (приближения к хвостовику) перемычка становится толще. Именно поэтому её необходимо стачивать. Но делать это следует крайне аккуратно, чтобы не повредить рабочую кромку сверла или не сточить лишнего, сделав перемычку совсем тонкой. В этом случае сверло может отколоться при работе.

ФОТО: Stroy-podskazka.ruПоложение сверла в горизонтальной плоскости для стачивания перемычки

ФОТО: Stroy-podskazka.ruПоложение сверла в вертикальной плоскости для стачивания перемычки

Как грамотно выбрать. Области использования

Средняя цена оборудования для затачивания – не больше 1000 рублей. Перед приобретением необходимо узнать соответствие покупаемого приспособления электродрели, для которой оно подбирается.

В магазине, безусловно, будет марка электродрели, аналогичная вашей. К определенным модификациям насадок в комплекте идут резервные наждачные камни. Это практично и продлит срок службы насадки.

Используя приспособление, необходимо не забывать, что оно не является профессиональным оборудованием для заточки. С самого начала это сборное устройство не предназначено на значительные нагрузки.

Как уже было сказано выше, подбирать насадку необходимо пропорционально модификации электродрели

Нужно уделить внимание устройствам именитых компаний. Большинство изготовителей электрического инструмента выпускают приспособления, которые безупречно подходят не только к собственным изделиям, но и к электродрелям иных компаний

Оптимальный вариант – если насадка входит в комплект самой электродрели. Перед приобретением требуется определиться с типом нужной заточки и диаметрами сверл, которые в большинстве случаев используются для того, чтобы эксплуатация насадки была предельно результативной.

Позитивные моменты и недостатки использования

Давая оценку рациональности таких насадок на электродрель для затачивания сверл, необходимо обозначить, что они совершенно не предназначены для частого и активного использования.

К ряду их позитивных моментов можно причислить:

• Небольшая цена изделий. Это обуславливается несложностью конструкции приспособления.
• Легкость использования. Пользоваться приспособлением довольно легко, с этим в силах совладать даже начинающий. В противоположность наждачному станку, произвести заточку на специализированной насадке не только просто, но еще и очень быстро.
• Возможность применения устройства для различного диаметра сверл. Имеющий большое значение фактор, дающий возможность выполнить заточку большого количеств деталей из домашней коллекции посредством единственной насадки.

Описываемое приспособление имеет следующие отрицательные моменты:

• Невозможность производить полномасштабную заточку. Хотя производитель и говорит, что устройство предназначается для заточки деталей, на самом деле насадка специализирована, вероятнее всего, для правки режущей кромки подсевшего сверла.
• Не внушающая доверие фиксация устройства на патроне электродрели. Подавляющее большинство изготовителей производят насадки с пластмассовым стопором, что совершается для того, чтобы удешевить изделие.
• Невозможность смены угла заточки. Градус затачивания уже заблаговременно заложен в конструкции.
• Проблемы в использовании. Для того чтобы задействовать насадку, требуется зафиксировать электродрель в статичном положении, что даст возможность комфортного использования приспособления. В то же время требуется придерживать одной рукой электродрель, подключать и отключать ее, а другой рукой производить манипуляции со сверлом, направляя его в отверстия в крышке приспособления.

Тем не менее, несмотря на несовершенство, приспособление нашло собственного пользователя. Благодаря компактному размеру, незначительному весу и сравнительно небольшой стоимости насадка хорошо реализуется.

Не касаясь частностей, анализируемые устройства считаются довольно эффективными, если практиковать их непосредственно по назначению.

Как заточить сверло без специальных приспособлений

Многие опытные специалисты, часто имеющие дело со сверлами, затачивают их без специальных приспособлений, используя для этих целей только точильный станок, оснащенный подручником. Сразу следует сказать, что тем мастерам, которые такого опыта не имеют, лучше не пытаться затачивать инструмент подобным способом: иначе сверло, которое может быть и дорогостоящим, придется менять на новое. Особенно не следует экспериментировать с этим методом заточки в тех случаях, когда восстановить необходимо сверло, диаметр которого превышает 3 мм.

Пр ручной заточке сверла приходится рассчитывать только на свой глазомер и опыт, если он есть

Тем, кто сталкивается с необходимостью частого сверления различных материалов и пока не имеет достаточного опыта для того, чтобы затачивать сверла без использования специальных приспособлений, можно приобрести подобное устройство: на современном рынке предлагается большое разнообразие моделей различной ценовой категории. Более того, многие из таких устройств, начиная от полноценного заточного станка для сверл и заканчивая простейшим заточным приспособлением, можно изготовить своими руками, обойдясь при этом минимальным бюджетом.

Охлаждающие и смазочные материалы

Смазка области, которую нужно просверлить в нержавейке, является основным условием успешного получения отверстия. Самый простой и доступный способ – приобрести машинное масло и серу коллоидную (за альтернативу можно взять серу для окуривания). Крупные куски серы измельчают до состояния порошка и смешивают с маслом. Подачу раствора в область обработки нужно осуществлять постоянно – неправильным подходом будет окунать периодически режущие кромки сверла в смазку.

Для сверления отверстий в нержавейке существуют более эффективные смазочные растворы, которые можно приготовить в домашних условиях. Это касается, например, раствора на базе серы и жирных кислот. Способ приготовления:

1. Хозяйственное мыло измельчают путем натирания на средней терке.
2. Полученный материал растворяют в емкости с горячей водой до состояния насыщенного мыльного состава.
3. Берут техническую соляную кислоту и медленно выливают в ту же емкость. В результате химической реакции жирные кислоты будут подниматься в верхние слои раствора.
4. После окончания процесса наливают холодную воду, чтобы жирные кислоты затвердели, потом их механически отделяют от общей массы.
5. Серу и смазку смешивают в пропорции 1:6.