Ступенчатое сверло

Конструктивные особенности ступенчатого сверла

Внешний вид этого режущего инструмента определяется исходя из его названия – сверло конусное ступенчатое. Иногда в обычном разговоре можно услышать интересный термин для этого инструмента – морковка. Он напоминает известную геометрическую фигуру – конус. Однако внешняя поверхность его может быть не только гладкой, но и ступенчатой. По конструкции оно практически не отличается от стандартных инструментов, имеет:

• направляющую часть, на которой расположена режущая кромка;
• поводок, переходящий в шейку инструмента;
• хвостовик, заданной формы (в зависимости от патрона дрели).

Конструкция ступенчатого сверла

Сверло коническое по металлу существенным образом отличается направляющей частью, которая выполняется в следующих вариантах:

• метрический конус;
• конус увеличенный удлинённый;
• инструментальный конус;
• так называемый конус Морзе.

Из всех четырёх типов наиболее распространённым считается третий вариант, то есть инструментальный конус. Он является наиболее универсальным для большинства сверлильных станков и станков с числовым программным управлением. Диапазон изменения допустимых диаметров достаточно широк. Например, для метрических конусов он варьируется от 1 мм до 20 мм. Конус Морзе может иметь диапазон от 6 до 30 мм. Все они изготавливаются в соответствии с ГОСТ 2092-77.

Вершина конуса разделена на три составные части:

• наконечник вершины для проведения предварительного сверления;
• первый скошенный переход для снятия так называемых заусенцев (шероховатостей);
• специальная режущая кромка (служит для последующего расширения отверстия).

Сверлильный патрон с конусом Морзе

Для расширения режущих возможностей многоступенчатого сверла по металлу на его поверхность наносится абразивное напыление. Он выполняется из алмазной или титановой крошки. Это повышает режущие свойства и снижает периодичность заточки.

Чтобы правильно выбрать ступенчатое сверло по металлу необходимо:

Подробно ознакомиться с характеристиками

Разобраться с возможностями конусного многоступенчатого сверла, например по металлу.
Обратить внимание на цвет изделия. Если сверло ступенчатое по металлу имеет серо-стальной цвет, это доказывает, что данное сверло не проходило термическую обработку

Надеяться на высокие эксплуатационные характеристики не получится. Желтый или золотистый цвет указывает на то, что металл был обработан, в нём устранены все так называемые внутренние напряжения. Если поверхность конусного ступенчатого сверла по металлу носит ярко золотистый оттенок, можно смело полагать, что в его составе находится сплав нитрид титана. Добавление этого сплава существенно повышает износостойкость. Это самые дорогие инструменты. Их надёжность и долговечность полностью компенсирует этот недостаток. Чёрный цвет свидетельствует, что оно было обработано горячим паром.
Оценить типоразмеры. Обычно на многоступенчатое сверло по металлу наносится маркировка, состоящая из цифр и латинских букв. Например, ∅4-15/2 HRC 61±2. Первая цифра обозначает наименьший диаметр, вторая соответственно наибольший. Цифра, расположенная через наклонную определяет шаг изменения диаметров. В нашем случае он равен 2-м, то есть это будут диаметры, 2, 4, 6, и так далее до 12. Поэтому его называют шаговое сверло по металлу. Три латинские буквы указывают на марку стали, из которой изготовлено. В нашем примере это высококачественная быстрорежущая сталь. Если имеется наименование стали HSS –можно смело его использовать для высокоскоростной обработки. Последние две цифры с указанным интервалом определяют твёрдость по шкале Роквелла.
Изучить торговую марку фирмы, которая изготавливает этот инструмент. Желательно проконсультироваться со специалистами о качестве такого устройства.
Узнать, допустима ли многократная заточка ступенчатого сверла по металлу.

Конусное и ступенчатое сверла

При выборе конусного сверла по металлу всегда следует помнить, что оно предназначено для высверливания отверстий только в материале, толщина которого не превышает пяти миллиметров.

Улучшение характеристики изделий из HSS-сталей

Для придания твердости материала, стойкости к износу и устойчивости к коррозии поверхность инструментов подвергают дополнительной обработке. К таким методам относятся:

1. Азотирование. Насыщение азотом слоя поверхности проводится в газовой среде, которая состоит из 80% азота и 20% аммиака или на 100% из аммиака. Технологический процесс длится от 10 до 40 минут при температуре 500-600оС и приводит к укреплению поверхностной оболочки.
2. Цианирование. Насыщение осуществляется в жидкой или газовой среде, состоящей из химического элемента — цинка. Процесс высокотемпературного цианирования длится от 5 до 45 минут при температуре 800-900оС. Низкотемпературный процесс происходит при 500-600оС и обеспечивает износостойкость и высокую твердость инструменту.
3. Сульфидирование. Насыщение поверхностей стальных изделий серой осуществляется при 550-600оС путем нагревания в серноазотистых солях в течение 2-3 часов. В результате процесса повышается износоустойчивость стальных изделий.

Суть химико-термической обработки заключается в проникновении различных химических элементов в атомную кристаллическую решетку железа при нагревании деталей из стали в среде, насыщенной необходимыми элементами.

Быстрорежущие легированные стали предназначены для производства металлорежущего инструмента, который используют при работе на высоких скоростях. HSS-сплавы отличаются способностью сохранения износостойкости и сопротивляемости к разрушению при повышенных температурах. Добавление в состав стали молибдена, вольфрама, кобальта и ванадия обеспечивает красностойкость и горячую твердость.

Виды ступенчатых сверл

1. Минимальный и максимальный диаметр. Существуют инструменты для сверления отверстий величиной до 58 мм.
2. Материал изготовления.
3. Форма хвостовика: круглая, трехгранная или шестигранная.
4. Количество и шаг ступеней. Многоступенчатые сверла предлагают пользователю большую свободу действий.
5. Тип защитного покрытия.
6. Крепость обрабатываемого материала.

Число и форма рабочих канавок

Существует три типа канавок, которые отличаются формой:

• продольная;
• прямолинейная;
• спиральная.

Каждая конструкция обладает своими преимуществами. Например, прямая кромка гораздо лучше поддается правке и заточке, тогда как спиральная форма способствует мягкости и плавности хода. Именно такой инструмент рекомендуют использовать для сверления тонкостенных материалов.

От количества канавок зависит качество обработки на высоких и низких оборотах.

Конусное сверло по металлу

Различные конусные сверла по металлу применять несложно. Рабочая часть данного приспособления — это конусный ряд, состоящий из поэтапных кольцевых элементов и продольной канавки, которая имеет острую кромку для резания металла. Поэтому можно применять один и тот же инструмент для выполнения различных отверстий. Выбрав такое изделие, мастер не будет в процессе работ искать инструменты разной толщины. Не придется их покупать, что позволит сэкономить на производстве монтажных работ.

Постепенное изменение диаметра конусного инструмента осуществляется благодаря наличию плавных переходов от широкой части изделия к острию. Данная форма помогает вращению изделия, в результате эффективность обработки тонкого металла увеличивается. При производстве конусных моделей используют прочную сталь, благодаря этому изделие обладает продолжительным периодом эксплуатации и его не придется часто точить.

Конусные сверла могут за 1 раз осуществлять такие технологические процессы, для которых при использовании других видов конструкций нужно поэтапно применять несколько моделей. Сверлить отверстия в металлическом листе можно с большой скоростью, выходит отличное качество обработки, даже если лист имеет небольшую толщину. Применяются конические сверла по металлу для обработки стальных листов, цветных металлов, древесины, пластика или гипса.

Острие конусного инструмента обеспечивает точную установку приспособления, не нужно пробивать ориентировочное отверстие в заготовке. Конусное сверло устанавливают на ручную дрель или станок. Если подобрать переходники, то такое приспособление можно установить на болгарку или перфоратор. Конструкция с переходником позволяет сверлить отверстия в заготовках из стали.

Ступенчатое сверло по металлу

Приспособления, имеющие такую конструкцию, дают возможность выбрать диаметр отверстия. Изделия имеют форму конуса с острым концом. Ступенчатые сверла по металлу содержат конус в форме спирального перехода с рядом кольцевых ступеней различного диаметра.

Резаки имеют большую прочность, это увеличивает долговечность изделия. Ступенчатое сверло — вид конусной формы инструмента. Конструкция ступенчатого приспособления отличается тем, что увеличение толщины осуществляется в форме ступеней, на которых отмечен диаметр, что облегчает сверление, дает возможность не производить постоянные измерения ширины проема. На изделии указан предел толщины листового металла. Если лист большой толщины, то его обрабатывают с двух сторон.

Преимущества ступенчатого инструмента:

• позволяет соблюдать точный диаметр;
• не надо дополнительно обрабатывать выполненное отверстие;
• при помощи 1 инструмента делают отверстие диаметром от 4 до 40 мм;
• может обрабатывать металл толщиной 1 мм;
• шлифует края проема, который был вырезан стандартным инструментом;
• делают фаску изделия;
• можно устанавливать на станок или ручную дрель.

Иногда могут возникнуть перекосы. Чтобы этого избежать, надо соблюдать инструкцию по эксплуатации и внимательно следить за работой устройства. Ступенчатые сверла делают проемы разного диаметра в заготовках из стали, цветного металла.

Ступенчатое приспособление применяют в разных ситуациях:

• при проведении различных ремонтных работ;
• в ландшафтном дизайне;
• в промышленном процессе производства;
• в строительстве и монтаже конструкций;
• установке отопления;
• монтаже сантехники;
• работах по дому;
• ремонте квартиры.

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.

Виды сверл по металлу

• Спиральные(часто встречающие и самые популярные)
• Корончатые
• Конические или ступенчатые или как ещё называют конусное
• Перовое сверло

Вот мы разделили сверла по их внешнему виду. Это будет основным критерием. Теперь пройдёмся в общих чертах по видам, которые мы выделили, в каким именно ситуациях мы будем применять те или иные виды сверл при работе с металлом.

Спиральные

Спиральные сверла по металлу являются самыми популярными, и не только при работе с металлом. Они обладают высокой точностью и качеством при просверливании отверстий. Спиральные сверла представляют собой цилиндрический вид с выполненными спиралевидными канавками, которые расположенные вдоль всей рабочей зоны. Они позволяют отводить стружку металла из высверливаемого отверстия. На конце рабочей зоны находятся чаще всего две кромки, которые режут металл. За счет них сверло проделывает отверстия в металле.

Спиральные сверла можно использовать как на сверлильном станке, так и на ручной дрели. На станке будет выше точность вышей работы.

Спиральные сверла по металлу бывают с цилиндрическим хвостовиком и каноническим и шестигранным.

Сверло по металлу с каноническим хвостовиком

Если посмотреть на исполнение спирального сверла, можно выделить следующие группы:

• Спиральные сверла повышенной точности. Такие сверла применяются мастерами которым нужен высокий уровень точности при сверлении.  Купив такое сверло, вы будете уверены в точности до микронов, в диаметре отверстия. Сверла повышенной точности можно распознать по маркировке А1 выбитой на их основании.
• Левостороннее спиральное сверло. Что бы ответить на вопрос для чего они применяются, можно вспомнить ситуацию, которая случалась с многими-а именно когда обламывается шляпка болта.  Выкрутить его основание не представляется возможным. Именно для таких случаев и предназначено левостороннее спиральное свело-оно помогает выкрутить обломанные болты, шпильки.  У кого то возникнет вопрос, как отличить левостороннее сверло от обычного-для этого достаточно взглянуть в какую сторону закручена его рабочая зона.
• Спиральные сверла по металлу общего назначения. Это тот вид, который мы используем чаще всего. Они имеют большой диапазон рабочих диаметров, вплоть до 80мм. Такие сверло часто применяются как в быту, так и на производстве.

Корончатые сверла

Корончатые сверла по металлу позволяют делать отверстия в металле больших диаметров. За счёт того, что при их использовании режется только наружная часть диаметра, затраты энергии на сверление минимальные. Это позволяет делать большие отверстия быстрее чем спиральными сверлами. В середине корончатого сверла находится обычное спиральное сверло, для центровки.  Они позволяют делать отверстия диаметром до 15 сантиметров.

Внешним видом корончатое сверло по металлу похоже на стакан, с канавками с наружной стороны, для отвода стружки. И с центрирующим сверлом. На конце коронки присутствуют режущие зубья, которые изготавливаются из металла твердого сплава и с алмазным напылением.

Конические (ступенчатое, конусное)

Ступенчатое или конусное сверло получило своё название за счёт своего вида. Оно похоже на конус. Конус ступенчатого сверла может быть как плавный, так и ступенями.  Конусное ступенчатое сверло по металлу является универсальным, так как одним таким сверлом можно сделать отверстия разных диаметров.  Оно применяется для сверления отверстий различного диаметра, или для увеличения отверстия в тонких металлах, в основном до 4мм.  На конце конусное сверло имеет центрирующий наконечник, который позволяет сразу начинать сверлить в нужном месте, без сдвигов.

Конусные сверла бывают разных диаметров, вплоть от 4мм до 32мм.

Перовое сверло по металлу

Перовое сверло для металла имеет плоскую рабочую часть, причем она сменная. Сменную пластину к перовому сверлу по металлу можно купить отдельно, когда старая будет тупая.

Из плюсов перового сверла можно подчеркнуть его малую стоимость, что позволяет сделать его популярным для использования в домашних условиях.

Минусом же первого сверла является отсутствие отвода стружки, что дает некоторые не удобства по время работы. Во время сверления придется чаще останавливаться, и доставать перовое сверло из отверстия, для удаления стружки.