Как просверлить отверстие в каленом металле

Давайте рассмотрим основные типы отверстий и способы их сверления:

Как просверлить любое отверстие в быстрорежущей стали с помощью сверла по кафелю

Как просверлить отверстие в быстрорежущей стали Р6М5 или HSS по европейскому обозначению. Например, мы изготовили нож из диска электропилы и нам необходимо просверлить в нем отверстия диаметром 5-6 мм под штифты для установки и крепления колпачков рукояти.
Аналогичная операция может потребоваться для сверления отверстий в металлических лезвиях из стали 1Х6ВФ, из которых можно изготовить некоторые полезные изделия. Кусок полотна из стали 9ХВ от электропилы подходит не только для изготовления ножей, но и, например, для нестандартных брелоков.

Необходимые инструменты и образцы

Все испытанные быстрорежущие стали и другие можно сверлить с помощью вставных сверл (перочинных сверл) различной конструкции. Например, штифты бывают круглыми или шестигранными, что не обязательно для основной задачи – сверления.

Они свободно продаются почти во всех магазинах для строителей или в любом хозяйственном магазине. Самое главное, сверла такого типа и назначения привлекательны тем, что они недорогие.
Для сверления быстрорежущих сталей также необходимы сверла различных форм и конструкций. Они обеспечивают точность, чистоту, форму и требуемый диаметр просверленного отверстия.

• Кусок рамного пильного диска, изготовленного из стали 9ХФ.
• Пильный диск из стали марки 1Х6ВФ.
• Пильный диск из быстрорежущей стали.

Методы сверления в закаленной стали

Сверление в закаленной стали характеризуется сильным нагревом поверхности заготовки и инструмента, что приводит к быстрому износу последнего. Поэтому при обработке старайтесь отвести избыток тепла или смягчить участок, в котором будет сделан канал.

Первый метод, который делает закаленный металл более пластичным, основан на использовании кислот. В качестве подходящих веществ можно выделить азотную, хлорную или серную кислоту. Эти жидкости наносятся точечно, т.е. ими обрабатывается именно то место, где в дальнейшем будет просверлено отверстие (травление по площади). Чтобы предотвратить выход кислоты за пределы рабочей зоны материалов, на которые она не воздействует (полимеры, краски, парафин), вокруг будущего отверстия устанавливается своеобразный бортик. Отверстие заполняется активной жидкостью и оставляется на некоторое время. Затем сверление производится обычным сверлом.

Еще один метод ослабления твердости закаленного металла в зоне канала – нагрев этой зоны до высоких температур. Лучше всего это делать с помощью сварочного аппарата. В этом случае сила дуги должна быть подобрана таким образом, чтобы металл не расплавился и не деформировался. Если заготовка в зоне сверления раскалена докрасна, отверстие можно просверлить обычным сверлом из быстрорежущей стали.

Самый простой, но не самый дешевый способ – купить специальное сверло, предназначенное для сверления отверстий в закаленном металле. Режущие кромки таких инструментов усилены брусчаткой или сделаны из плитняка. В этом случае также целесообразно дополнительное охлаждение рабочей зоны.

При работе с кислотами следует соблюдать особую осторожность и проводить ее в хорошо проветриваемом помещении. Это поможет избежать ожогов или отравления вредными испарениями.

Использование смазочных материалов

При сверлении отверстий в закаленном металле всегда используйте смазку. Она частично охлаждает рабочую зону и предотвращает быстрое повреждение инструмента. В качестве смазки можно использовать обычное машинное масло или специальные сверлильные пасты. Правильная обработка смазкой осуществляется следующим образом:

1. Область сверления на закаленном металле отмечается перфоратором. На эту область наносится небольшое количество смазки. Если она жидкая, выдавливается капля масла, чтобы оно не стекало.
2. Режущая часть инструмента окунается в смазку и устанавливается в ранее отмеченную точку.
3. При сверлении твердого металла количество смазки необходимо проверять и добавлять, когда она заканчивается.
4. Тепловое состояние инструмента контролируется, чтобы не допустить его перегрева. Интенсивный дым от горящей смазки указывает на то, что работу следует прекратить и охладить инструмент и металл.

Инструменты для облегчения процесса

Охлаждающая жидкость используется во многих областях обработки металлов резанием. Чаще всего она используется при сверлении глубоких отверстий для снижения сил трения и стабилизации температуры инструмента. Качественная жидкость не разъедает поверхности, безопасна для человека, не имеет неприятного запаха и отлично отводит тепло.

Смазка для сверления металла используется в быту:

• Технический вазелин – для мягких материалов.
• Мыльный раствор – для алюминия.
• Скипидар и спирт – для силумина.
• Масляная смесь – для инструментальных и легированных сталей.

Некоторые мастера предпочитают использовать универсальный состав, который содержит хозяйственное мыло (200 г) и моторное масло (20 г). Ингредиенты смешивают и кипятят до получения однородной эмульсии.

Использование промышленно изготовленных СОЖ позволяет увеличить скорость сверления различных видов металла. Например, при обработке нержавеющей стали производительность увеличивается на 30%. Для чугуна этот показатель увеличивается до 40%.

Как правильно просверлить отверстие

С помощью правильных инструментов и правильной техники можно качественно просверлить даже толстые металлические детали. Если глубина проникновения превышает диаметр сверла в 5 и более раз, рекомендуется смазать движущиеся части для отвода тепла из зоны обработки.

Чтобы получить качественное отверстие, мастер должен знать принцип работы сверлильного инструмента, а также тонкости подготовки поверхности перед началом работы.

Как вставить или извлечь сверло из инструмента

Прежде всего, мастер "сделай сам" должен знать, как вставить сверло в шуруповерт, электродрель, перфоратор или другой ручной инструмент.

Современные сверлильные инструменты оснащены кулачковыми патронами. Они состоят из следующих компонентов

• Металлический корпус;
• Зубчатое кольцо, вращающееся вокруг внешней стороны патрона;
• кулачки, расположенные внутри инструмента;
• зажимной ключ.

Кольцо вращается вокруг оси патрона. При его движении кулачки сходятся вместе, зажимая наконечник сверла. Таким образом, сверло вставляется в бур. Эта конструкция отличается высокой надежностью благодаря простоте конструкции. Кроме того, она позволяет использовать сверла всех диаметров. Чтобы извлечь сверло из бура, поверните кольцо в противоположном направлении. Губки расцепляются, и инструмент можно извлечь.

Профессиональные дрели оснащаются быстросменными или самозажимными патронами. Их конструкция похожа на конструкцию перфоратора. Вместо зубчатого венца используется подвижная втулка, которая вращается рукой. Некоторые модели имеют кулачковый упор.

Разметка будущего отверстия

Важным этапом бурения является разметка отверстия. Для этого используется корончатый пробойник. С его помощью отмечается точка, где сверло соприкасается с поверхностью заготовки. Можно также использовать обычный маркер, но при этом необходимо следить за тем, чтобы инструмент при сверлении находился в указанной точке. Удары молотком по корончатому сверлу создают небольшое углубление, которое идеально подходит для наконечника сверла.

В производстве

Для сверления толстых закаленных деталей используются специальные станки. Там сверло удерживается в специальном сверлильном патроне, который фиксируется коническим хвостом в пиноли задней бабки. Сверление осуществляется за счет линейной подачи сверла и колеса подачи пиноли. При этом вращаются как заготовка, так и сверло. Максимальный диаметр используемого сверла составляет 1,5 см. Более крупные сверла зажимаются с помощью переходной втулки. Они выпускаются стандартных размеров. Они называются конусами Морзе.

• Спиральные сверла с цилиндрическим хвостовиком и коническим хвостовиком. Их можно использовать для сверления не только в закаленной стали, но и в чугуне и других "твердых" материалах;
• С твердосплавными вставками. Также подходят для толстой закаленной стали;
• Сверла для глубоких отверстий. Используются, когда отверстие сверлится на глубину, в 5 раз превышающую диаметр сверла.

Поверхность заготовки обрабатывается до начала работы. Подрезание также выполняется с помощью центровочного сверла. В противном случае сверло начинает "гулять" перед стальной пластиной, и отверстие уходит от центрального стержня.

Глубина отверстия контролируется насечками на пиноли. Если на пиноли есть циферблат, то глубина сверления определяется с точностью до 0,01 миллиметра. Сверление должно происходить в несколько этапов. После того как отверстие просверлено на глубину 2 миллиметра, сверло извлекают из стали и удаляют стружку (из отверстия и выходных каналов сверла). Затем процесс продолжается. При несоблюдении этой процедуры сверло может заклинить и сломаться. Обязательно используйте смазочное масло.

Перед сверлением необходимо обратить внимание на то, чтобы диаметр отверстия был больше диаметра сверла. Эта величина известна как шаг сверла. Для сверла диаметром 1 сантиметр поломка зуба составляет 0,15 миллиметра. Поломка зуба происходит из-за недостаточной точности при заточке сверла.

Чтобы получить качественное отверстие, на первом этапе используется сверло диаметром 70 процентов от диаметра желаемого отверстия. На втором этапе его изменяют и используют до необходимого размера. Более точная обработка достигается с помощью зенкерования и развертывания.

Зенковка

Используется для литых деталей с предварительно просверленными отверстиями. Зенковка помогает улучшить качество обработки поверхности и повысить точность дальнейшего рассверливания. По сравнению со стандартными сверлами они имеют три или более спиральных канавок и более короткую режущую часть. При зенкеровании следует использовать смазочное масло. Скорость вращения шпинделя должна быть ниже, чем при сверлении.

Инструмент, который предварительно обрабатывает и отделывает отверстие с требуемой точностью. Диаметр отверстия, подготавливаемого для развертывания, должен быть на полсантиметра меньше диаметра самой развертки. Скорость вращения шпинделя не должна быть слишком высокой, 50-200 в минуту. При развертывании также используется смазочная жидкость.