Сверла по дереву

Элементы спирального сверла [ править | править код ]

Спиральное сверло представляет собой цилиндрический стержень, рабочая часть которого снабжена двумя (реже четырьмя) винтовыми спиральными канавками, предназначенными для отвода стружки и образования режущих элементов — ленточек.

Рабочая часть

• Режущая часть имеет две главные режущие кромки, образованные пересечением передних винтовых поверхностей канавок, по которым сходит стружка, с задними поверхностями, а также поперечную режущую кромку (перемычку), образованную пересечением задних поверхностей.
• Направляющая часть имеет две вспомогательные режущие кромки, образованные пересечением передних поверхностей с поверхностьюленточки (узкая полоска на цилиндрической поверхности сверла, расположенная вдоль винтовой канавки и обеспечивающая направление сверла при резании, а также уменьшение трения боковой поверхности о стенки отверстия).

Хвостовик — для закрепления сверла на станке или в ручном инструменте.

Поводок для передачи крутящего момента сверлу илилапка для выбивания сверла из конусного гнезда.

Шейка , обеспечивающая выход круга при шлифовании рабочей части сверла.

Углы сверла

• Угол при вершине 2φ — угол между главными режущими кромками сверла. С уменьшением 2φ увеличивается длина режущей кромки сверла, что приводит к улучшению условий теплоотвода, и, таким образом, к повышению стойкости сверла. Но при малом 2φ снижается прочность сверла, поэтому его значение зависит от обрабатываемого материала. Для мягких металлов 2φ=80…90°. Для сталей и чугунов 2φ=116…118°. Для очень твёрдых металлов 2φ=130…140°.
• Угол наклона винтовой канавки ω — угол между осью сверла и касательной к винтовой линии ленточки. Чем больше наклон канавок, тем лучше отводится стружка, но меньше жёсткость сверла и прочность режущих кромок, так как на длине рабочей части сверла увеличивается объём канавки. Значение угла наклона зависит от обрабатываемого материала и диаметра сверла (чем меньше диаметр, тем меньше ω).
• Передний угол γ определяется в плоскости, перпендикулярной режущей кромке, причём его значение меняется. Наибольшее значение он имеет у наружной поверхности сверла, наименьшее — у поперечной кромки.
• Задний угол α определяется в плоскости, параллельной оси сверла. Его значения так же, как и переднего угла, изменяются. Только наибольшее значение он имеет у поперечной кромки, а наименьшее — у наружной поверхности сверла.
• Угол наклона поперечной кромки ψ расположен между проекциями главной и поперечной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла. У стандартных свёрл ψ=50…55°.

Читать также: Зарядное устройство для шуруповерта метабо 12 вольт

Переменные значения углов γ и α создают неодинаковые условия резания в различных точках режущей кромки.

Углы сверла в процессе резания

Углы сверла в процессе резания отличаются от углов в статике, так же, как и у резцов. Плоскость резания в кинематике получается повёрнутой относительно плоскости резания в статике на угол μ, и действительные углы в процессе резания будут следующими:

Размеры

В зависимости от характера работ мастера приобретают отдельные экземпляры или полный набор перьев, в который обычно входят наиболее ходовые насадки следующих диаметров: 25 мм, 35 мм, 40 мм, 50 мм и 60 мм. Именно такие диаметры столярных изделий позволят справиться со стандартными задачами при формировании различных отверстий. Если вам необходимо вырезать паз диаметром свыше 60 мм, лучше отказаться от приобретения перьевых сверл, так как они не смогут охватить большую площадь материала и сверление не будет корректным.

Правила эксплуатации

Для того чтобы перовое сверло в процессе эксплуатации не деформировалось, а работа была выполнена правильно, необходимо соблюдать основные правила его использования. Прежде чем приступить к сверлению, мастера рекомендуют отметить место, где будет формироваться отверстие, и в заданной точке при помощи керна сделать небольшое углубление. По возможности, в работе со сверлами в форме пера лучше применять дрель с регулировкой оборотов. Все дело в том, что в данном случае диаметр пера находится в непосредственной зависимости от скорости резки: чем больше размер резака, тем ниже должно быть число вращения вала, и наоборот. Если пренебречь этим правилом, то можно столкнуться с неприятным моментом, когда на высокой скорости будет спровоцирован быстрый износ резцов или же сверло попросту сломается.

При необходимости высверливания глубоких отверстий изначально приобретайте специальный удлинитель. Такое вспомогательное устройство, устанавливаемое на перовые сверла по дереву, снабжено замочным элементом, который зажимается при помощи шестигранника на 3 мм, отчего сам резак и его удлинитель превращаются в единую деталь.

Для правильного очерчивания контура паза в начале сверления устанавливайте минимальный режим вращения вала дрели, для этого и рекомендовано использовать регулируемый электроинструмент. Перьевое сверло должно быть установлено на поверхность заготовки строго перпендикулярно, при этом на него оказывается умеренный нажим

Обращаем ваше внимание на то, что из-за конструкционных особенностей пера в процессе сверления опилки не выбрасываются наверх, как в случае со сверлами Форстнера , поэтому не забывайте периодически останавливать работу и удалять стружку из паза

Правила выбора

Все компании, выпускающие столярные приспособления, производят перовые сверла, поэтому для подбора качественного образца не поленитесь ознакомиться со следующими параметрами изделия:

• конфигурация – должна быть симметричной;
• режущие элементы – обязательно ровные, что свидетельствует о достойном качестве заводской модели;
• отсутствие каких-либо дефектов на сверлах – обязательно, так как сколы и всевозможные неровности скорее характерны для изделий кустарного происхождения.

Помимо перечисленных выше признаков обращайте внимание и на цвет перьевого сверла, ведь он может многое рассказать о качестве металла. Если перед вами режущий элемент стального цвета с серым оттенком, то он не поддавался дополнительной обработке, улучшающей качество сверла. Темный металл свидетельствует о том, что производители усиливали изделие паром, тем самым увеличивая прочность насадки

Темный металл свидетельствует о том, что производители усиливали изделие паром, тем самым увеличивая прочность насадки

Если сверло произведено по особой технологии, подразумевающей снятие материала внутренним давлением, металл приобретет золотой цвет. Наиболее качественные заводские сверла имеют ярко-золотистый цвет, который характерен для изделий, покрытых слоем нитрида титана. Такое покрытие существенно увеличивает эксплуатационный период инструмента за счет усиления его прочностных характеристик, а это значит, что с его помощью вы сможете дольше сверлить пазы, и оправка для перовых сверл здесь потребуется куда реже.

Классификация свёрл [ править | править код ]

По конструкции рабочей части

бывают:

Спиральные (винтовые) — это самые распространённые свёрла, с диаметром сверла от 0,1 до 80 мм и длиной рабочей части до 275 мм широко применяются для сверления различных материалов.

Конструкции Жирова — на режущей части имеются три конуса с углами при вершине: 2φ=116…118°; 2φ=70°; 2φ ‘ =55°. Тем самым длина режущей кромки увеличивается, и условия отвода тепла улучшаются. В перемычке прорезается паз шириной и глубиной 0,15D. Перемычка подтачивается под углом 25° к оси сверла на участке 1/3 длины режущей кромки. В результате образуется положительный угол γ≈5°.

• Плоские (перовые ; жарг.пёрки ) — используются при сверлении отверстий больших диаметров и глубин. Режущая часть имеет вид пластины (лопатки), которая крепится в державке или борштанге или выполняется заодно с хвостовиком.
• Свёрла Форстнера — усовершенствованная версия перового, с дополнительными резцами-фрезами.
• Для глубокого сверления (L≥5D) — удлинённые винтовые свёрла с двумя винтовыми каналами для внутреннего подвода охлаждающей жидкости. Винтовые каналы проходят через тело сверла или через трубки, впаянные в канавки, профрезерованные на спинке сверла.
• Конструкции Юдовина и Масарновского — отличаются большим углом наклона и формой винтовой канавки (ω=50…65°). Нет необходимости частого вывода сверла из отверстия для удаления стружки, за счет чего повышается производительность.
• Одностороннего резания — применяются для выполнения точных отверстий за счёт наличия направляющей (опорной) поверхности (режущие кромки расположены по одну сторону от оси сверла).
• Пушечные — представляют собой стержень, у которого передний конец срезан наполовину и образует канал для отвода стружки. Для направления сверла предварительно должно быть просверлено отверстие на глубину 0,5…0,8D.
• Ружейные — применяются для сверления отверстий большой глубины. Изготовляются из трубки, обжимая которую, получают прямую канавку для отвода стружки с углом 110…120° и полость для подвода охлаждающей жидкости.
• Пустотелые (также кольцевые, корончатые) — свёрла, превращающие в стружку только узкую кольцевую часть материала.
• Центровочные — применяют для сверления центровых отверстий в деталях.
• Ступенчатые — для сверления одним сверлом отверстий разного диаметра в листовых материалах.
• с цилиндрическим хвостовиком (ГОСТ 10902-77, DIN 338)
• с коническим хвостовиком (ГОСТ 10903-77 (конус Морзе), DIN 345)
• с трёх-, четырёх- и шестигранным хвостовиком
• SDS, SDS+ и др.

По способу изготовления

бывают:

• Цельные — спиральные свёрла из быстрорежущей стали марок Р9, Р18, Р9К15, Р6М5, Р6М5К5, либо из твёрдого сплава.
• Сварные — спиральные свёрла диаметром более 20 мм часто изготовляют сварными (хвостовую часть из углеродистой, а рабочую часть из быстрорежущей стали).
• Оснащённые твердосплавными пластинами — бывают с прямыми, косыми и винтовыми канавками (в том числе с ω=60° для глубокого сверления).
• Со сменными твердосплавными пластинами — также называются корпусными (оправку, к которой крепятся пластины, называют корпусом). В основном используются для сверления отверстий от 12 мм и более.
• Со сменными твердосплавными головками — альтернатива корпусным сверлам.

По назначению

По форме обрабатываемых отверстий

бывают:

По обрабатываемому материалу

бывают:

• Универсальные
• Для обработки металлов и сплавов
• Для обработки бетона, кирпича, камня — имеет наконечник из твёрдого сплава, предназначенный для бурения твёрдых материалов (кирпич, бетон) с ударно-вращательным сверлением. Свёрла, предназначенные для обычной дрели, имеют цилиндрический хвостовик. Хвостовик бура для перфораторов имеет различную конфигурацию: цилиндрический хвостовик, SDS-plus, SDS-top, SDS-max и т. д.
• Для обработки стекла, керамики
• Для обработки дерева

Общие советы по сверлению древесины

Дерево является относительно мягким материалом, которое легко поддается обработке. Конечно, есть и твердые сорта, а есть и экзотические, которые по своим свойствам уступают не каждому металлу, но все же в России чаще всего приходится работать с достаточно мягкими сортами. С одной стороны, работать с мягкой древесиной просто, а с другой требуется соблюдать некоторые правила. 

• Перед началом работы стоит нанести разметку, особенно в том случае, если отверстий нужно несколько. Центр отверстия отмечается обычным карандашом, после чего многие делают там углубление с помощью шила или гвоздя. Это необходимо для того, чтобы сверло не увело в сторону в самом начале работы. Если у сверла есть центровочный острый наконечник, то можно обойтись и без этого. 

• Если приходится работать с отдельным куском древесины, то его нужно надежно закрепить. Идеальный вариант — использовать тиски, если их нет, то его можно просто сильно упереть в стену. Работать без фиксации будет не лучшей идеей, так как отверстие может получиться плохого качества, а сама деревянная деталь может начать вращаться. 

• Если необходимо сделать сквозное отверстие, то под деревянной деталью нужно разместить кусок древесины, что позволит не повредить поверхность, на которой происходит сверление. Удивительно, но про это многие забывают. Кстати, это также предотвратит разрыв волокон на нижней части заготовки (где будет выходное отверстие). 

• Для каждого типа сверла (а также диаметра) есть свои рекомендации по максимально допустимым оборотам. Их превышать совершенно точно не стоит, а лучше даже сверлить с небольшим запасом, на более медленных. Чем чреваты высокие обороты? Все просто: сколами и трещинами. А если нужно сделать большое отверстие, то здесь правильным будет сперва использовать сверло меньшего диаметра, а потом — большего. 

• Всегда подбирайте подходящие под ваши задачи сверла, особенно это относится к случаям, когда нужны отверстия большого диаметра. А при использовании коронок очень большого диаметра зачастую используют дополнительную заготовку с уже просверленным сквозным отверстием, которая не позволит уйти сверлу в сторону (ее кладут сверху и совмещают уже существующее и будущее отверстие, по типу трафарета). 

• При сверлении глухих отверстий самая главная проблема это глубина. Есть типы сверл, у которых есть в конструкции предусмотрены ограничители,  но если их нет, можно обойтись метками, которые крепят к сверлу. Покупать ничего не нужно: подойдут резиновые кольца, скотч или изолента. 

• Не допускайте скопления стружки и особенно опилок, это снижает производительность работы и чревато заклиниванием сверла. Это актуально даже при использовании винтовых сверл, которые, в теории, должны отводить стружку, но так происходит далеко не всегда.

Соблюдайте эти простые рекомендации и со сверлением дерева у вас не возникнет никаких сложностей. Это процесс требует лишь аккуратности, неторопливости и правильного подхода. 

Характеристики сверл

Главная характеристика любого сверла – его прочность, которая должна превышать этот показатель у обрабатываемого материала.

Инструмент, в зависимости от условий использования, имеет различный размер и форму.

Отличается также угол заточки режущей части, цвет и др.

Каждое изделие имеет хвостовик, тип которого должен соответствовать патрону дрели, шуруповерта или станка.

Материал

Для изготовления сверла используется различные по своим характеристикам сплавы.

При этом применяется так называемая “быстрорежущая” сталь марок P18, P9, P9K15.

Если диаметр сверла превышает 8 мм, в его изготовлении используется метод сварки, например: углеродистая сталь для хвостовика, быстрорежущая сталь для рабочей части.

Для материалов с высокими показателями твердости (в основном из металла), используются, как правило, кобальтовые сверла.

Их особенность заключается в том, что рабочая часть производится из быстрорежущей стали Р6М5К5, ВК6М с добавлением кобальта.

Для сверления бетона, камня и кирпича используются твердосплавные победитовые сверла.

Наконечник такого инструмента имеет напайки из победита – сплава вольфрама (90%) и кобальта (10%), разработанного в СССР. Современных же модификаций этого сплава существует более десяти.

Кроме вольфрама и кобальта, в сплавах встречается хром, молибден, ванадий, а их процентное количество заложено в маркировке.

Покрытие

Чтобы продлить жизнь сверлам, их тело имеет одно из перечисленных покрытий:

• Оксидная пленка – значительно повышает устойчивость к перегреву от трения.

Также защищает изделие от ржавчины.

Срок службы, естественно, возрастает.

• Алмазное покрытие – самое прочное из существующих.

Применяется в основном на тех изделиях, которые используются при работе с предельно твердыми материалами, включая камень и керамогранит.

• Титановое покрытие – общее название, указывающее, что в материале содержится химическое соединение титана – TiN (нитрид титана), TiAIN (титано-алюминиевый нитрид), TiCN (карбонитрид титана).

Окраска

Цвет сверла имеет большое значение.

Он свидетельствует об используемом покрытии или способе обработки:

• Серый – родной цвет стали.

Говорит об отсутствии любой обработки.

Самые дешевые и недолговечные изделия имеют именно серый цвет.

• Черный – цвет стали, которая была подвергнута воздействию перегретого пара при окончательной обработке.

Черные изделия намного долговечнее, чем предыдущий вариант.

• Желтый – цвет стали, которая подвергалась отпуску (обработка металла с целью снять его внутреннее напряжение).

Говорит о высокой твердости стали, причем его хрупкость сильно снижена отпуском.

• Золотистый – цвет нитрида титана. Яркие золотистые инструменты очень прочные, к тому же у них снижены показатели трения о заготовку.

Размеры и вес

Производители режущего инструмента предлагают впечатляющий ассортимент сверл всевозможного “калибра”, в зависимости от конструкции и предназначения.

Рассмотрим самые распространенные спиральные изделия по ГОСТу:

• Короткие: 20 – 131 мм по длине, 0,3 – 20 мм в диаметре (ГОСТ 4010-77);

• Удлиненные: 19 – 205 мм по длине, 0,3 – 20 мм в диаметре (ГОСТ 10902-77);

• Длинные: 56 – 254 мм по длине, 1 – 20мм в диаметре (ГОСТ 886-77).

Что касается точного веса, он зависит не только от конструкции изделий, их размеров, но и от материала изготовления.

Вес обыкновенных спиральных сверл находится, как правило, в пределах от нескольких единиц, до нескольких десятков грамм.

Точность обработки

Для спиральных сверл существует такая характеристика, как класс точности:

• А — повышенная точность (10 – 13 квалитетов);

• В1 – нормальная точность (до 14 квалитетов);

• В – нормальная точность (до 15 квалитетов).

Квалитет является характеристикой точности, которая определяет значения допусков.

Советы по выбору

Инструмент любой формы имеет собственные критерии и должен им соответствовать. Определить качество приобретаемого инструмента можно по его внешнему виду, цвету, а также по материалу, из которого он изготовлен.

• Материал. Зрительно определить качество материала невозможно. Поэтому перед покупкой нужно удостовериться, что у изделия есть сертификат качества. Китайские подделки часто продаются без документов.
• Внешний вид. Качественное изделие имеет ровную, гладкую поверхность. Различные трещины, царапины и повреждения являются браком. Режущая зона должна обладать аккуратной заточкой. Длинные сверла должны быть ровными. Проверить их на качество очень легко, достаточно прокатить их по ровной поверхности. Все неровности сразу будут видны.
• Цвет. Чтобы инструмент обладал дополнительной прочностью, его изготовляют по особой технологии. Узнать, какой метод обработки применялся, можно по цвету изделия. Стальной цвет говорит о том, что дополнительная обработка не проводилась. Напыление желто-золотого цвета снимает металлическое напряжение. У изделия, обработанного нитрид титаном (инструмент ярко-золотого цвета), будет большой срок службы. Черное сверло обладает повышенной прочностью. При его обработке использовали пар.
• Упаковка. Изделия известных производителей имеют хорошую, качественную упаковку. Все подделки плохо запаковывают, а текст иногда написан с ошибками.
• Цена. Чем выше цена, тем качественнее изделие. Все бюджетные инструменты имеют маленький срок службы.

Заботясь о своей репутации, известные магазины не станут продавать подделки

И неважно, какой инструмент вы покупаете, чтобы он был качественным и прослужил долгое время, следует обращаться именно к надежным и проверенным поставщикам

Для качественного выполнения даже такой несложной процедуры, как сверление отверстий в изделиях из дерева, необходимы правильный режим и соответствующий инструмент. Выбирая сверло по дереву, следует учитывать характеристики как обрабатываемого материала, так и отверстия, которое необходимо выполнить. На современном рынке представлено большое разнообразие сверл, предназначенных для выполнения отверстий в дереве, поэтому подобрать инструмент для решения определенных технологических задач не составит особых проблем.

Сверление корончатым сверлом по дереву отверстий для подрозетников

Сферы использования и конструктивные особенности

Рынок инструментов и приспособлений полон разнообразным выбором сверл по дереву. Используется инструмент по дереву в соответствии со спецификациями, устройством и типом проводимых работ. Функционал одного сверла бывает ограничен, при больших нагрузках оно может сломаться, повредить деталь. Для исключения курьезных случаев, сверло по дереву используется в соответствии с техническими параметрами.

Домашний мастер должен отличать разновидности и тип, чтобы производить максимально безопасные и качественные работы.

По цветовой гамме возможно определить обработку и назначение:

• Изделие стального оттенка говорит об отсутствии обработки.
• Желто — бронзовый оттенок получает металл при обработке для снятия напряжения металла.
• Яркий золотой цвет говорит об обработке нитридом титана, используемого для долговечности, надежности зенкеля.
• Прочность инструмента повышается перегретым паром, черный цвет говорит об этом при покупке.

Пример использования сверла по дереву

Необходимо обратить внимание на размер бура. Длинное сверло по дереву не всегда полезны хозяйству, так как чем длиннее сверло, тем больше его диаметр

Длинные буравчики используются для обработки мягких пород дерева на средних оборотах инструмента. Чем больше размерные показатели, тем меньше должны быть обороты, т.к. существует вероятность обломить сверло, испортить заготовку.

Соблюдение данного правила поможет сохранить инструмент как можно дольше. Если спиральный бур не может дать необходимого размера отверстия в дереве, используются кольцевой тип сверла. Внешний вид кольцевых сверл по дереву напоминает коронки, имеет кольцо с зазубринами. Длина такого вида средства не отличается особыми параметрами, а ширина отверстия на выходе может быть выполнена до 60 мм. Инструментом также позволено производить работы с мягкими породами материала – пластиком и гипсокартонном.

Сверла из стали с титановым покрытием или из кобальтовой стали

HSS-сверла могут иметь покрытие титановым компаундом, и в этом случае они будут отличаться большей долговечностью и твердостью, чем такие же сверла без покрытия. Они еще лучше подходят для просверливания отверстий в твердых сплавах – например, в нержавеющей стали.

Но практика показывает, что со временем титановое покрытие стирается, а если такое сверло затачивать точилкой для сверл или ручным способом, то покрывающий титановый слой сходит полностью. Внешне титановые сверла выглядят как обычные HSS, но имеют светло-золотистый металлический цвет, похожий на латунь.

Сверла с кобальтом в составе – еще один вариант для сверления твердых сплавов или нержавеющей стали. В этом случае сверло не просто имеет покрытие из кобальта, как титановые сверла, а оно изготовлено из содержащего около 5% кобальта твердого сплава. Маркируются такие сверла как HSS-Co. Кобальтовая добавка придает инструменту долговечность – они способны выдержать более высокую температуру, возникающую в процессе сверления, при этом сверла не теряют свою кромку.

К недостаткам можно отнести их более высокую стоимость; к тому же они отличаются большей хрупкостью. Поэтому они сильнее выкрашиваются на режущей кромке. Ну и, конечно, кобальтовые сверла пригодны не только для сверления твердых сплавов, ими можно сверлить и обычную низкоуглеродистую сталь или другие металлы.

Вольфрамовые сверла для кирпича и камня

Вольфрамовые буровые коронки изготовлены из карбида вольфрама. Их применяют, когда необходимо просверлить отверстия в таких сверхпрочных и значительных по толщине материалах, как камень, бетонные и газобетонные блоки, кирпичная или каменная кладка. Могут быть размером от четверти дюйма (5 мм) до полутора дюймов (40 мм).

Сверла по камню, у которых хвостовики с круглым сечением, могут использоваться в обычных патронах дрели. Но еще лучше работать ударным сверлом SDS по бетону, у которого хвостовик не проскальзывает и быстро вставляется и извлекается из патрона дрели.

Сверла из карбида вольфрама используют в ударных дрелях-шуруповертах типа импакт, Hammer или Percussion, которые своим ударным воздействием или бурением измельчают участок кирпичной кладки, контактирующий с концом сверла.

Этими сверлами также можно сверлить предварительные отверстия в дереве, но эти отверстия более грубые, а само сверление будет идти медленнее. Предназначенное для древесины сверло пробивает слой, а вольфрамовое просто действует грубо и протыкает его. Для не слишком тонких строительных работ подойдет и этот вариант.

 Emrys2 CC BY SA v3.0 / Wikimedia Commons

Сверло по камню, имеющее хвостовик SDS

Montauk, Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported / Wikimedia Commons

Хвостовик SDS у сверла

Eugene Brennan

Дюбели для крепления к стене шкафов, кронштейнов и прочего, которые закрепляются в бетонной стене. С указанием максимального и минимального размера винта. Чтобы сделать отверстия, используют вольфрамовое сверло

ВНИМАНИЕ!

При сверлении стекла или кирпичной кладки необходимо надевать респиратор, чтобы защитить легкие от мельчайших твердых частиц.