Как сверлить металл дрелью. Как правильно сверлить различные материалы. Советы домашнему мастеру. Как сверлить отверстия в бетонных и кирпичных основаниях

Обработка металла производится не только в промышленных условиях. При выполнении ремонтных работ на автомобиле, изготовлении конструкций на приусадебном участке или проведении ремонта жилища, необходимо сверление отверстий в металле. В домашних условиях чаще всего применяется ручная дрель.

Этот универсальный инструмент требует определенных навыков работы с твердыми изделиями. Можно приобрести, или изготовить самостоятельно станок для сверления отверстий в металле, однако это не дешевое удовольствие.

Технология сверления отверстий в металле заключается в снятии тонкого слоя материала за счет одновременного поступательного и вращательного движения .

Главное условие качественной и безопасной (для инструмента) обработки – удержание оси патрона в фиксированном положении. С помощью станка несложно сохранить прямолинейность, чего не скажешь при работе с ручным инструментом.

Если вы не уверены в твердости рук (это нормальная ситуация для обычного человека), для сверления под прямым углом требуются механические помощники (кондукторы).

Сразу оговоримся, что дополнительные кондукторы требуются лишь в случае, когда толщина металла превышает диаметр сверла.

Если вы делаете отверстие в тонкой стальной пластине, прямолинейность не имеет значения.

Есть несколько разновидностей направляющих для ручной электродрели. Инструменты с механическим приводом плохо подходят для работ с металлом, тем более, если речь идет о точности.

  1. Кондуктор для сверления. Выполнен в виде корпуса, удобного для удержания, внутри которого размещены втулки-направляющие для сверл различного диаметра.

  2. Материал втулок тверже инструмента, поэтому отверстия не изнашиваются. Установив кондуктор точно над центром предполагаемого отверстия, можно не беспокоиться о том, что сверло «уведет» от заданного направления.

    Особенно полезно такое устройство при сверлении перпендикулярных отверстий в трубах небольшого диаметра, когда наконечник норовит соскользнуть с цилиндрической поверхности.

  3. Направляющая для дрели (ручная). Опорное устройство, в котором инструмент фиксируется за шейку

  4. Подошва размещается на заготовке, удерживаясь второй рукой за рукоять. Дрель перемещается строго вертикально, не допуская перекосов и уводов сверла.

    Конструкция может иметь угловой держатель для труб небольшого диаметра, что делает приспособление более универсальным.

    При наличии поворотного механизма, вы получаете еще и приспособление для сверления отверстий под углом.


    Правда металл таким образом просверлить не удастся, боковые нагрузки быстро сломают сверло.

  5. Стойка для дрели (полу стационарная). Фактически является недорогой альтернативой сверлильного станка.

Работа по сверлению отверстий в металле, в зависимости от вида отверстий и свойств металла, может выполняться разным инструментом и с использованием различных приёмов.

О способах сверления, инструментарии, а также о технике безопасности при выполнении этих работ мы хотим вам рассказать.

Сверление отверстий в металле может понадобиться при ремонте инженерных систем, бытовой техники, автомобиля, создании конструкций из листовой и профильной стали, конструировании поделок из алюминия и меди, при изготовлении плат для радиоаппаратуры и во многих других случаях. Важно понимать, какой инструмент нужен для каждого вида работ, чтобы отверстия получились нужного диаметра и в строго намеченном месте, и какие меры безопасности помогут избежать травм.

Инструменты, приспособления, сверла

Основными инструментами для сверления являются ручные и электрические дрели, а также, при возможности, сверлильные станки. Рабочий орган этих механизмов - сверло - может иметь различную форму.

Различают сверла:

  • спиральные (наиболее распространённые);
  • винтовые;
  • коронки;
  • конусные;
  • перовые и т. д.

Производство свёрл различной конструкции нормируется многочисленными ГОСТами. Свёрла до Ø 2 мм не имеют маркировку, до Ø 3 мм - на хвостовике указано сечение и марка стали, большие диаметры могут содержать дополнительную информацию. Для получения отверстия определённого диаметра нужно взять сверло на несколько десятых миллиметра меньше. Чем лучше заточено сверло, тем меньше разница между этими диаметрами.

Свёрла отличаются не только диаметром, но и длиной - производятся короткие, удлинённые и длинные. Важной информацией является и предельная твёрдость обрабатываемого металла. Хвостовик свёрл может быть цилиндрическим и коническим, что следует иметь в виду при подборе сверлильного патрона или переходной втулки.

1. Сверло с цилиндрическим хвостовиком. 2. Сверло с коническим хвостовиком. 3. Сверло с мечиком для резьбы. 4. Центровое сверло. 5. Сверло с двумя диаметрами. 6. Центровочное сверло. 7. Коническое сверло. 8. Коническое многоступенчатое сверло

Для некоторых работ и материалов требуется выполнение специальной заточки. Чем твёрже обрабатываемый металл, тем острее должна быть заточена кромка. Для тонколистового металла обычное спиральное сверло может не подойти, понадобится инструмент со специальной заточкой. Подробные рекомендации для различного типа свёрл и обрабатываемых металлов (толщина, твёрдость, тип отверстия) достаточно обширны, и в этой статье мы их рассматривать не будем.

Различные типы заточки сверла. 1. Для жёсткой стали. 2. Для нержавеющей стали. 3. Для меди и медных сплавов. 4. Для алюминия и алюминиевых сплавов. 5. Для чугуна. 6. Бакелит

1. Стандартная заточка. 2. Свободная заточка. 3. Разбавленная заточка. 4. Тяжёлая заточка. 5. Раздельная заточка

Для закрепления деталей перед сверлением используют тиски, упоры, кондукторы, уголки, прихваты с болтами и другие приспособления. Это не только требование безопасности, так на самом деле удобнее, и отверстия получаются более качественные.

Для снятия фасок и обработки поверхности канала пользуются зенковкой цилиндрической или конической формы, а для наметки точки под сверление и чтобы сверло «не соскочило» - молоток и кернер.

Совет! Лучшими свёрлами до сих пор считаются выпущенные в СССР - точное следование ГОСТ по геометрии и составу металла. Хороши и немецкие Ruko с титановым напылением, а также свёрла от Bosch - проверенное качество. Хорошие отзывы о продукции Haisser - мощные, как правило, большого диаметра. Достойно показали себя свёрла «Зубр», особенно серии «Кобальт».

Режимы сверления

Очень важно правильно закрепить и направить сверло, а также выбрать режим резания.

При выполнении отверстий в металле сверлением важными факторами являются количество оборотов сверла и усилие на подачу, прилагаемое к сверлу, направленное по его оси, обеспечивающее заглубление сверла при одном обороте (мм/об). При работе с различными металлами и свёрлами рекомендуются различные режимы резания, причём чем твёрже обрабатываемый металл и чем больше диаметр сверла, тем меньше рекомендуемая скорость резания. Показатель правильного режима - красивая, длинная стружка.

Воспользуйтесь таблицами, чтобы правильно выбрать режим и не затупить сверло преждевременно.

Подача S 0 , мм/об Диаметр сверла D, мм
2,5 4 6 8 10 12 146 20 25 32
Скорость резания v, м/мин
При сверлении стали
0,06 17 22 26 30 33 42 - - - -
0,10 - 17 20 23 26 28 32 38 40 44
0,15 - - 18 20 22 24 27 30 33 35
0,20 - - 15 17 18 20 23 25 27 30
0,30 - - - 14 16 17 19 21 23 25
0,40 - - - - - 14 16 18 19 21
0,60 - - - - - - - 14 15 11
При сверлении чугуна
0,06 18 22 25 27 29 30 32 33 34 35
0,10 - 18 20 22 23 24 26 27 28 30
0,15 - 15 17 18 19 20 22 23 25 26
0,20 - - 15 16 17 18 19 20 21 22
0,30 - - 13 14 15 16 17 18 19 19
0,40 - - - - 14 14 15 16 16 17
0,60 - - - - - - 13 14 15 15
0,80 - - - - - - - - - 13
При сверлении алюминиевых сплавов
0,06 75 - - - - - - - - -
0,10 53 70 81 92 100 - - - - -
0,15 39 53 62 69 75 81 90 - - -
0,20 - 43 50 56 62 67 74 82
0,30 - - 42 48 52 56 62 68 75 -
0,40 - - - 40 45 48 53 59 64 69
0,60 - - - - 37 39 44 48 52 56
0,80 - - - - - - 38 42 46 54
1,00 - - - - - - - - - 42

Таблица 2. Поправочные коэффициенты

Таблица 3. Обороты и подача при различном диаметре сверла и сверлении углеродистой стали

Виды отверстий в металле и способы их сверления

Виды отверстий:

  • глухие;
  • сквозные;
  • половинчатые (неполные);
  • глубокие;
  • большого диаметра;
  • под внутреннюю резьбу.

Отверстия под резьбу требуют определения диаметров с допусками, установленными в ГОСТ 16093–2004. Для распространённых метизов расчёт приведен в таблице 5.

Таблица 5. Соотношение метрической и дюймовой резьбы, а также подбор размера отверстия для засверливания

Метрическая резьба Дюймовая резьба Трубная резьба
Диаметр резьбы Шаг резьбы, мм Диаметр отверстия под резьбу Диаметр резьбы Шаг резьбы, мм Диаметр отверстия под резьбу Диаметр резьбы Диаметр отверстия под резьбу
мин. макс. мин. макс.
М1 0,25 0,75 0,8 3/16 1,058 3,6 3,7 1/8 8,8
М1,4 0,3 1,1 1,15 1/4 1,270 5,0 5,1 1/4 11,7
М1,7 0,35 1,3 1,4 5/16 1,411 6,4 6,5 3/8 15,2
М2 0,4 1,5 1,6 3/8 1,588 7,7 7,9 1/2 18,6
М2,6 0,4 2,1 2,2 7/16 1,814 9,1 9,25 3/4 24,3
М3 0,5 2,4 2,5 1/2 2,117 10,25 10,5 1 30,5
М3,5 0,6 2,8 2,9 9/16 2,117 11,75 12,0 - -
М4 0,7 3,2 3,4 5/8 2,309 13,25 13,5 11/4 39,2
М5 0,8 4,1 4,2 3/4 2,540 16,25 16,5 13/8 41,6
М6 1,0 4,8 5,0 7/8 2,822 19,00 19,25 11/2 45,1
М8 1,25 6,5 6,7 1 3,175 21,75 22,0 - -
М10 1,5 8,2 8,4 11/8 3,629 24,5 24,75 - -
М12 1,75 9,9 10,0 11/4 3,629 27,5 27,75 - -
М14 2,0 11,5 11,75 13/8 4,233 30,5 30,5 - -
М16 2,0 13,5 13,75 - - - - - -
М18 2,5 15,0 15,25 11/2 4,333 33,0 33,5 - -
М20 2,5 17,0 17,25 15/8 6,080 35,0 35,5 - -
М22 2,6 19,0 19,25 13/4 5,080 33,5 39,0 - -
М24 3,0 20,5 20,75 17/8 5,644 41,0 41,5 - -

Сквозные отверстия

Сквозные отверстия пронизывают заготовку полностью, образуя в ней проход. Особенностью процесса является защита поверхности верстака или столешницы от выхода сверла за пределы заготовки, что может повредить и само сверло, а также снабдить заготовку «заусенцем» - гартом. Чтобы этого избежать, применяют следующие способы:

  • используют верстак с отверстием;
  • подкладывают под деталь прокладку из дерева или «сэндвич» - дерево+металл+дерево;
  • подкладывают под деталь металлический брусок с отверстием для свободного прохода сверла;
  • снижают скорость подачи на последнем этапе.

Последний способ обязателен при высверливании отверстий «по месту», чтобы не повредить близко расположенные поверхности или детали.

Отверстия в тонколистовом металле вырезаются перовыми свёрлами, потому как спиральное сверло повредит края заготовки.

Глухие отверстия

Такие отверстия выполняются на определённую глубину и не пронизывают заготовку насквозь. Отмерить глубину можно двумя способами:

  • ограничивая длину сверла втулочным упором;
  • ограничивая длину сверла патроном с регулируемым упором;
  • пользуясь линейкой, закреплённой на станке;
  • комбинацией способов.

Некоторые станки снабжены системой автоматической подачи на заданную глубину, после чего механизм останавливается. В процессе сверления может потребоваться несколько раз остановить работу, чтобы удалить стружку.

Отверстия сложной формы

Отверстия, расположенные на краю заготовки (половинчатые) можно выполнять, соединив гранями и зажав тисками две заготовки или заготовку и прокладку и высверлив полное отверстие. Прокладка должна быть выполнена из такого же материала, что и обрабатываемая заготовка, иначе сверло будет «уходить» в сторону наименьшего сопротивления.

Сквозное отверстие в уголке (профильный металлопрокат) выполняют, зафиксировав заготовку в тисках и используя деревянную прокладку.

Сложнее выполнить сверление цилиндрической заготовки по касательной. Процесс разделяется на две операции: подготовка перпендикулярной отверстию площадки (фрезеровка, зенковка) и собственно сверление. Высверливание отверстий в поверхностях, расположенных под углом, также начинают с подготовки площадки, после чего вставляют деревянную прокладку между плоскостями, образуя треугольник, и сверлят отверстие сквозь угол.

Полые детали просверливают, заполнив полость пробкой из древесины.

Отверстия с уступами получают с использованием двух техник:

  1. Рассверливание. Отверстие высверливается на всю глубину сверлом наименьшего диаметра, после чего на заданную глубину рассверливают свёрлами диаметрами от меньшего к большему. Достоинство метода - хорошо отцентрованное отверстие.
  2. Уменьшение диаметра. На заданную глубину высверливается отверстие максимального диаметра, затем свёрла меняются с последовательным уменьшением диаметра и углублением отверстия. При этом методе легче контролировать глубину каждой ступени.

1. Рассверливание отверстия. 2. Уменьшение диаметра

Отверстия большого диаметра, кольцевое высверливание

Получение отверстий большого диаметра в массивных заготовках, толщиной до 5–6 мм, дело трудоёмкое и затратное. Относительно небольшие диаметры - до 30 мм (максимум 40 мм) можно получить, используя конусные, а лучше ступенчато-конусные свёрла. Для отверстий большего диаметра (до 100 мм) понадобятся полые биметаллические коронки или коронки с твердосплавными зубьями с центровочным сверлом. Причём мастера традиционно в этом случае рекомендуют Bosch, в особенности на твёрдом металле, например, стали.

Такое кольцевое высверливание менее энергозатратное, но может быть более затратным финансово. Помимо свёрл важна мощность дрели и возможность работы на самых низких оборотах. Причём чем толще металл, тем сильнее захочется выполнить отверстие на станке, а при большом количестве отверстий в листе толщиной более 12 мм лучше сразу искать такую возможность.

В тонколистовой заготовке отверстие большого диаметра получают с помощью узкозубых коронок или фрезой, закреплённой на «болгарке», но края в последнем случае оставляют желать лучшего.

Глубокие отверстия, СОЖ

Иногда требуется выполнить глубокое отверстие. В теории, это такое отверстие, длина которого в пять раз больше диаметра. На практике, глубоким называют сверление, требующее принудительного периодического удаления стружки и применения СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей).

В сверлении СОЖ нужны в первую очередь для снижения температуры сверла и заготовки, которые нагреваются от трения. Поэтому при получении отверстий в меди, которая обладает высокой теплопроводностью и сама способна отводить тепло, СОЖ можно не применять. Относительно легко и без смазки сверлится чугун (кроме высокопрочных).

На производстве в качестве СОЖ применяют индустриальные масла, синтетические эмульсии, эмульсолы и некоторые углеводороды. В домашних мастерских можно использовать:

  • технический вазелин, касторовое масло - для мягких сталей;
  • хозяйственное мыло - для алюминиевых сплавов типа Д16Т;
  • смесь керосина с касторовым маслом - для дюралюминия;
  • мыльную воду - для алюминия;
  • скипидар, разведённый спиртом - для силумина.

Универсальная охлаждаемая жидкость может быть приготовлена самостоятельно. Для этого нужно растворить 200 г мыла в ведре воды, добавить 5 ложек машинного масла, можно отработанного, и прокипятить раствор до получения мыльной однородной эмульсии. Некоторые мастера для снижения трения используют свиное сало.

Обрабатываемый материал Смазочно-охлаждающая жидкость
Сталь:
углеродистая Эмульсия. Осернённое масло
конструкционная Осернённое масло с керосином
инструментальная Смешанные масла
легированная Смешанные масла
Чугун ковкий 3-5%-ная эмульсия
Чугунное литье Без охлаждения. 3-5%-ная эмульсия. Керосин
Бронза Без охлаждения. Смешанные масла
Цинк Эмульсия
Латунь Без охлаждения. 3-5%-ная эмульсия
Медь Эмульсия. Смешанные масла
Никель Эмульсия
Алюминий и его сплавы Без охлаждения. Эмульсия. Смешанные масла. Керосин
Нержавеющие, жаропрочные сплавы Смесь из 50% осернённого масла, 30% керосина, 20% олеиновой кислоты (или 80% сульфофрезола и 20% олеиновой кислоты)
Волокнит, винипласт, оргстекло и так далее 3-5%-ная эмульсия
Текстолит, гетинакс Обдувка сжатым воздухом

Глубокие отверстия могут быть выполнены сплошным и кольцевым сверлением, причём в последнем случае центральный стержень, образованный вращением коронки, выламывают не целиком, а частями, ослабив его дополнительными отверстиями малого диаметра.

Сплошное сверление выполняется в хорошо зафиксированной заготовке спиральным сверлом, в каналы которого подается СОЖ. Периодически, не останавливая вращение сверла, нужно его извлекать и очищать полость от стружки. Работа спиральным сверлом выполняется поэтапно: сначала берут короткое и надсверливают отверстие, которое затем заглубляют сверлом соответствующего размера. При значительной глубине отверстия желательно пользоваться направляющими кондукторными втулками.

При регулярном высверливании глубоких отверстий можно рекомендовать приобретение специального станка с автоматической подачей СОЖ к сверлу и точной отцентровкой.

Сверление по разметке, шаблону и кондуктору

Сверлить отверстия можно по выполненной разметке или без неё - с применением шаблона или кондуктора.

Разметка выполняется кернером. Ударом молотка намечается место для острия сверла. Фломастером тоже можно отметить место, но отверстие нужно ещё и для того, чтобы острие не сдвигалось от намеченной точки. Работа выполняется в два этапа: предварительное сверление, контроль отверстия, окончательное сверление. Если сверло «ушло» от намеченного центра, узким зубилом делаются насечки (канавки), направляющие острие в заданное место.

Для определения центра цилиндрической заготовки пользуются квадратным кусочком жести, согнутым под 90° так, чтобы высота одного плеча составляла приблизительно один радиус. Прикладывая уголок с разных сторон заготовки, проведите карандашом вдоль края. В результате у вас образуется область вокруг центра. Найти центр можно по теореме - пересечением перпендикуляров от двух хорд.

Шаблон нужен при выполнении серии однотипных деталей с несколькими отверстиями. Им удобно пользоваться для пачки тонколистовых заготовок, соединённых струбциной . Так одновременно можно получить несколько просверленных заготовок. Вместо шаблона иногда используют чертёж или схему, например, при изготовлении деталей для радиоаппаратуры.

Кондуктором пользуются, когда очень важна точность выдерживания расстояний между отверстиями и строгая перпендикулярность канала. При сверловке глубоких отверстий или при работе с тонкостенными трубками кроме кондуктора могут применяться направляющие, фиксирующие положение дрели относительно поверхности металла.

При работе с электроинструментом важно помнить о безопасности человека и не допускать преждевременного износа инструмента и возможного брака. В связи с этим мы собрали некоторые полезные советы:

  1. Перед работой нужно проверить крепления всех элементов.
  2. Одежда при работе на станке или с электродрелью не должна быть с элементами, способными попасть под действие вращающихся частей. Глаза от стружки защитите очками.
  3. Сверло при приближении к поверхности металла должно уже вращаться, иначе оно быстро затупится.
  4. Вынимать сверло из отверстия нужно, не выключая дрель, по возможности снижая обороты.
  5. Если сверло не углубляется в металл, значит, его твёрдость ниже, чем у заготовки. Повышенную твёрдость у стали можно выявить, проведя по образцу напильником - отсутствие следов свидетельствует о повышенной твёрдости. В этом случае сверло нужно выбирать из твёрдого сплава с присадками и работать на низких оборотах с небольшой подачей.
  6. Если сверло маленького диаметра плохо закрепляется в патроне, намотайте на его хвостовик несколько оборотов латунной проволоки, увеличив диаметр для захвата.
  7. Если поверхность заготовки полированная, наденьте фетровую шайбу на сверло, чтобы гарантировано не нанести царапины даже при соприкосновении с патроном дрели. При закреплении заготовок из полированной или хромированной стали, используйте прокладки из ткани или кожи.
  8. При изготовлении глубоких отверстий прямоугольный кусочек пенопласта, насаженный на сверло, может служить измерителем и одновременно, вращаясь, сдувать мелкую стружку.

Конструкцию, повредить поверхность которой далеко непросто, как и просверлить. Но если необходимость такая всё же возникла, то с помощью специального оборудования и соблюдения некоторых правил это сделать всё-таки возможно. А теперь обо всём более подробно.

Общие положения

Давайте для начала рассмотрим, почему не сверлится бетонная стена обычными методами. А всё кроется в структуре столь прочного материала:

Как видите, действие всех составляющих направлено на увеличение прочностных качеств готового продукта. Особенно критичным для обычных свёрл является щебень, о который моментально тупятся их режущие кромки.

И при всей сложности обработки бетонной стены, необходимость в этом может возникать очень часто.

Например, если надо:

  • Повесить полку на стену или какой-либо иной мебельный интерьер .

  • Произвести отделку гипсокартоном .

  • Осуществление электрической проводки, монтаж новых розеток и выключателей . При этом для укладки провода выполняется также резка железобетона алмазными кругами.

  • Подключение сантехники .

Технология исполнения

Мы разобрались с необходимостью и возникающими сложностями, теперь рассмотрим, как правильно просверлить бетонную стену.

Выбор инструмента

В первую очередь определимся, чем сверлить бетонную стену. , конечно же, не подходят.

Выбирать следует из следующих вариантов:

  • Свёрла с напайками из победита . Но следует учитывать, что при этом кроме вращения потребуется также и ударная функция.

Совет: не следует использовать режущий инструмент с победитом для сверления железа или древесины, так как он будет дробить их.

  • Свёрла с алмазным напылением . Такие кромки смогут резать камень даже без удара, но и цена их гораздо выше.

Но вопрос, чем просверлить бетонную стену, не ограничивается выбором расходного материала.

Требуется ещё также определиться с инструментом:

  • Обычная дрель . Только в том случае если у вас нет ничего более подходящего и вам необходимо проделать только 2-3 отверстия. И в этом случае придётся время от времени, пробивать слой бетона стальным штырём собственноручно.
  • Дрель с ударной функцией . Справится с небольшим объёмом работ и в том случае, если диаметр необходимых отверстий не превышает 13 мм. Дело в том, что удар в таком аппарате осуществляется за счёт металлической «трещотки», которая при интенсивной нагрузке достаточно быстро стирается.

  • Перфоратор . Осилит большие объёмы и может использовать даже специальные насадки в виде корон, которые идеально подходят для бурения гнёзд под розетки. В нём удар осуществляется за счёт поршневой системы, которая значительно мощнее и реже выходит из строя, чем «трещотка» дрели.

Подвести итоги и дать окончательный ответ на вопрос, чем лучше сверлить бетонные стены, поможет следующая обобщённая таблица:

Проведение работ

Теперь разберёмся, как сверлить бетонную стену. Для этого возьмём перфоратор, как явного победителя импровизированных соревнований.

Инструкция его эксплуатации выглядит следующим образом:

  1. Проверяем шахту ствола на наличие мусора. При обнаружении такового удаляем его.
  2. Вставляем сверло до щелчка. При этом в некоторых моделях может понадобиться оттянуть на себя ползунковую часть «носика» инструмента.
  3. Подносим строго перпендикулярно и начинаем сверлить, слегка надавливая на него.

Совет: время от времени смачивайте рабочую часть сверла водой. Это защитит его от перегрева и продлит эксплуатационный срок.

  1. В процессе сверления бур может застрять. В этом случае не стоит пытаться расшатать его для того, чтобы выдернуть, так вы можете обломать кончик. Просто выньте инструмент из аппарата, вставьте сверло меньшего диаметра и постарайтесь с его помощью расширить отверстие и освободить пленённое изделие.
  2. Следите за оборудованием, давая ему остывать.

Вывод

Мы рассмотрели, как просверлить бетонную стену, процесс сам по себе не такой уж и сложный. Главное, правильно подобрать инструменты и соблюдать некоторые правила во время работы. Наиболее практичным и рациональным решением станет использование перфоратора с победитовыми свёрлами.

Видео в этой статье предоставит вашему вниманию на рассмотрение дополнительную информацию, касающуюся изложенных материалов. Будьте внимательны, и у вас всё получится!

Работа по сверлению отверстий в металле, в зависимости от вида отверстий и свойств металла, может выполняться разным инструментом и с использованием различных приёмов. О способах сверления, инструментарии, а также о технике безопасности при выполнении этих работ мы хотим вам рассказать.

Сверление отверстий в металле может понадобиться при ремонте инженерных систем, бытовой техники, автомобиля, создании конструкций из листовой и профильной стали, конструировании поделок из алюминия и меди, при изготовлении плат для радиоаппаратуры и во многих других случаях. Важно понимать, какой инструмент нужен для каждого вида работ, чтобы отверстия получились нужного диаметра и в строго намеченном месте, и какие меры безопасности помогут избежать травм.

Инструменты, приспособления, сверла

Основными инструментами для сверления являются ручные и электрические дрели, а также, при возможности, сверлильные станки. Рабочий орган этих механизмов — сверло — может иметь различную форму.

Различают сверла:

  • спиральные (наиболее распространённые);
  • винтовые;
  • коронки;
  • конусные;
  • перовые и т. д.

Производство свёрл различной конструкции нормируется многочисленными ГОСТами. Свёрла до Ø 2 мм не имеют маркировку, до Ø 3 мм — на хвостовике указано сечение и марка стали, большие диаметры могут содержать дополнительную информацию. Для получения отверстия определённого диаметра нужно взять сверло на несколько десятых миллиметра меньше. Чем лучше заточено сверло, тем меньше разница между этими диаметрами.

Свёрла отличаются не только диаметром, но и длиной — производятся короткие, удлинённые и длинные. Важной информацией является и предельная твёрдость обрабатываемого металла. Хвостовик свёрл может быть цилиндрическим и коническим, что следует иметь в виду при подборе сверлильного патрона или переходной втулки.

1. Сверло с цилиндрическим хвостовиком. 2. Сверло с коническим хвостовиком. 3. Сверло с мечиком для резьбы. 4. Центровое сверло. 5. Сверло с двумя диаметрами. 6. Центровочное сверло. 7. Коническое сверло. 8. Коническое многоступенчатое сверло

Для некоторых работ и материалов требуется выполнение специальной заточки. Чем твёрже обрабатываемый металл, тем острее должна быть заточена кромка. Для тонколистового металла обычное спиральное сверло может не подойти, понадобится инструмент со специальной заточкой. Подробные рекомендации для различного типа свёрл и обрабатываемых металлов (толщина, твёрдость, тип отверстия) достаточно обширны, и в этой статье мы их рассматривать не будем.

Различные типы заточки сверла. 1. Для жёсткой стали. 2. Для нержавеющей стали. 3. Для меди и медных сплавов. 4. Для алюминия и алюминиевых сплавов. 5. Для чугуна. 6. Бакелит

1. Стандартная заточка. 2. Свободная заточка. 3. Разбавленная заточка. 4. Тяжёлая заточка. 5. Раздельная заточка

Для закрепления деталей перед сверлением используют тиски, упоры, кондукторы, уголки, прихваты с болтами и другие приспособления. Это не только требование безопасности, так на самом деле удобнее, и отверстия получаются более качественные.

Для снятия фасок и обработки поверхности канала пользуются зенковкой цилиндрической или конической формы, а для наметки точки под сверление и чтобы сверло «не соскочило» — молоток и кернер.

Совет! Лучшими свёрлами до сих пор считаются выпущенные в СССР — точное следование ГОСТ по геометрии и составу металла. Хороши и немецкие Ruko с титановым напылением, а также свёрла от Bosch — проверенное качество. Хорошие отзывы о продукции Haisser — мощные, как правило, большого диаметра. Достойно показали себя свёрла «Зубр», особенно серии «Кобальт».

Режимы сверления

Очень важно правильно закрепить и направить сверло, а также выбрать режим резания.

При выполнении отверстий в металле сверлением важными факторами являются количество оборотов сверла и усилие на подачу, прилагаемое к сверлу, направленное по его оси, обеспечивающее заглубление сверла при одном обороте (мм/об). При работе с различными металлами и свёрлами рекомендуются различные режимы резания, причём чем твёрже обрабатываемый металл и чем больше диаметр сверла, тем меньше рекомендуемая скорость резания. Показатель правильного режима — красивая, длинная стружка.

Воспользуйтесь таблицами, чтобы правильно выбрать режим и не затупить сверло преждевременно.

Подача S 0 , мм/об Диаметр сверла D, мм
2,5 4 6 8 10 12 146 20 25 32
Скорость резания v, м/мин
При сверлении стали
0,06 17 22 26 30 33 42
0,10 17 20 23 26 28 32 38 40 44
0,15 18 20 22 24 27 30 33 35
0,20 15 17 18 20 23 25 27 30
0,30 14 16 17 19 21 23 25
0,40 14 16 18 19 21
0,60 14 15 11
При сверлении чугуна
0,06 18 22 25 27 29 30 32 33 34 35
0,10 18 20 22 23 24 26 27 28 30
0,15 15 17 18 19 20 22 23 25 26
0,20 15 16 17 18 19 20 21 22
0,30 13 14 15 16 17 18 19 19
0,40 14 14 15 16 16 17
0,60 13 14 15 15
0,80 13
При сверлении алюминиевых сплавов
0,06 75
0,10 53 70 81 92 100
0,15 39 53 62 69 75 81 90
0,20 43 50 56 62 67 74 82 - -
0,30 42 48 52 56 62 68 75
0,40 40 45 48 53 59 64 69
0,60 37 39 44 48 52 56
0,80 38 42 46 54
1,00 42

Таблица 2. Поправочные коэффициенты

Таблица 3. Обороты и подача при различном диаметре сверла и сверлении углеродистой стали

Виды отверстий в металле и способы их сверления

Виды отверстий:

  • глухие;
  • сквозные;
  • половинчатые (неполные);
  • глубокие;
  • большого диаметра;
  • под внутреннюю резьбу.

Отверстия под резьбу требуют определения диаметров с допусками, установленными в ГОСТ 16093-2004. Для распространённых метизов расчёт приведен в таблице 5.

Таблица 5. Соотношение метрической и дюймовой резьбы, а также подбор размера отверстия для засверливания

Метрическая резьба Дюймовая резьба Трубная резьба
Диаметр резьбы Шаг резьбы, мм Диаметр отверстия под резьбу Диаметр резьбы Шаг резьбы, мм Диаметр отверстия под резьбу Диаметр резьбы Диаметр отверстия под резьбу
мин. макс. мин. макс.
М1 0,25 0,75 0,8 3/16 1,058 3,6 3,7 1/8 8,8
М1,4 0,3 1,1 1,15 1/4 1,270 5,0 5,1 1/4 11,7
М1,7 0,35 1,3 1,4 5/16 1,411 6,4 6,5 3/8 15,2
М2 0,4 1,5 1,6 3/8 1,588 7,7 7,9 1/2 18,6
М2,6 0,4 2,1 2,2 7/16 1,814 9,1 9,25 3/4 24,3
М3 0,5 2,4 2,5 1/2 2,117 10,25 10,5 1 30,5
М3,5 0,6 2,8 2,9 9/16 2,117 11,75 12,0
М4 0,7 3,2 3,4 5/8 2,309 13,25 13,5 11/4 39,2
М5 0,8 4,1 4,2 3/4 2,540 16,25 16,5 13/8 41,6
М6 1,0 4,8 5,0 7/8 2,822 19,00 19,25 11/2 45,1
М8 1,25 6,5 6,7 1 3,175 21,75 22,0
М10 1,5 8,2 8,4 11/8 3,629 24,5 24,75
М12 1,75 9,9 10,0 11/4 3,629 27,5 27,75
М14 2,0 11,5 11,75 13/8 4,233 30,5 30,5
М16 2,0 13,5 13,75
М18 2,5 15,0 15,25 11/2 4,333 33,0 33,5
М20 2,5 17,0 17,25 15/8 6,080 35,0 35,5
М22 2,6 19,0 19,25 13/4 5,080 33,5 39,0
М24 3,0 20,5 20,75 17/8 5,644 41,0 41,5

Сквозные отверстия

Сквозные отверстия пронизывают заготовку полностью, образуя в ней проход. Особенностью процесса является защита поверхности верстака или столешницы от выхода сверла за пределы заготовки, что может повредить и само сверло, а также снабдить заготовку «заусенцем» — гартом. Чтобы этого избежать, применяют следующие способы:

  • используют верстак с отверстием;
  • подкладывают под деталь прокладку из дерева или «сэндвич» — дерево+металл+дерево;
  • подкладывают под деталь металлический брусок с отверстием для свободного прохода сверла;
  • снижают скорость подачи на последнем этапе.

Последний способ обязателен при высверливании отверстий «по месту», чтобы не повредить близко расположенные поверхности или детали.

Отверстия в тонколистовом металле вырезаются перовыми свёрлами, потому как спиральное сверло повредит края заготовки.

Глухие отверстия

Такие отверстия выполняются на определённую глубину и не пронизывают заготовку насквозь. Отмерить глубину можно двумя способами:

  • ограничивая длину сверла втулочным упором;
  • ограничивая длину сверла патроном с регулируемым упором;
  • пользуясь линейкой, закреплённой на станке;
  • комбинацией способов.

Некоторые станки снабжены системой автоматической подачи на заданную глубину, после чего механизм останавливается. В процессе сверления может потребоваться несколько раз остановить работу, чтобы удалить стружку.

Отверстия сложной формы

Отверстия, расположенные на краю заготовки (половинчатые) можно выполнять, соединив гранями и зажав тисками две заготовки или заготовку и прокладку и высверлив полное отверстие. Прокладка должна быть выполнена из такого же материала, что и обрабатываемая заготовка, иначе сверло будет «уходить» в сторону наименьшего сопротивления.

Сквозное отверстие в уголке (профильный металлопрокат) выполняют, зафиксировав заготовку в тисках и используя деревянную прокладку.

Сложнее выполнить сверление цилиндрической заготовки по касательной. Процесс разделяется на две операции: подготовка перпендикулярной отверстию площадки (фрезеровка, зенковка) и собственно сверление. Высверливание отверстий в поверхностях, расположенных под углом, также начинают с подготовки площадки, после чего вставляют деревянную прокладку между плоскостями, образуя треугольник, и сверлят отверстие сквозь угол.

Полые детали просверливают, заполнив полость пробкой из древесины.

Отверстия с уступами получают с использованием двух техник:

  1. Рассверливание. Отверстие высверливается на всю глубину сверлом наименьшего диаметра, после чего на заданную глубину рассверливают свёрлами диаметрами от меньшего к большему. Достоинство метода — хорошо отцентрованное отверстие.
  2. Уменьшение диаметра. На заданную глубину высверливается отверстие максимального диаметра, затем свёрла меняются с последовательным уменьшением диаметра и углублением отверстия. При этом методе легче контролировать глубину каждой ступени.

1. Рассверливание отверстия. 2. Уменьшение диаметра

Отверстия большого диаметра, кольцевое высверливание

Получение отверстий большого диаметра в массивных заготовках, толщиной до 5-6 мм, дело трудоёмкое и затратное. Относительно небольшие диаметры — до 30 мм (максимум 40 мм) можно получить, используя конусные, а лучше ступенчато-конусные свёрла. Для отверстий большего диаметра (до 100 мм) понадобятся полые биметаллические коронки или коронки с твердосплавными зубьями с центровочным сверлом. Причём мастера традиционно в этом случае рекомендуют Bosch, в особенности на твёрдом металле, например, стали.

Такое кольцевое высверливание менее энергозатратное, но может быть более затратным финансово. Помимо свёрл важна мощность дрели и возможность работы на самых низких оборотах. Причём чем толще металл, тем сильнее захочется выполнить отверстие на станке, а при большом количестве отверстий в листе толщиной более 12 мм лучше сразу искать такую возможность.

В тонколистовой заготовке отверстие большого диаметра получают с помощью узкозубых коронок или фрезой, закреплённой на «болгарке», но края в последнем случае оставляют желать лучшего.

Глубокие отверстия, СОЖ

Иногда требуется выполнить глубокое отверстие. В теории, это такое отверстие, длина которого в пять раз больше диаметра. На практике, глубоким называют сверление, требующее принудительного периодического удаления стружки и применения СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей).

В сверлении СОЖ нужны в первую очередь для снижения температуры сверла и заготовки, которые нагреваются от трения. Поэтому при получении отверстий в меди, которая обладает высокой теплопроводностью и сама способна отводить тепло, СОЖ можно не применять. Относительно легко и без смазки сверлится чугун (кроме высокопрочных).

На производстве в качестве СОЖ применяют индустриальные масла, синтетические эмульсии, эмульсолы и некоторые углеводороды. В домашних мастерских можно использовать:

  • технический вазелин, касторовое масло — для мягких сталей;
  • хозяйственное мыло — для алюминиевых сплавов типа Д16Т;
  • смесь керосина с касторовым маслом — для дюралюминия;
  • мыльную воду — для алюминия;
  • скипидар, разведённый спиртом — для силумина.

Универсальная охлаждаемая жидкость может быть приготовлена самостоятельно. Для этого нужно растворить 200 г мыла в ведре воды, добавить 5 ложек машинного масла, можно отработанного, и прокипятить раствор до получения мыльной однородной эмульсии. Некоторые мастера для снижения трения используют свиное сало.

Обрабатываемый материал Смазочно-охлаждающая жидкость
Сталь:
углеродистая Эмульсия. Осернённое масло
конструкционная Осернённое масло с керосином
инструментальная Смешанные масла
легированная Смешанные масла
Чугун ковкий 3-5%-ная эмульсия
Чугунное литье Без охлаждения. 3-5%-ная эмульсия. Керосин
Бронза Без охлаждения. Смешанные масла
Цинк Эмульсия
Латунь Без охлаждения. 3-5%-ная эмульсия
Медь Эмульсия. Смешанные масла
Никель Эмульсия
Алюминий и его сплавы Без охлаждения. Эмульсия. Смешанные масла. Керосин
Нержавеющие, жаропрочные сплавы Смесь из 50% осернённого масла, 30% керосина, 20% олеиновой кислоты (или 80% сульфофрезола и 20% олеиновой кислоты)
Волокнит, винипласт, оргстекло и так далее 3-5%-ная эмульсия
Текстолит, гетинакс Обдувка сжатым воздухом

Глубокие отверстия могут быть выполнены сплошным и кольцевым сверлением, причём в последнем случае центральный стержень, образованный вращением коронки, выламывают не целиком, а частями, ослабив его дополнительными отверстиями малого диаметра.

Сплошное сверление выполняется в хорошо зафиксированной заготовке спиральным сверлом, в каналы которого подается СОЖ. Периодически, не останавливая вращение сверла, нужно его извлекать и очищать полость от стружки. Работа спиральным сверлом выполняется поэтапно: сначала берут короткое и надсверливают отверстие, которое затем заглубляют сверлом соответствующего размера. При значительной глубине отверстия желательно пользоваться направляющими кондукторными втулками.

При регулярном высверливании глубоких отверстий можно рекомендовать приобретение специального станка с автоматической подачей СОЖ к сверлу и точной отцентровкой.

Сверление по разметке, шаблону и кондуктору

Сверлить отверстия можно по выполненной разметке или без неё — с применением шаблона или кондуктора.

Разметка выполняется кернером. Ударом молотка намечается место для острия сверла. Фломастером тоже можно отметить место, но отверстие нужно ещё и для того, чтобы острие не сдвигалось от намеченной точки. Работа выполняется в два этапа: предварительное сверление, контроль отверстия, окончательное сверление. Если сверло «ушло» от намеченного центра, узким зубилом делаются насечки (канавки), направляющие острие в заданное место.

Для определения центра цилиндрической заготовки пользуются квадратным кусочком жести, согнутым под 90° так, чтобы высота одного плеча составляла приблизительно один радиус. Прикладывая уголок с разных сторон заготовки, проведите карандашом вдоль края. В результате у вас образуется область вокруг центра. Найти центр можно по теореме — пересечением перпендикуляров от двух хорд.

Шаблон нужен при выполнении серии однотипных деталей с несколькими отверстиями. Им удобно пользоваться для пачки тонколистовых заготовок, соединённых струбциной . Так одновременно можно получить несколько просверленных заготовок. Вместо шаблона иногда используют чертёж или схему, например, при изготовлении деталей для радиоаппаратуры.

Кондуктором пользуются, когда очень важна точность выдерживания расстояний между отверстиями и строгая перпендикулярность канала. При сверловке глубоких отверстий или при работе с тонкостенными трубками кроме кондуктора могут применяться направляющие, фиксирующие положение дрели относительно поверхности металла.

При работе с электроинструментом важно помнить о безопасности человека и не допускать преждевременного износа инструмента и возможного брака. В связи с этим мы собрали некоторые полезные советы:

  1. Перед работой нужно проверить крепления всех элементов.
  2. Одежда при работе на станке или с электродрелью не должна быть с элементами, способными попасть под действие вращающихся частей. Глаза от стружки защитите очками.
  3. Сверло при приближении к поверхности металла должно уже вращаться, иначе оно быстро затупится.
  4. Вынимать сверло из отверстия нужно, не выключая дрель, по возможности снижая обороты.
  5. Если сверло не углубляется в металл, значит, его твёрдость ниже, чем у заготовки. Повышенную твёрдость у стали можно выявить, проведя по образцу напильником — отсутствие следов свидетельствует о повышенной твёрдости. В этом случае сверло нужно выбирать из твёрдого сплава с присадками и работать на низких оборотах с небольшой подачей.
  6. Если сверло маленького диаметра плохо закрепляется в патроне, намотайте на его хвостовик несколько оборотов латунной проволоки, увеличив диаметр для захвата.
  7. Если поверхность заготовки полированная, наденьте фетровую шайбу на сверло, чтобы гарантировано не нанести царапины даже при соприкосновении с патроном дрели. При закреплении заготовок из полированной или хромированной стали, используйте прокладки из ткани или кожи.
  8. При изготовлении глубоких отверстий прямоугольный кусочек пенопласта, насаженный на сверло, может служить измерителем и одновременно, вращаясь, сдувать мелкую стружку.

Каждый из нас неоднократно сталкивался с необходимостью крепления на стенах различных предметов, которые вносят в интерьер разнообразие, создают уют, или просто напоминают о приятных моментах жизни. Чаще всего приходится крепить на бетонную поверхность светильники и бра, картины и фотографии, зеркала и полки, устанавливать кондиционер, или телевизор. Если в случае с небольшой картиной, или фотографией можно обойтись вбиванием гвоздя в стену, то когда вопрос стоит о более массивных и тяжелых предметах, встает вопрос сверления отверстий. Во избежание недоразумений при работе с бетоном, например, поломки сверла, затупления его же, стоит грамотно подготовить перегородку, выбрать качественный инструмент и корректно подобрать сверло.

Выбор инструмента и работа с ним

Выбирая инструмент в целях просверлить отверстие, следует понимать, что от него зависит ваша работа. Хорошая дрель аккуратно сверлит бетонную стену, либо другой нужный материал, упрощает процесс сверления, в то время как плохая потребует больших временных затрат, может не справиться с задачей, либо усложнит ее. На что нужно обратить внимание, выбирая дрель:

  • Имеется ли возможность смены скорости сверления? – этот пункт важен, поскольку коррекция скоростного режима обеспечит аккуратную работу сверла, помогая ему не повредить поверхность.
  • Есть ли возможность ударного сверления и регулировки глубины? – ударное сверление может применяться на проблемных участках, размягчая их.
  • Возможно ли удерживать дрель обоими руками? – дрель нелегкий инструмент и потому следует отдавать предпочтение моделям, которые оснащены ручками.
  • Удовлетворительна ли мощность инструмента для вашей работы?

Определившись с дрелью, до начала работы нужно наловчиться ее держать. Для этого следует взять дрель в одну руку, будто пистолет, вторую руку расположите на рукоятке инструмента (если она не предполагается конструкцией, рука размещается возле патрона). Держать дрель необходимо в руках строго горизонтально, чтоб отверстие не получилось с перекосами и под неправильным углом. Прежде чем включить дрель, подождите, пока она станет температуры окружающей среды. Резкие перепады температур могут спровоцировать появление конденсата. Если во время работы вы решите отдохнуть – отключите инструмент от сети.

Подготовка поверхности


Необходимо помнить, что стена рыхлее, чем следующие слои.

Прежде чем приступить к сверлению, нужно убедиться, что в выбранном месте перекрытия нет проводки, труб, электрических кабелей. Справиться с этой задачей поможет металлоискатель, так как он реагирует на цветные металлы, железо и сталь.

Проигнорировав это условие, вы можете наткнуться на арматуру, повредить сверло, либо кабели/трубы, которые были спрятаны в перекрытии. Если данный участок удовлетворяет все вышеперечисленные требования, то на стене намечается точка, а после – в ней проделывается небольшое углубление на медленной скорости с помощью дрели. Также стоит помнить, что поверхность стены из бетона более рыхлая, чем последующие слои.

Выбор сверла

Этот пункт можно по праву считать основным, поскольку от правильно подобранного сверла зависит качество работы и сохранность самого сверла, а также аккуратность работы. Сегодня на рынке представлено огромное множество разнообразных сверл: для работы по дереву, металлу, бетону. Последние отличаются треугольным наконечником. Для поверхности из бетона лучше всего воспользоваться твердосплавным сверлом, например, победитовым. Такой вид сверла измельчает материал, не разрывая его, что является идеальным вариантом для бетонных перекрытий.

Если в процессе сверления стены сверло не идет вперед, столкнувшись с плотным участком, рекомендуется воспользоваться пробойником. Вставив пробойник в отверстие, по нему бьют молотком, пока он не начнет продвигаться вперед и не размягчит проблемный участок. После этого можно продолжать сверлить.

Следует заметить, что без пробойника с подобного рода трудностями совершенно легко справляется перфоратор, однако им выполняются отверстия, которые в диаметре превосходят 13 мм. Если вы захотите использовать при сверлении универсальные сверла, нужно помнить, что они требуют охлаждения, отключенную вибрацию и подходят только для обычной дрели.

Немного об устройстве дрели и установке сверла


Схема сверления бетонной стены.

Классическая дрель состоит из кабеля питания, кнопки, провода конденсатора, реверса, щеток и пружин, якоря, статора, редуктора и патрона, подшипников, ключа и винтов крепления. Правильно вставленное сверло повышает качество сверления, и способно обезопасить его.

Первое, что следует проверить, начиная работу с дрелью – нет ли загрязнений на самом сверле. В чистке сверл прекрасным помощником станет ветошь. Если сверло закреплено слабо, то есть риск, что оно вылетит и травмирует мастера. Соответственно, необходимо погрузить сверло максимально в патрон (до упора!).

Ни в коем случае не пытайтесь «удлинить» сверло, посредством неполного погружения в патрон!

Немаловажно следить, чтоб сверло в инструменте было закреплено строго по оси. В случае несоблюдения этого правила, сверление в бетоне будет выполнено некачественно, форма отверстия может быть непредсказуема, а причиной всех этих недоразумений станет элементарный эффект биения сверла.