Правильная заточка сверла по металлу своими руками. Как заточить сверло по металлу – видео правильной заточки

Сверла бывают разными, но на практике мы чаще пользуемся теми, которые предназначены для работы с металлами. Несмотря на то, что такой инструмент делается из специальных сортов стали и подвергается специальной закалке, он со временем тупится. Рачительный хозяин никогда не будет выбрасывать даже самое дешевое спиральное сверло, так как его работоспособность несложно восстановить самостоятельно, тем более что в частном доме или гараже у такого человека всегда имеется «эл/наждак» (простейший точильный станок). О том, как заточить сверло по металлу правильно, и будет рассказано в этой статье.

Заточка бывает разная, и это во многом зависит как от диаметра сверла, так и от специфики его применения. Например, от вида металла, с которым предполагается работать («твердый» или «мягкий»).

На что обратить внимание

• В процессе работы кромка располагается строго параллельно рабочей поверхности камня (оси точила).
• Главное – постепенность заточки. Излишне сильно «придавливать» сверло к кругу нежелательно.
• Длина всех кромок должна быть одинаковой.
• Показатель завершенности работы – отсутствие отражающих бликов на обрабатываемой поверхности.

Необходимо знать, что универсального значения нет. Для каждого виды обрабатываемого материала выбирается свой угол заточки. Примерные величины указаны в таблице.

Виды заточки

Одноплоскостная

Применяется, как правило, для сверл не более 3 мм. Недостатком является то, что в процессе работы может произойти частичное «выкрашивание» кромки, поэтому такая методика требует особой аккуратности. Смысл в том, что инструмент прикладывается к кругу и перемещается параллельно его рабочей поверхности.

Коническая

Подходит для сверл более 3 мм. Инструмент удерживается двумя руками, при этом производится последовательное затачивание перьев (легкий прижим к камню с небольшим «покачиванием»).

Доводка

Ее желательно делать после того, как сверло заточено. Задача – удалить мельчайшие зазубрины, отшлифовать режущие кромки. Для этого применяется соответствующий камень («мягкий»).

Для многих людей самостоятельная заточка инструмента на эл/наждаке сопряжена с определенными трудностями или становится невозможной. Причина – плохое зрение.

Судя по сообщениям на различных форумах, не помогают ни хорошая подсветка, ни очки с большими диоптриями. Тем, для кого это действительно проблема, можно посоветовать приобрести специальный станок. Например, китайского производства. Стоит он недорого – порядка 1 500 рублей.

И несмотря на то, что к продукции из этой страны у нас отношение, мягко говоря, «настороженное», о таких изделиях (например, «Калибр -эзс 200с») очень хорошо отзываются те, кто уже с ними работал. Ассортимент станков довольно большой, так что выбор всегда есть («Микра-10» и ряд других).

Для обеспечения большей точности заточки и облегчения этого процесса можно изготовить специальное приспособление. Его смысл понятен из рисунка.

Если под рукой нет эл/наждака (и строгих требований к углу), то для заточки сверла можно использовать «болгарку».

Видеоролик от уважаемого мастера Виктора Леонтьева наглядно демонстрирует весь процесс, поэтому если некоторые нюансы заточки остались непонятными, стоит его просмотреть:

Даже самое прочное сверло со временем тупится. Выкидывать и приобретать новое нерационально, ведь при стачивании от ножа или топора не избавляются, а заостряют и продолжают эксплуатировать. Точно так же следует поступать и со свёрлами. Разумеется, их обработка гораздо сложнее, поэтому необходимо тщательно разобраться с тем, как заточить сверло по металлу.

Когда стоит точить сверло

Резкий скрип при работе служит признаком стачивания, так как данный звук возникает при сильном трении сверла о заготовку. Также пора точить инструмент, если при сверлении стружка имеет вид крошки, а не спиралевидных полосок. После эксплуатации необходимо потрогать сверло, если оно слишком горячее, то режущие кромки затупились, возникает избыточное трение.

При обнаружении какого-то признака следует сразу же прекратить работу и заострить сверло. Ведь при трении металл сильно разогревается. При этом он меняет свои физико-механические свойства, становится мягким. Более того, даже после остывания он не вернёт своих качеств, так как закалка «отпускается» при таком нагревании.

В результате инструмент становится непригодным. Поэтому лучше затачивать свёрла слишком часто, нежели чересчур редко. Не надо бояться, что с них снимается много металла. Уменьшение длины инструмента при заточке не повредит его работе, а вот нагрев при трении выведет из строя очень быстро.

Геометрия и части сверла

Перед выяснением, как заточить сверло по металлу, необходимо разобраться с устройством и геометрией данного инструмента. Составные элементы конструкции показаны на рисунке ниже.

На картинке нужно найти следующие части, которые пригодятся в дальнейшем:

• Режущие кромки, именно они снимают стружку с металла при работе.

• Перемычка.

• Задние поверхности (затылок).

• Канавки для эвакуации стружки.

• Спинки.

• Ленточки.

• Хвостовик.

При заострении обрабатываются задние поверхности и перемычка. Режущая кромка образуется плоскостью канавки и затылка. Именно задняя поверхность обрабатывается при заострении инструмента. Форма затылка, в частности более низкое положение относительно режущей кромки, необходима, чтобы кромка при сверлении находилась выше задней поверхности. Это требуется для снижения трения при работе и передаче всего давления на режущую кромку.

Кривизну и наклон режущей кромки необходимо определять специальным шаблоном, примеряя его к центру сверла. Главный параметр инструмента – угол при вершине, который образуется режущими кромками. Именно он определяет, какой металл можно сверлить бором.

Градусы для просверливаемых предметов такие:

• сталь – 140;

• нержавейка – 135-140;

• для толстых листов – 130;

• для чугуна делается 2 угла: основной – 118, дополнительный – 90;

• алюминий, бронза и другие металлы средней твёрдости – 118;

• медь и прочие мягкие металлы – 100.

Также следует контролировать работу с помощью угла, который образуется режущей кромкой и осью инструмента. Для его измерения нужно наложить шаблон на боковую поверхность сверла. Здесь обязана находиться половина от угла при вершине. Такой способ измерения даёт гарантию, что сверло станет симметричным.

Важно! Симметричность сверла гораздо важнее соответствия угла при вершине .

Так как именно кромка срезает полоски с металла, то для заточки потребуется придать этой части достаточную остроту, удалив все сколы и неровности. Для этого обрабатывается затылочная часть сверла, которая вместе с канавкой и задаёт угол.

Сверла по металлу бывают разных видов, все они используются в определённых случаях:

• Винтовой или спиральный тип.

Наиболее распространённый вид, часто с ним работают в быту. Подходит для создания отверстий в большинстве ситуаций, простой в эксплуатации и заточке.

• Плоский тип или перо.

Назван так из-за того, что рабочее лезвие имеет вид лопатки. Применяется для формирования глубоких отверстий широкого диаметра.

• Односторонний тип.

Используется в тех случаях, когда нужно сделать отверстие с очень точным диаметром. Расположение режущей кромки с одной стороны позволяет это сделать.

• Охлаждающийся тип.

Инструмент, внутри которого имеются каналы для охлаждающей жидкости. Используются при длительном сверлении твёрдых металлов, когда есть риск перегрева.

• Коронка.

Сверло имеет вид полой шайбы или кольца. Режущая часть часто зазубренная, из-за чего наконечник именуется коронкой. Используется, когда нужно сделать широкое отверстие.

• Конусный тип.

Благодаря форме сверло легко центрируется при работе. К тому же один инструмент может делать разные по величине отверстия.

Осталось затронуть тему шаблонов. Простейший шаблон можно сделать самостоятельно из мягкого металла. Для этого достаточно в листе вырезать треугольные впадины с ровным градусом. Обычно это 116-118 о (можно округлить до 120 о ) и 58-59 о (или 60 о ). Первый нужен для проверки угла при вершине, второй – для контроля угла, который задаётся задней поверхностью и канавкой.

Схема простейшего шаблона представлена ниже:

Заточка напильником или надфилем

Заострить сверло как надо напильником или надфилем невозможно, поэтому от такой затеи лучше сразу отказаться. Для этого есть 2 весомые причины:

• Даже самое простое и «мягкое» сверло напильником не взять, так как оно слишком твёрдое. Скорее вы сотрёте напильник, чем заточите инструмент. Не поможет надфиль и для заточки сверл, которые отпустило.

• Если использовать абразивный или алмазный брусок, то возникает другая проблема – нужно удерживать идеально ровный угол стирания металла. Этому трудно научиться даже при использовании точильного станка, а вручную – практически невозможно.

Инструкция для работы на заточном станке

Для начала желательно вспомнить правила безопасности:

• нельзя работать без перчаток или без подручника;

• глаза нужно защищать очками или маской;

• при работе до абразивного круга дотрагиваться запрещено;

• после выключения нельзя трогать круг, пока он полностью не остановится.

Теперь можно перейти непосредственно к тому, как заточить сверло по металлу. Важное правило при этой процедуре – задние поверхности нужно делать ровными и с идентичным углом. Чтобы при обработке стало легче контролировать требуемый градус, можно прямо на подручнике станка с абразивным кругом нанести фломастером линию, над которым потом следует подгонять угол при удержании сверла.

Внимание! Сверло кладут справа от проведённой линии, чтобы инструмент не перекрывал обзор, была видна черта .

Чтобы стало проще управлять сверлом при обработке, его нужно положить на указательный палец правой руки, прижатый к подручнику. Сверху инструмент фиксируется большим пальцем этой же ладони. Держать сверло следует другой рукой за хвостовик (заднюю его часть). Управлять углом нужно левой ладонью, смещая хвостовик вниз, но так, чтобы центральная ось была параллельна проведённой маркером линии.

Для правильной обработки сверла достаточно удерживать его горизонтально. Движения в вертикальной плоскости допускаются лишь с опусканием хвостовика ниже рабочей части. Иначе станут стачиваться режущие кромки и перемычка. Если посмотреть в горизонтальной проекции, то становится видно, что абразивный круг самостоятельно задаёт правильную форму.

Важно! Сверло ставят так, чтобы режущая кромка находилась строго горизонтально. Данное расположение должно соблюдаться при всех манипуляциях .

При работе нужно использовать мелкозернистый диск из карбида кремния. При заточке надо приставлять сверло к вращающемуся кругу и плавно опускать хвостовик. После этого следует повернуть инструмент на 180 о и обтачивать противоположную поверхность. При этом необходимо соблюдать не только положение сверла, но также силу нажима.

Обрабатывать сверло нужно недолгими, короткими движениями, так не будет излишнего перегрева и металл «не отпустит». Иначе режущая кромка снизит твёрдость и слишком скоро износится. Чтобы этого не произошло, следует после каждой короткой обработки охлаждать сверло в солёной воде.

Необходимо обрабатывать сверло до той степени, пока на нём не исчезнет последний дефект. Например, когда на задней поверхности или режущей кромке имеются выщерблины, следует снимать металл до тех пор, когда плоскость станет идеально ровной.

Заточка с помощью шлифовальной машинки

Это менее удобный способ, так как болгарка не имеет подручника и в целом не предназначена для заточки сверл. Однако если иметь твёрдую руку и некоторую сноровку, то можно выполнить операцию успешно.

Метод имеет множество минусов, которые следует нивелировать:

• Болгарку необходимо поставить на гладкую поверхность. Кроме того, инструмент запрещено двигать при работе. Желательно попросить кого-то подержать болгарку или зафиксировать её, дабы она не колебалась от случайного прикосновения.

• При заострении очень трудно удерживать нужный градус. Также нельзя сделать подручник, который помог бы контролировать нужный угол. Эту проблему можно минимизировать частой практикой, но только если есть запас сверл.

• На болгарке можно затачивать лишь инструменты малого диаметра. Обработка крупных сверл крайне неудобна. Однако эту проблему можно решить, если участвовать в заточке будут 2 человека. Один держит болгарку, второй подносит сверло.

• Шлифовальным кругом болгарки нельзя сделать заднюю поверхность ровной и гладкой. К сожалению, эту проблему решить не удастся, поэтому окончательную доводку нужно делать вручную.

Видео: Как самому заточить сверло

Для заточки нужно придерживать следующей инструкции:

• Для этих целей лучше выбирать маломощную болгарку. С ней можно эффективней контролировать процесс. К тому же сверло будет меньше нагреваться.

• Болгарку кладут на ровную поверхность диском вверх. Необходимо зафиксировать инструмент так, чтобы диск находился горизонтально.

• Прибор включают на минимальных оборотах.

• Сверло подносят к диску под углом в 60 о . Затем ровным и коротким, но не быстрым движением опускают хвостовую часть, чтобы при заострении задняя поверхность скруглялась.

Так выглядит заточка на болгарке:

Правила безопасности на болгарке такие же, как при обработке на заточном станке. Нельзя трогать шлифовальный диск в период работы, после выключения к нему тоже нельзя прикасаться до тех пор, пока он полностью не остановится. Затачивать инструмент нужно в маске и перчатках.

Заточка на специальном оборудовании

Как видно, при заточке очень легко совершить ошибку. Например, нарушить горизонтальное положение режущей кромки или параллельность центральной оси к проведённой маркером линии. Поэтому лучше пользоваться специальными приборами. Меры безопасности при обработке такие же, как на заточном станке, болгарке, все эти правила уже описаны выше.

Приспособления для заострения сверл бывают двух типов. Рассмотрим подробней оба прибора отдельно.

Шлифовальная насадка

Это цилиндрической формы прибор, который ставится на дрель (как насадка). Это требуется для вращения абразивного диска. С другой стороны прибор имеет отверстия различного диаметра. В них вставляются сверла.

Внешний вид установленной насадки:

При использовании насадки нужно особенно тщательно следить за тем, чтобы сверло располагалось как надо. Только тогда его поверхности будут обрабатываться под требуемым градусом. После установки нужно включить дрель и подождать 5-10 секунд. После этого необходимо повернуть хвостовик на 180 о.

Существенным минусом насадки является ограничение по диаметру. В прибор нельзя вставить инструмент большего или меньшего размера. На большинстве насадок имеются отверстия от 3 до 10 мм . Впрочем, значительная часть сверл подходит под эти параметры. Существенным плюсом прибора является низкая стоимость – от 600-1000 рублей , но есть и дорогие модели.

Стационарный прибор

Он имеет подвижную плиту, которой можно выставлять и фиксировать нужный угол при обработке. На этой платформе находится поворотный стержень. К нему прикрепляется сверло, им же необходимо поворачивать и подносить инструмент для заострения к абразивному диску.

Внешний вид стационарного прибора:

Данным приспособлением пользоваться значительно удобней. На нём гораздо проще выставить нужный угол и контролировать процесс обработки. Он также прост в эксплуатации, так как не содержит электрических компонентов. Для обработки сверла стационарный прибор нужно использовать в комплексе с заточным станком с абразивным кругом.

Недостатком инструмента является его полная не мобильность. Интересным преимуществом является простота конструкции, в ней большая часть компонентов представлена блоками и винтами. Поэтому многие умельцы способны сделать такой прибор самостоятельно. Для этого нужно лишь соблюдать размеры на чертеже.

Как сделать точильный станок

Описанный немного ранее стационарный прибор для заточки по силам сделать хорошему мастеру. Для изготовления некоторых элементов (подставки и других) можно даже использовать деревянные бруски. Главное при сборке конструкции – чётко соблюдать параметры на чертеже, один из вариантов которого представлен ниже.

Схема поворотного станка для заточки:

Кроме того, нужно тщательно контролировать все необходимые углы. Особое внимание уделите той части, в которой крепится сверло, помните, что оно не должно проворачиваться при заточке. Сначала можно сделать прибор полностью деревянным. А уже потом, убедившись, что чертёж правильный и вы его полностью соблюли, можно сделать полноценный станок.

Самостоятельная заточка сверла по металлу

Арсенал любого мастера, как начинающего, так и опытного профессионала, включает в себя сверла. Острота режущей части со временем снижается, а сверло изнашивается и затупляется. Когда требуется проделать отверстия в металлических изделиях, становится очевидным, что использовать такой инструмент не только неудобно, но даже опасно. Поэтому так важно вовремя восстанавливать геометрию буравчика и понимать, как заточить сверло по металлу в домашних условиях.

Чтобы режущие приспособления хорошо функционировали, каждый мастер обязать изучить информацию о правильной заточке сверла. Работа этого режущего инструмента заключается во вращательных движениях при осевой подаче. С его помощью возможно просверлить как сквозные отверстия в металле, так и уже существующие. Диаметр и глубина отверстий могут сильно различаться в зависимости от размеров самого сверла и угла его наклона.

Виды сверл:

Плоские. С их помощью можно проделывать глубокие отверстия большого диаметра.

Спиралевидные .

Центровые. Применяются для центровки элементов. Кольцевые.

Абсолютно все приспособления со временем притупляются и теряют остроту, что мешает работе. Но как понять новичку или еще неопытному мастеру, что уже необходимо производить заточку? Рассмотрим ряд признаков, которые свидетельствуют о том, что сверло стоит срочно наточить:

Появление неприятного гула и резкого скрипа говорит об изношенности режущего приспособления.

Кромки быстро нагреваются во время работы сверла, не происходит отвод тепла от режущего уголка. Уголок в свою очередь затупляется, теряя остроту и становясь закругленным. После чего истираются грани и кромки, что способствует перегреву инструмента.

Отверстия в металле становятся недостаточно глубокими, нечеткими, снижается их качество. Металлическая стружка при этом выходит неправильно.

Оборудование

Заточка должна выполняться на специализированном оборудовании с соблюдением техники безопасности. Чтобы не навредить себе, следует помнить о нескольких нюансах:

Защита глаз. Наличие емкости с жидкостью для охлаждения инструмента.

Научиться работать в точильными агрегатами просто необходимо, ведь проводить эти работы следует регулярно. На видео ниже показано правильное использование подобного оборудования. Для бытовых целей можно пользоваться простыми станками:

• Устройство с точильным камнем.
• Электрический точильный станок.
• Электрическая дрель. Болгарка. Используется в том случае, если нет жестких требований к углу заточки.
• Точильная насадка на дрель.

Все эти станки отличаются высокой производительностью, точностью заточки и простой технологией применения. Они просты в использовании и оснащены комфортной системой управления, благодаря которой вы имеете возможность отслеживать скорость заточки. Дополнительными преимуществами считаются доступная цена и небольшие габариты.

Особенности заточки сверл спирального типа

После того, как вы определили, что сверло изношено и нуждается в оперативной наточке, скрипит и сильно нагревается, необходимо приобрести набор специальных инструментов. О том, как правильно заточить сверло по металлу в домашних условиях, можно узнать из видео мастер-класса ниже. Кроме того, важно ознакомиться с параметрами, напрямую влияющими на процесс заточки, ведь контроль угла на глаз недопустим: Передний угол между сверлом и режущей частью в основании. Желательный наклон угла режущей части - 20 градусов. Задний угол аналогичный переднему, но на задней части. Значение наклона заднего угла - 10 градусов. Угол при вершине приспособления. Он одинаков во всех сверлах, имеет постоянное значение 118 градусов.

Виды заточки сверл:

• Конический. Предназначен для сверл с диаметром от 3 мм. При этом изделие необходимо удерживать двумя руками (одной за рабочую режущую часть, а другой за хвостовую), прижимается к рабочей шлифовальной поверхности, сопровождаясь легким покачиванием инструмента. Движение должны быть плавными и не сильно быстрыми, сверло затачивается неотрывно от камня на станке.
• Одноплоскостной. Это один из видов ручной заточки, подходит для сверл с диаметром до 3 мм, задний угол наклона при заточке может составлять от 28 до 30 градусов. Сверло необходимо приставить к кругу точильного приспособления, при этом следить за тем, чтобы режущая сторона была параллельно кругу.
• Ручной способ заточки. Чтобы произвести работы самостоятельно, используя наждачные приспособления, стоит придерживаться инструкции.

1 метод: Берем сверло левой рукой за рабочую сторону, а правой - захватываем хвостовую. Так удобнее производить заточку инструмента в упрощенном виде. Заднюю часть буравчика прижимаем к рабочей поверхности точильного аппарата, плавными и медленными движениями аккуратно покачиваем рукой, раскачивая при этом сверло. Движения должны быть мягкими и непрерывными в направлении от режущей кромки, буравчик нельзя отрывать от камня на станке. Задняя часть торца должна приобрести конусообразную форму. Аналогичные действия производим и со вторым зубом. В процессе работы нельзя забывать об охлаждении инструмента, помещая сверло периодически в емкость с холодной жидкостью (вода, масляный раствор или смесь воды и соды).

2 метод: Сверло берем аналогичным образом, как и в первом способе заточки. Буравчик со стороны режущей кромки прижимаем к плоскости шлифовального круга и медленно вращаем по кругу вокруг своей оси. Движения также должны быть непрерывными, не отрываясь от точильного аппарата. Получаем хвостовую часть конусообразной формы. При этом должна быть видна симметричность кромок относительно центральной оси вращения. Необходимо, чтобы они имели одинаковую длину и были ровными. В некоторых случаях после того, как была произведена заточка сверл, необходимо произвести доводку. Это позволит вам устранить все зазубрины и неровности, а также сделать все кромки максимально гладкими и однородными, подточив сверло.

Советы новичкам

Если вы проводите заточку буравчиков для металла впервые, вам следует знать о некоторых важных моментах:

1. Если у вас плохое зрение, специалисты рекомендуют надевать очки с большими диоптриями и устанавливать яркую подсветку в рабочей зоне. Существует также специальный точильный станок для людей с плохим зрением.

Смотрите видео:

Если сверлить приходится только древесину, то об остроте сверла можно не задумываться, так как сверло может исправно служить месяцы и годы без заточки. Но когда доходит дело до сверления металла, острота сверла становиться очень важна, другими словами, просверлить металл можно только острым сверлом. Разницу легко почувствовать, взяв абсолютно новое сверло. Начав довольно резво врезаться в металл, с каждой минутой сверло будет погружаться в металл все медленнее, а давить на него придется все сильнее. Скорость затупления сверла зависит в частности от оборотов, скорости подачи, охлаждения и других факторов, однако как ни старайся, время работы сверла до неудовлетворительной работоспособности измеряется минутами. Если объем работы значительный, постоянно покупать новые сверла получится накладно, поэтому лучше научиться их затачивать. Хотя все равно стоит иметь несколько сверл одного диаметра (3-10, в зависимости от ох диаметра и соответственно цены) чтобы возвращаться к заточке только когда затупились все сверла.

На периферии сверла скорость резания максимальна, и, следовательно, максимален нагрев режущих кромок. В то же время отвод тепла от уголка режущей кромки сильно затруднен. Поэтому затупление начинается с уголка, потом распространяется на всю режущую кромку. Ясно видно ее закругление. Затем истирается задняя грань. На ней появляются штрихи, риски, идущие от режущей кромки. По мере износа риски сливаются в сплошную полоску вдоль режущей кромки, более широкую у периферии и сужающуюся к центру сверла. Поперечная режущая кромка при износе сминается.

В начале затупления сверло издает резкий скрипящий звук. Если сверло вовремя не заточить, количество выделяемого тепла будет возрастать и процесс износа пойдет быстрее.

Чтобы облегчить контроль геометрии сверла, главное, что следует сделать - это шаблон описанный ниже. С его помощью, даже если заточка выполняется без приспособлений, всегда можно проверить, где ещё нужно снять металл, и, в конце концов, получить то, что и должно получиться (не может быть чтобы не получилось, даже если придется сточить половину длинны сверла). Для соблюдения симметрии старайтесь, чтобы время заточки каждого участка и сила нажима были постоянные.

Заточка спиральных сверл

Заточку сверла производят по его задним граням. Очень важно, чтобы оба пера (зуба) сверла были заточены совершенно одинаково. Выполнить это вручную очень трудно. Не просто также вручную создать требуемую форму задней грани и заданный задний угол (где какой угол см. ниже).

Для заточки существуют специальные станки или приспособления. Если есть возможность, то лучше затачивать сверла на специализированном оборудовании. Но в условиях домашней мастерской такой возможности, как правило, не бывает. Сверла приходится затачивать вручную на обыкновенном точиле.

В зависимости от того, какую форму придают задней поверхности, существуют разные виды заточки: одноплоскостная, двухплоскостная, коническая, цилиндрическая, винтовая.

При одноплоскостной заточке заднюю поверхность пера выполняют в виде плоскости. Задний угол при такой заточке должен быть 28-30°. При одноплоскостной заточке велика опасность выкрашивания режущих кромок. Этот способ, самый легко выполнимый при ручной заточке, рекомендуют для сверл диаметром до 3 мм.

Универсальные сверла диаметром больше 3 мм обычно подвергают конической заточке. Для того, чтобы были понятны особенности такой заточки, рассмотрим схему конической заточки на станке сверла с углом 2φ в 118°. На рисунке ниже показан шлифовальный круг и прижатое к его торцу режущей кромкой и задней поверхностью сверло.

Представим себе конус, образующая которого направлена вдоль режущей кромки и торца шлифовального круга, а вершина отстоит от диаметра сверла на 1,9 его величины. Угол при вершине равен 26°. Ось сверла пересекается с осью воображаемого конуса под углом 45°. Если вращать сверло, вокруг оси воображаемого конуса (как бы катать конус по торцу шлифовального круга), то на задней грани сверла образуется коническая поверхность. Если ось сверла и ось воображаемого конуса находятся в одной плоскости, то задний угол будет равен нулю. Чтобы образовался задний угол, нужно сместить ось сверла по отношению к оси воображаемого конуса. На практике это смещение будет равным 1/15 диаметра сверла. Качание сверла по оси воображаемого конуса при таком смешении обеспечит конусную заднюю грань и задний угол 12-14°. Чем больше величина смещения, тем большим будет задний угол. Следует напомнить, что задний угол вдоль режущей кромки меняется и увеличивается к центру сверла.

Понятно, что выполнить все эти условия заточки вручную очень сложно. Сверло, предназначенное к заточке, берут левой рукой за рабочую часть, возможно ближе к заборному конусу, а правой за хвостик.

Режущей кромкой и задней поверхностью сверло прижимают к торцу шлифовального круга и, начиная от режущей кромки, плавными движениями правой руки, не отрывая сверла от камня, покачивают его, создавая на задней грани пера конусную поверхность. Затем повторяют ту же процедуру для второго пера.

При заточке желательно как можно точнее повторить ту форму задней поверхности, которая была после заводской заточки, чтобы не потерять требуемые задние углы.

Другой способ заточки, широко применяемый домашними мастерами, заключается в следующем. Как и в предыдущем случае, сверло берут левой рукой за рабочую часть возможно ближе к заборному конусу, а правой за хвостик. Режущей кромкой сверло прижимают к торцу шлифовального круга и плавным движением правой руки, не отрывая сверла от камня, поворачивают его вокруг своей оси, затачивая заднюю поверхность. Очень важно сохранить при вращении сверла нужный угол его наклона к торцу шлифовального круга. Для этого часто при заточке используют специальные втулки.

В результате такой заточки на задних поверхностях обоих перьев получится конусная поверхность, но не будет образован задний угол. При работе трение задней поверхности о стенки отверстия и, следовательно, нагрев будет больше.

Из-за трения о шлифовальный круг, при заточке происходит нагрев инструмента. Это вызывает отпуск закаленной части инструмента. Металл мягчеет, теряет твердость. Неумелое затачивание приводит лезвие инструмента в негодность. Поэтому заточку следует вести с многократным охлаждением сверла в воде или в водно-содовом растворе. Это требование не касается твердосплавных сверл. Нельзя при заточке пользоваться для охлаждения маслом. Если по каким бы то ни было обстоятельствам инструмент затачивают всухую, то:

• за один проход снимают незначительный слой металла;
• скорость вращения абразивного круга должна быть как можно ниже;
• сверло никогда не должно нагреваться до такой степени, чтобы этого не терпела рука.

Практика показывает, что заточку инструмента следует вести против движения шлифовального круга. Тогда режущая кромка более долговечна, реже ее сминание и обламывание.

Для заточки используют шлифовальные круги из электрокорунда (марок 24А, 25А, 91А, 92А) зернистостью 25-40, твердостью М3-СМ2, на керамических связках.

В производстве обычно за заточкой следует доводка. Доводка делает поверхность глаже, убирает мелкие зазубринки. Сверло, подвергнутое доводке, более стойко к износу, чем сверло после заточки. Если у вас есть возможность выполнить доводку, воспользуйтесь ею.

Для доводки применяют шлифовальные круги из зеленого карбида кремния марки 63С зернистостью 5-6, твердостью М3-СМ1 на бакелитовой связке или круги из эльбора ЛО, зернистостью 6-8 на бакелитовой связке.

Одно из основных условий правильной заточки сверла - сохранение его осесимметричности. Обе режущие кромки должны быть прямолинейны и иметь идентичную длину, тождественную величину углов при вершине (и углы заострения) по отношению к оси сверла.

Правильность заточки проверяют специальным шаблоном.

а - шаблон; б - проверка угла при вершине и длин режущих кромок; в - угла заострения; г - угла между перемычкой и режущей кромкой.

Его делают самостоятельно из листа меди, алюминия или стали толщиной приблизительно 1 мм. Самый долговечный шаблон, конечно, из стали. Шаблоном проверяют угол при вершине, длину режущих кромок, угол между перемычкой и режущей кромкой. Вместо заднего угла, который весьма сложно измерить, шаблоном измеряют угол заострения. Шаблон целесообразно сделать перед началом использования нового сверла, чтобы с последнего перенести нужные углы.

Неравномерная длина режущих кромок и наклон их к оси сверла приводят и к неодинаковой нагрузке. Сверло быстрее выйдет из строя из-за интенсивного износа перегруженной режущей кромки.

а - клины режущих кромок неодинаковы, середина перемычки не совпадает с осью сверла; б - режущие кромки заточены под различными углами к оси сверла, середина перемычки совпадает с осью сверла.

Неравномерная нагрузка на части сверла вызовет его биение в процессе резания и, как результат, увеличение диаметра полученного отверстия.

Самый простой способ проверки правильности заточки - пробное сверление. Если перья сверла заточены неодинаково, то у менее нагруженного будет меньше стружки из соответствующей канавки. Иногда стружка выступает лишь через одну канавку. Диаметр отверстия может быть преувеличен в сравнении с диаметром сверла.

Приспособление состоит из неподвижного основания и съемной державки с отверстиями для сверл разного диаметра.

1 - рейка; 2 - сверло; 3 - наждачный круг; 4 - основание; 5 - державка.

Основание выполняют из строганной доски толщиной 30-40 мм, к которой под углом 30-32° (зависит от угла 2φ, см. ниже, 30° для 2φ=120°, 32° для 2φ=116°) пришивается (прибивается, приклеивается) деревянная рейка со скошенной под углом 25-30° (для одноплоскостной заточки) боковой гранью. Эта рейка и ориентирует под нужным углом державку с затачиваемым сверлом относительно шлифовального круга. Державку изготавливают из прямоугольного деревянного бруска, одну из боковин которого состругивают под углом 60-65° (зависит от угла боковой грани рейки). Этой боковиной державку прижимают к рейке на доске основания, что обеспечивает заточку переднего угла сверла в требуемых пределах (25-30°). На другой боковине державки размечают и высверливают перпендикулярно плоскости этой боковины сквозные отверстия для каждого сверла того или иного диаметра. Длину державки выбирают такой, чтобы ее было удобно держать при заточке сверл.

На обычный подпятник (подлокотник) приспособление не установишь, так что придется придумывать для него какой-то столик или полку, можно перенести заточной станок на стол где будет место и для этого приспособления. На основание уложите вплотную к рейке державку с вставленным в нее сверлом, подлежащим заточке. Сверло в гнезде державки поверните так, чтобы затачиваемая кромка была сориентирована горизонтально. Левой рукой держите сверло у затачиваемой кромки, правой - хвостовик сверла. Прижимая державку к скошенной рейке, подведите сверло к наждачному кругу и заострите одну кромку. Затем разверните сверло и так же обработайте вторую кромку.

Можно сделать и проще:

Углы заточки и другие характеристики сверла

Спиральное сверло представляет собой стержень, имеющий для облегчения выхода стружки две винтовые канавки. Благодаря канавкам на сверле образуются два винтовых пера, или, как их иначе называют, зуба.

Спиральное сверло состоит из рабочей части, шейки, хвостовика и лапки.

А - с коническим хвостовиком; В - с цилиндрическим хвостовиком; а -рабочая режущая часть; б - шейка; в - ширина пера; г - лапка; д - поводок; е - канавка стружечная винтовая; ж - перо; з - хвостовик; и - перемычка; L - общая длина; L 0 - длина "рабочей режущей части"; D - диаметр; ω - угол наклона "канавки стружечной винтовой"; 2φ - угол при вершине; f - ширина ленточки спиральной; ψ - угол наклона перемычки.

Рабочая часть разделяется на режущую и направляющую. Все режущие элементы сверла расположены на режущей части - заборном конусе. Направляющая часть служит для направления во время резания и является запасной при переточке сверла. На перьях направляющей части по винтовой линии расположены цилиндрические фаски-ленточки. Ленточка служит для направления сверла в отверстии, а также для уменьшения трения сверла о стенки отверстия. Она не должна быть широкой. Так, ширина ленточки сверла диаметром 1,5 мм составляет 0,46 мм, диаметром 50 мм - 3,35 мм. Хвостовик сверла и лапка служат для закрепления сверла в шпинделе станка или патроне. Сверла могут быть выполнены как с шейкой, так и без нее.

Диаметр сверла, измеренный по ленточкам, неодинаков по длине сверла. У заборного конуса он несколько больше, чем у хвостовика. Это уменьшает трение ленточек о стенки отверстия.

Для того чтобы понять устройство режущей части сверла, рассмотрим основные принципы работы любого режущего инструмента (в том числе и сверла). Одно из важнейших требований к режущему инструменту состоит в том, чтобы отделяемая стружка свободно отходила от места резания. Поверхность инструмента, по которой сбегает стружка, называют передней гранью. Эту грань отклоняют назад под некоторым углом от вертикальной плоскости.

1 - клин; 2 - обрабатываемый предмет; γ (гамма) - угол передний; α (альфа) - угол задний; δ (дельта) - угол резания; β (бета) - угол заострения.

Благодаря этому углу для инструмента облегчено врезание в металл и стружка свободнее сходит по передней грани. Угол между передней гранью инструмента и плоскостью, проведенной перпендикулярно к поверхности резания, называется передним углом и обозначается греческой буковой γ.

Поверхность инструмента, обращенную к детали, называют задней гранью. Ее отклоняют на некоторый угол от поверхности обрабатываемой детали, чтобы уменьшить трение инструмента о поверхность резания. Угол между задней гранью инструмента и поверхностью резания называют задним углом и обозначают греческой буквой α.

Угол между передней и задней гранью инструмента называют углом заострения и обозначают греческой буквой β.

Угол между передней гранью инструмента и поверхностью резания называют углом резания и обозначают греческой буквой δ. Этот угол представляет собой сумму угла заострения β и заднего угла α.

Передний и задний угол - это те углы, которые необходимо соблюдать при заточке.

А теперь найдем описанные выше грани и углы на сверле, которое совсем не похоже на инструмент, изображенный на рисунке выше. Для этого рассечем режущую часть сверла плоскостью АБ, перпендикулярной его режущей кромке.

Режущая кромка - это линия пересечения передней и задней граней инструмента. Передний угол γ у сверла образует винтовая канавка. Угол наклона канавки к оси сверла определяет величину переднего угла. Величина углов γ и α вдоль режущей кромки переменна, о чем будет рассказано ниже.

Сверло имеет две режущие кромки, соединенные между собой перемычкой, расположенной под углом ψ к режущим кромкам.

Получив общее представление о геометрии режущей части сверла, поговорим подробнее о ее элементах. Передняя грань спирального сверла представляет собой сложную винтовую поверхность. Грань - это название условное, так как слово "грань" предполагает плоскость. Винтовая канавка, поверхность которой образует переднюю грань, пересекаясь с заборным конусом, создает прямые режущие кромки.

Угол наклона винтовой канавки к оси сверла обозначают греческой буквой ω. Чем больше этот угол, тем больше передний угол и тем легче выход стружки. Но сверло с увеличением наклона винтовой канавки ослабляется. Поэтому у сверл с малым диаметром, имеющих меньшую прочность, этот угол делают меньше, чем у сверл большого диаметра. Угол наклона винтовой канавки зависит также от материала сверла. Сверла из быстрорежущей стали могут работать в более напряженных условиях, чем сверла из углеродистой стали. Поэтому для них угол ω может быть больше.

На выбор угла наклона влияют свойства обрабатываемого материала. Чем он мягче, тем угол наклона может быть больше. Но это правило применимо в производстве. В домашних условиях, где одно сверло используют для обработки разных материалов, угол наклона обычно связан с диаметром сверла и изменяется от 19 до 28° для сверл диаметром от 0,25 до 10 мм.

Форма канавки должна создавать достаточное пространство для размещения стружки и обеспечивать легкий отвод ее из канавки, но при этом не очень ослаблять сверло. Ширина канавки должна быть приблизительно равна ширине пера. Глубина канавки определяет толщину сердцевины сверла. От толщины сердцевины зависит прочность. Если канавку сделать глубже, стружка будет лучше размещаться, но сверло будет ослаблено. Поэтому толщину сердцевины выбирают в зависимости от диаметра сверла. В сверлах малого диаметра толщина сердцевины составляет большую долю диаметра сверла, чем в сверлах большого диаметра. Так, для сверл диаметром 0,8-1 мм ширина сердцевины 0,21-0,22 мм, а для сверл диаметром 10 мм ширина сердцевины 1,5 мм. С целью повышения прочности сверла толщину сердцевины увеличивают по направлению к хвостовику.

Переднюю грань у сверла не перетачивают.

Конструкция винтовых канавок такова, что по мере приближения от края сверла к центру их угол наклона уменьшается, а значит, уменьшается и передний угол. Условия работы режущей кромки у центра сверла будут труднее.

Задний угол, так же как и передний, изменяется по величине в разных точках режущей кромки. В точках, расположенных ближе к наружной поверхности сверла, он меньше, в точках, расположенных ближе к центру, больше. Задний угол образуется при заточке заборного конуса и на периферии сверла равен приблизительно 8-12°, а в центре 20-25°.

Перемычка (поперечная кромка) расположена в центре сверла и соединяет обе режущие кромки. Угол наклона перемычки к режущим кромкам ψ может быть от 40 до 60°. У большинства сверл ψ=55°. Перемычка образуется пересечением двух задних граней. Ее длина зависит от толщины сердцевины сверла. Так как толщина сердцевины увеличивается по направлению к хвостовику, длина перемычки возрастает в результате каждой заточки. В процессе сверления поперечная кромка только мешает внедрению сверла в металл. Она не режет, а скребет или, вернее, давит металл. Недаром ее когда-то называли скребущим лезвием. С уменьшением длины перемычки вдвое усилие подачи можно снизить на 25%. Однако уменьшение длины перемычки за счет уменьшения толщины сердцевины приведет к ослаблению сверла.

Большое влияние на работу сверла оказывает угол при вершине 2φ. Если угол при вершине мал, стружка своим нижнем краем будет задевать за стенку отверстия и условий для правильного образования стружки не будет.

На рисунке ниже показано сверло с нормальным углом заборного конуса.

Край стружки в этом случае хорошо укладывается в канавку. Изменение угла при вершине изменяет длину режущей кромки и, следовательно, нагрузку на единицу ее длины. При увеличении угла при вершине нагрузка на единицу длины режущей кромки растет, при этом увеличивается сопротивление внедрению сверла в металл в направлении подачи. При уменьшении угла при вершине возрастает усилие, необходимое для вращения сверла, так как ухудшаются условия образования стружки и возрастает трение. Но при этом нагрузка на единицу длины режущей кромки уменьшается, толщина срезаемой стружки становится меньше и теплота от режущих кромок отводится лучше.

Обычно угол при вершине (2φ) стандартных универсальных сверл из углеродистой, хромистой и быстрорежущей стали равен 116-118° и считается пригодным для многих материалов. Но для того, чтобы обеспечить наилучшие условия работы, его меняют, как показано в таблице.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Не требует особых доказательств тот факт, что в процессе работы сверло по металлу имеет неприятное свойство становиться тупее. Причем это происходит тем быстрее, чем чаще пребывает сверло в работе и чем больший объем работы им выполняется.

Сверло по металлу после непродолжительного использования затупляется и требует заточки.

Многие не обращают на это внимания и продолжают работу, пока сверло окончательно не пришло в негодность, после чего выбрасывают его и покупают новое. Происходит это потому, что хозяева попросту не знают, как по металлу. А между тем сделать это можно и в домашних условиях, используя для этого имеющиеся почти в каждой домашней мастерской приспособления и инструменты.

Признаки тупого сверла

Если при соприкасании сверла и металла будет слышен резкий скрип, то значит сверло затупилось.

Сверлить металл можно только очень острым инструментом. Если в начале сверления вы услышите резкий скрип в месте соприкосновения инструмента и металла, то это верный признак того, что сверло тупое. Услышав такой противный звук, лучше прекратить работу. В противном случае инструмент, вращаясь, будет сильнее тереться об металл, соответственно, больше выделять тепло в процессе сверления. От трения и нагревания рабочая кромка сверла будет быстрее изнашиваться.

Домашние умельцы для своих нужд используют преимущественно маленькие сверла, Ø не больше 16 мм. Для заточки затупленного инструмента лучше использовать специальное оборудование. Но оно стоит довольно дорого, поэтому для дома его приобретают редко. Но в любой домашней мастерской можно сообразить приспособление для заточки из находящихся под рукой инструментов. Заточку можно сделать с помощью:

• точильного станка с абразивным кругом;
• шлифовальной машинки;
• электродрели со сменной насадкой.

Можно использовать и любое другое приспособление для заточки, на которое можно установить точильный камень и заставить его вращаться. Нужно только, чтобы такое приспособление могло обеспечить скорость вращения вала до 1500 об/мин.

Вернуться к оглавлению

Подготовка к работе

В целях своей безопасности при заточке сверла используйте защитные перчатки и очки.

Но прежде чем приступать к работе, нужно надеть защитные очки и перчатки и подготовить емкость с водой. Это обязательные защитные приспособления, без которых выполнять заточку металлических инструментов очень опасно.

Во время работы искры и микроскопические металлические пылинки отлетают от точила и инструмента и разлетаются в разные стороны. Если не защитить руки и лицо, то эти микроскопические частички могут довольно чувствительно резануть по открытой коже. Но особую опасность они представляют для незащищенных глаз. Попав в них, металлические пылинки становятся причиной серьезных проблем со зрением, вплоть до полной его потери.

Емкость с водой нужна, чтобы охлаждать затачиваемый инструмент, ведь во время заточки он сильно нагревается от трения об вращающуюся плоскость круга. Если сверло вовремя не охладить, то оно неизбежно перегреется и в дальнейшем в процессе работы быстро сломается.

Вернуться к оглавлению

Техника и последовательность заточки

Но приготовленные инструменты и защитные приспособления – это только полдела. Нельзя браться за работу, не зная, как . Ведь этот процесс хотя и несложный, но требует строгого соблюдения последовательности заточки. Также очень важно изначально правильно определиться с видом заточки. Вид определяется по тому, какую форму нужно придать режущим граням (“перам”) инструмента. Существуют одноплоскостный, двухплоскостный, конический, цилиндрический и винтовой вид заточки.

Чтобы определить правильно или неправильно заточено сверло, нужно внимательно рассмотреть его после заточки. Факторы правильной заточки сверла следующие: оно должно остаться симметричным относительно своей оси. Его режущие кромки должны иметь одинаковую длину по отношению к оси сверла и одинаковые углы заострения.

Заточка всегда начинается с задней поверхности сверла. Поверхность нужно плотно прижать к точильному кругу, сохраняя во время всего процесса первоначально заданный угол. Без навыков сделать все правильно с первого раза очень сложно, поэтому будьте готовы к тому, что придется делать несколько подходов. После каждого подхода следует внимательно осматривать затачиваемую поверхность. Работу продолжают до тех пор, пока задняя поверхность не станет похожа на правильный конус, если смотреть на нее сбоку, на уровне глаз.

Только добившись нужного результата, можно приступать к заточке режущей части. Выполняя ее, нужно стремиться к тому, чтобы оба “пера” затачивались абсолютно идентично. Также очень важно при работе выдержать правильный угол заточки.

При одноплоскостной заточке задняя поверхность обрабатывается в виде одной плоскости, соблюдая угол в диапазоне 28-30 °. Это один из самых простых способов, которым пользуются для тонких инструментов, диаметром до 3 мм.

Выполняя работу этим способом, сверло прижимают под заданным углом к точильному кругу. Затачиваясь, инструмент не переворачивается и перемещается. Часто это приводит к тому, что режущие кромки у сверла могут выкрошиться, особенно если металл попался невысокого качества.

Режущую часть сверл большего диаметра предпочтительней затачивать конически. Это более сложный способ, и если вы по какой-то причине дорожите затачиваемым инструментом, то сначала лучше потренироваться на какой-нибудь сломанной поверхности, чтобы “набить” руку.

Техника этого способа такая: левой рукой инструмент берется за рабочую часть, а правой – за хвостик. Держать рабочую часть нужно максимально близко к заборному конусу, иначе качественной заточки не получится. В таком положении сверло прижимается не только режущей кромкой, но и поверхностью задней части к торцу точила. Держащей за хвостик правой рукой сверло медленно и плавно покачивается, чтобы на задней грани сверла образовалась конусная поверхность. После окончания заточки одного пера инструмент поворачивается к точилу другим, и все повторяется по новой. Очень важный нюанс для этого способа: сверло во время заточки пера ни в коем случае нельзя отрывать от точила.

Существует и другая техника конической заточки. Сверло также берется левой рукой за рабочую часть, а правой – за хвостик. Но к торцу точила сверло прижимается только режущей кромкой, а затем во время работы, не отрывая ее от точила, инструмент плавно проворачивается вокруг своей оси, достигая равномерной и качественной заточки задней поверхности.

При таком способе заточки с обоих боков на задней поверхности пера получится конус, но сверло останется без сточенного заднего угла. Поэтому при работе такое сверло будет больше тереться об металл и, соответственно, больше нагреваться.