Свердління - це один із видів матеріалу різанням. У цьому методі використовується спеціальний різальний інструмент – свердло. З його допомогою можна зробити отвір різного діаметра, також глибини. Крім того, є можливість створення багатогранних отворів з різним перерізом.

Призначення операції

Свердління - це необхідна операція, якщо потрібно отримати отвір у металевому виробі. Найчастіше для свердління є кілька таких причин:

• потрібно створити отвір під нарізування різьблення, або розточування;
• необхідно розмістити в отворах електричні кабелі, кріпильні елементи, просмикнути через них анкерні болти і т. д.;
• відділення заготівель;
• послабити конструкції, що руйнуються;
• в залежності від діаметра отвору, його можна використовувати навіть для закладки вибухівки, наприклад, при видобутку природного каменю.

Даний список можна продовжувати ще довго, але вже можна зробити висновок, що операція свердління - це одна з найпростіших і водночас досить необхідних та поширених речей.

Витратні матеріали

Природно, що здійснення процесу свердління необхідно мати свердла. Залежно від цього розхідника змінюватиметься діаметр отвору, а також кількість його граней. Вони можуть бути круглого перерізу, а можуть бути багатогранними – трикутними, квадратними, п'ятигранними, шестигранними тощо.

Крім того, свердління - це операція, при якій свердло нагріватиметься до високих температур. Тому необхідно точно підбирати якість цього елемента, ґрунтуючись на вимогах матеріалу, з яким доведеться працювати.

• Досить поширений матеріал для виробництва пристосувань для свердління – вуглецева сталь. Елементи цієї групи маркуються так: У8, У9, У10 і т. д. Основне призначення таких розхідників - це свердління отворів у дереві, пластмасі, м'яких металах.
• Далі йдуть свердла, виготовлені із низьколегованої сталі. Вони призначаються для свердління тих самих матеріалів, що і вуглецеві, але їх відмінність полягає в тому, що у цієї марки елементів підвищено значення теплостійкості до 250 градусів за Цельсієм, а також збільшена швидкість свердління.

Покращені свердла

Є кілька типів свердл, які призначені для якісніших матеріалів:

• Перший тип свердл виготовляється із швидкорізальної сталі. Теплостійкість цих розхідників набагато вища - 650 градусів за Цельсієм, а призначені вони для свердління будь-яких конструкційних матеріалів у незагартованому стані.
• Наступна група - це свердла із твердими сплавами. Застосовуються для того, щоб робити отвори у будь-яких конструкційних незагартованих сталях, а також у кольоровому металі. Особливістю є те, що використовується свердління на підвищених швидкостях. З цієї причини теплостійкість підвищена до 950 градусів за Цельсієм.
• Одні з найстійкіших елементів – це свердла з боразоном. Застосовуються для робіт із чавуном, сталями, склом, керамікою, кольоровими металами.
• Остання група – це свердла з алмазом. Застосовуються для свердління найтвердіших матеріалів, скла, кераміки.

Типи верстатів для свердління

Для проведення операції свердління можуть бути використані такі види верстатів:

• Вертикальні та горизонтальні свердлильні пристрої. Свердління отворів для таких машин – основна операція.
• Використовуються вертикальні та горизонтальні типи. Свердління вважається допоміжними операціями для цих пристроїв.
• Вертикальні, горизонтальні та універсальні верстатифрезерувального типу. Для цих агрегатів свердління також є другорядною операцією.
• Токарні та токарно-потиличні верстати. На першому типі пристроїв свердло є нерухомою частиною, а обертається сама заготовка. Для другого типу пристрою свердління не є основною операцією, а свердло є нерухомим елементом, як і в першому випадку.

Це все типи свердлильних верстатів, на яких можна проводити всі необхідні операції.

Ручні інструменти та допоміжні операції

Щоб полегшити процес свердління, використовуються кілька допоміжних операцій. До них можна віднести такі:

• Охолодження. При свердлінні використовуються різноманітні мастильно-охолодні речовини. До них відноситься, наприклад, вода, емульсії, олеїнова кислота. Також можуть бути використані газоподібні речовини, наприклад, вуглекислий газ.
• Ультразвук. Ультразвукові вібрації, що виробляє свердло, використовуються для збільшення продуктивності процесу, а також для посилення дроблення стружки.
• Підігрів. Для того, щоб покращити свердління металу, що має високу щільність, його попередньо розігрівають.
• Удар. Для роботи з деякими поверхнями, наприклад бетоном, необхідно використовувати ударно-поворотні рухи, щоб збільшити продуктивність.

Здійснювати цю процедуру можна не тільки на верстатах в автоматичному режимі, а й на ручному обладнанні. Ручне свердління передбачає використання таких інструментів, як:

• Механічний дриль. Для свердління використовується механічна сила людини.
• Електричний дриль. Може здійснювати звичайне та ударно-поворотне свердління. Працює від електричної мережі.

Види процедури та охолодження

Є кілька основних видів свердління – це обладнання циліндричних отворів, багатогранних або овальних, а також розсвердлювання вже наявних циліндричних отворів для збільшення їх діаметра.

Основна проблема, яка виникає в процесі свердління металу, - це сильне нагрівання елемента, що витрачається, тобто свердла, а також місця проведення робіт. Температура матеріалу може досягати 100 градусів за Цельсієм і більше. Якщо вона дійде до певних значень, можливо виникнення горіння або плавки. Тут важливо відзначити, що безліч сталей, які використовуються для виробництва свердл, втрачають свою твердість при нагріванні, через що тертя тільки збільшуватиметься, тому елемент, на жаль, зношуватиметься швидше.

Для того, щоб боротися з цим недоліком, використовують різні охолодні речовини. Найчастіше при вертикальному свердлінні на верстаті є можливість організувати подачу речовини, що охолоджує, безпосередньо до місця проведення роботи. Якщо вона здійснюється із застосуванням ручних приладів, то через певний проміжок часу необхідно переривати процес і занурювати свердло в рідину.

Суть свердління

Технологія свердління отворів - це процес утворення канавок за допомогою зняття стружки в суцільному матеріалі за допомогою ріжучого інструменту. Даний елемент здійснює обертальні та поступальні або обертально-поступальні рухи одночасно, чим і утворює отвір.

Використання цього виду обробки матеріалу використовується для того, щоб:

• отримати невідповідні отвори з низьким ступенем точності та класом шорсткості, що використовуються для кріпильних болтів, заклепок тощо;
• отримати отвори під нарізування різьблення, розгортання тощо.

Параметри обробки

Використовуючи процедуру глибокого свердління або розсвердлювання можна отримати отвори, які характеризуються 10-м або 11-м ступенем квалітету шорсткості поверхні. Якщо необхідно отримати якісніший отвір, то після завершення процесу обробки необхідно додатково зенкерувати і розгортати його.

Для того, щоб збільшити точність роботи, в деяких випадках можна вдатися до ретельного регулювання положення верстата, правильно заточеного витратного елемента. Також застосовується спосіб, у якому робота здійснюється через спеціальний прилад, що підвищує точність. Цей пристрій називається кондуктором. Також є поділ свердел на кілька класів. Бувають спіральні з прямими канавками, перові, що використовуються для глибокого або кільцевого свердління, а також свердла.

Опис конструкції свердла

Найчастіше для роботи використовується звичайне. Спеціальні використовуються набагато рідше.

Спіральний елемент є двозубою ріжучу деталь, Що включає всього дві основні частини - це хвостовик і робоча частина.

Якщо говорити про робочу частину, то її можна розділити на циліндричну та калібруючу. На першій частині свердла розташовуються дві гвинтові канавки один навпроти одного. Основне призначення цієї частини – стружки, що виділяється під час роботи. Тут важливо відзначити, що канавки мають правильний профіль, який забезпечує правильне утворення ріжучих кромок свердла. Крім того, створюється і необхідний простір, який потрібний для відведення стружки з отвору.

Технологія свердління

Тут важливо знати дещо певних правил. Дуже важливо, щоб форма канавок, а також кут нахилу між напрямком осі свердла та дотичною до стрічки були такими, щоб забезпечити легке відведення стружки, при цьому не послабивши переріз зубів. Однак тут варто зазначити, що ця технологія, а особливо числові значення, помітно змінюватиметься залежно від діаметра свердла. Справа в тому, що збільшення кута нахилу призводить до послаблення дії свердла. Цей недолік проявляється тим сильніше, що менше діаметр елемента. Тому доводиться підлаштовувати кут під свердло. Чим менше свердло - тим менший кут, і навпаки. Загальний кут нахилу канавок становить від 18 до 45 градусів. Якщо йдеться про свердління сталі, необхідно використовувати свердла з кутом нахилу від 18 до 30 градусів. Якщо отвори робляться у крихких матеріалах, наприклад, як латунь чи бронза, то кут скорочується до 22-25 градусів.

Принципи проведення роботи

Тут важливо почати з того, що в залежності від матеріалу інструменту буде змінюватися і наприклад:

• Якщо свердління проводиться з використанням елементів інструментальної сталі, то мінімальна швидкість становить 25 м/хв, а максимальна - 35 м/хв.
• Якщо механічна обробка здійснюється свердлами, що належать до категорії швидкорізальних, мінімальна швидкість - 12 м/хв, а максимальна - 18 м/хв.
• Якщо використовуються свердла їх твердосплавних матеріалів, значення рівні 50 м/хв і 70 м/хв.

Тут важливо відзначити, що технологія свердління передбачає вибір швидкості процедури в залежності від діаметра самого елемента та малої подачі (зі збільшенням діаметра зростає швидкість).

Характерною особливістю проведення роботи є використання стандартного кута при вершині для свердла, який дорівнює 118 градусів. Якщо необхідно працювати з сировиною, що характеризується високою твердістюсплаву, то кут потрібно збільшити до 135 градусів.

Збереження свердел

Однією з важливих завдань під час проведення такого типу механічної обробкистало те, що потрібно зберегти ріжучі властивості розхідника. Збереження цих параметрів безпосередньо залежить від того, який спосіб експлуатації був обраний і чи він підходив до даному матеріалу. Наприклад, щоб усунути поломку свердла на проході, необхідно сильно зменшувати подачу в момент виведення свердла з отвору.

Особливу увагу технології свердління потрібно приділити у тих ситуаціях, коли глибина отвору перевищує довжину гвинтової канавки розхідника. У момент введення свердла стружка все ще утворюватиметься, а ось під час виходу її вже не буде. Через це свердла ламаються дуже часто. Якщо ніякого виходу із ситуації немає, то потрібно періодично виводити свердло та вручну очищати його від непотрібних елементів, тобто стружки.

Коронки для свердління

Для того, щоб зробити отвір у певному покритті, необхідно використовувати коронки. Однак і їх теж потрібно вибрати правильно, ґрунтуючись на певних параметрах. В даний час використовується три основні види матеріалу для створення коронок - це алмаз, переможе і карбідо-вольфрам. Особливістю алмазної коронки стало те, що вона здійснює ненаголошене свердління. У такому разі виходить більше правильна геометріяотвори.

Основними перевагами алмазних насадок стало таке: можливість різання залізо бетонних матеріалів, низький рівень шуму та пилу, відсутність порушення структури конструкції, оскільки технологія не використовує ударне зусилля.

Тріскання(рис. 155) застосовується для свердління отворів діаметром до 19-30 мм важкодоступних місцях.
Тремтіння складається з шпинделя 1, який охоплюється вилкою рукоятки 2. На шпинделі закріплено храпове колесо 3 з зубами, спрямованими в один бік. На одному кінці шпинделя є отвір для закріплення свердла, а на інший нагвинчується висока гранена гайка 4, з конусним вільно обертовим упором 5. У вилці рукоятки шарнірно укріплена собачка 6, яка під дією пружини 7 заскакує в проміжки між колесами. При повороті рукоятки за годинниковою стрілкою собачка через колесо хропіння обертає шпиндель, а разом з ним і закріплене свердло. Висока гайка при цьому згвинчується зі шпинделя і, упираючись у нерухому опору або скобу, створює необхідний тиск подачі на свердло, яке вдавлюючись у виріб просвердлює в ньому отвір. При повороті рукоятки у напрямку собачка ковзає по зубах храповика і шпиндель залишається нерухомим.

Робота тріскачкою проводиться наступним чином. Рукояткою обертають шпиндель за годинниковою стрілкою на 1/4 обороту, потім відводять назад. Рукоятку тріскачки роблять досить довгою (300-400 мм) для того, щоб полегшити зусилля під час робочого руху.
Темп роботи тріскачкою - 6-8 оборотів свердла за хвилину. Розмір подачі однією оборот свердла становить близько 0,1 мм.
Незважаючи на повільний темп роботи, тріскачки мають широке застосування, тому що дають можливість свердлити отвори. великих діаметріві в таких місцях, де не можна застосувати інші пристрої для свердління.
Коловорот- Найпростіший прилад для свердління отворів. Застосовують його для свердління дрібних отворіву дереві, фібрі та м'яких металах, для загвинчування та відгвинчування шурупів та гвинтів, притирання клапанів тощо.
Коловорот (рис. 156) складається з вигнутого сталевого стрижня, на верхньому кінці якого є вільно упорний капелюшок, що обертається, а на нижньому кінці укріплений патрон. На коліні посаджена дерев'яна ручка, що вільно обертається навколо своєї осі.

Робота коловоротом проводиться наступним чином: на капелюшок натискають лівою рукою або грудьми і цим створюють зусилля подачі свердла, а правою рукоюобертають ручку коловороту.
Гвинтовий дриль (рис. 157) застосовується для свердління отворів діаметром не більше 3 мм; вона складається зі шпинделя, що має на стрижні чотиризахідне різьблення, по якому вільно переміщається гайка. На верхній кінець шпинделя надівається рукоятка, у якій кінець шпинделя обертається вільно, але в нижньому кінці кріпиться головка чи патрон, у яких затискається свердло. Якщо лівою рукою зробити тиск на рукоятку, а правою переміщати гайку на нарізці вниз і вгору, шпиндель і свердло будуть обертатися то в один, то в інший бік і свердліти вироби. Свердла при цьому застосовуються двосторонні перові.
Якщо у такого ж дриля під гайкою встановити спіральну пружину, а в нижній частині шпинделя закріпити маховичок, то обертання шпинделя при переміщенні гайки вниз і вгору відбуватиметься тільки в один бік.
Це здійснюється так: гайку рухають швидко вниз, потім випускають з руки; тоді вона під дією стиснутої пружини, обертаючись, піднімається вгору по нарізці шпинделя, а маховичок тим часом під дією сили інерції продовжує обертати шпиндель у тому напрямі; потім гайку знову швидко опускають вниз і тим самим прискорюють обертання шпинделя та свердла. Завдяки такому пристосуванню у гвинтовому дрилі можна застосовувати односторонні перові або спіральні свердла, якими свердлити набагато легше.
Ручний дрильіз зубчастою передачею (рис. 158) застосовується для свердління отворів діаметром до 8 мм,

Дриль складається з корпусу 1, піднагрудної тарілки 2, рукоятки 3, шпинделя 4 самотрируючого трикулачкового патрона 5 і ручки 6 для утримання дриля при свердлінні.
Шпиндель наводиться у обертальний рух парою конічних шестерень 7 і 8 за допомогою рукоятки 3. Шпиндель має дві швидкості, зміна яких проводиться кулачковою муфточкою 9.
Прийом свердління ручним дрилемполягає в наступному: свердло затискають у патроні, лівою рукою утримуючи дриль за ручку 6, встановлюють свердло в намічене для свердління місце. Потім натискають грудьми на тарілку 2 і правою рукою обертають ручку 3. При обертанні ручки рух передається через конічні шестерні свердлу.
У процесі свердління необхідно стежити за тим, щоб свердло точно прямувало осі отвору, а вісь свердла збігалася з віссю дриля.
Дриль із зубчастою передачею робить до 300 об/хв.

Пневматичний дриль(рис. 159) влаштована так, що обертання свердла здійснюється за допомогою стисненого (до 5 атм) повітря і може застосовуватися тільки в тих майстернях, які мають компресорну установку для отримання стиснутого повітря. Ручні пневматичні дрилі випускаються різними за розміром, вагою та потужністю і призначаються для свердління отворів діаметром до 50 мм, загортання гвинтів, болтів, гайок та виконання інших робіт. В залежності від кількості повітря, що подається в корпус дриля, кількість обертів свердла регулюється в межах 50-2500 за хвилину.
Стиснене повітря по гумовому шлангу, приєднаному до ніпелю 1, надходить у корпус дриля і завдяки своїй дії на золотники і поршні приводить свердло в обертальний рух.
Подача повітря регулюється поворотом ручки 2 навколо осі.
Зусилля на свердло проводиться або повертанням маховичка 3, який центром, що вільно обертається, упирається в нерухому опору (скобу), або - в невеликих дрилях - натисканням грудьми за принципом дриля з зубчастою передачею.
Під час роботи пневматичним дрилем, особливо коли натискання на дриль проводиться руками або грудьми (без допомоги скоби), слід уважно стежити за обертанням шпинделя і у разі уповільнення його руху негайно вимкнути дриль.
Електричний дриль(рис. 160) - найбільш поширений у слюсарних майстернях прилад для свердління отворів, поступово витісняє існуючі дрилі та тріскачки.

Електродриль, або свердлилка, має невеликий електромотор, поміщений в алюмінієвому корпусі 1. На кінці валу електромотора закріплюється патрон 2, в якому затискається свердло. Слюсар утримує дриль у роботі обома руками за ручки 3 жорстко з'єднані з корпусом, і встановлює її так, щоб центр свердла точно збігався з наміченим кернером центром майбутнього отвору; потім він грудьми натискає на спеціальний упор 4, розташований у верхній частині корпусу, і кнопкою, вміщеною в коробці 5, включає двигун. Електродриль може працювати від звичайної електромережі напругою 120 або 220 вольт.
Число оборотів свердла електродриля 1000-1200 за хвилину. Залежно від конструкції та потужності мотора, електродрилем можна свердлити отвори діаметром від 2 до 25 мм.
Електродрилі застосовують у тих випадках, коли виріб не можна помістити на свердлильний верстатабо коли потрібно просвердлити отвір, не знімаючи деталі з машини.

Столярні та теслярські роботиКоршевер Наталія Гаврилівна

Інструменти для свердління

Інструменти для свердління

Свердлильний інструмент відрізняється різноманітністю. Він використовується для виготовлення отворів для панелей, круглих шипів і болтів, їм висвердлюють сучки (отвори від сучків закладають пробками).

Під час роботи вам обов'язково знадобиться дрильз набором свердел (рис. 32).

Мал. 32. Набір свердел по дереву: а – центрове із плоскою головкою («пірка»); б - гвинтове; в – спіральне; г – пробкове; д - зенкувальне.

Свердлінням найчастіше роблять вибірку круглих отворівта гнізд під шипи, шурупи, болти.

Свердла, які використовують столяри та теслярі, відрізняються від тих, що застосовують для свердління металу та інших матеріалів. У них по-іншому заточені ріжучі кромки, і вони знаходяться головним чином у нижній частині свердла.

Центрове свердлоз плоскою головкою (перовий свердло, «пірка») використовується для свердління отворів циліндричних під вставні круглі шипи. Центровими свердлами (рис. 32, а) свердлять наскрізні отвори поперек волокон. Працювати з ними досить важко, оскільки вони погано викидають стружку назовні. Центрове свердло є стрижнем, який закінчується внизу ріжучою частиною, що складається з підрізача, леза і напрямного центру (вістря). Свердла випускають з градацією через 2 мм від 10 до 60 мм і завдовжки 120 та 250 мм.

Для свердління глибоких отворів упоперек волокон або наскрізних отворів у заготовках, що мають велику товщину, часто застосовують свердла з гвинтовою частиною (рис. 32 б). За формою їх поділяють на гвинтові, шнекові та штопорні. На кінці таких свердлів розташований гвинт із дрібним різьбленням. При свердлінні такими свердлами отвори виходять чистими, оскільки стружка легко видаляється гвинтовими канавками.

Спіральнісвердла (рис. 32, в) також дають точні та чисті отвори.

Пробковесвердло (рис. 32, г) дозволяє висвердлювати отвори досить великих діаметрів. Його робоча частина є циліндром з діаметральним різцем всередині і круговим підрізачем на бічній поверхні. Зазвичай такий свердло застосовують для висвердлювання сучків або посадкових гнізд під чотиришарнірні петлі.

Зінкувальнимсвердлом (або конічною зенковкою), робоча частина якого виконана у вигляді конуса з поздовжніми канавками до центру, розсвердлюють отвори під головки шурупів та болтів (рис. 32, д).

Усі види свердлів можуть застосовуватися як для свердління ручними немеханізованими пристроями (коловоротами, спіральними дрилями), так і ручними механічними дрилями, а також свердлильними верстатами.

Електродрильпризначена для свердління отворів у масиві деревини. Цей інструмент складається з електродвигуна, який через послідовний ланцюг кріплень з'єднується зі шпинделем патрона для свердла. Найчастіше для цієї операції використовуються спіральні свердла. Крім прямого призначення, електродриль застосовують для полірування, шліфування, розмішування фарб тощо.

У ході роботи свердло має проникати в масив поступово, без ривків та поштовхів. Якщо потрібно зробити наскрізний отвірто натиск на деревину в міру просування свердла необхідно зменшити.

Коловорот(рис. 33) застосовують для ручного свердління отворів свердлами різного призначення.

Мал. 33. Коловорот.

Буровим(рис. 34) свердлять глибокі отвори, за допомогою буравчикадіаметром 2–10 мм (рис. 35) одержують неглибокі.

Мал. 34. Буров.

Мал. 35. Буравчик.

Для того, щоб намітити центр отвору, його наколюють шилом. Свердло має бути добре заточене, тільки тоді отвір вийде точним. Потім свердло необхідно міцно закріпити у патроні коловороту або дриля. При роботі з дрилем або коловоротом слід стежити, щоб вісь їх обертання збігалася з віссю отвору.

Наскрізні отвори роблять по точній розмітці з двох сторін деталі. При свердлінні з одного боку деталі перед виходом свердла на інший бік натиск на ручку головки коловороту (або рукоятку дриля) слід трохи послабити, щоб запобігти відколу, відщепу або тріщини в деталі. Ще один спосіб уникнути цього – підкласти під деталь дошку.

Строгальні інструменти Щоб прибрати деревини, що залишаються на поверхні після розпилювання шорсткості, покоробленість, ризики, застосовують такий вид обробки, як стругання. На малюнку 33 показано, з яких елементів складаються інструменти для стругання. Мал. 33. Елементи