Сверла по металлу

Сверла по металлу

Чтобы сверлить цветные металлы, сталь или чугун требуется специальная оснастка. Такое сверло немного похоже на сверла по дереву или по камню, но изготавливается из других материалов и отличается формой. Кроме материала нужно понимать, какой будет применяться рабочий инструмент и какую конкретно работу требуется выполнить сверлом по металлу.

Типы сверл по металлу

Спиральные сверла по металлу имеют форму цилиндрического стержня, две режущие кромки на одном конце, хвостовик на другом. Металлическая стружка отводится через спиральные канавки. Таким сверлом производят сквозные отверстия различной глубины. Диаметр одинаковый по всей рабочей длине — сверлит отверстия одного диаметра.

Ступенчатые сверла выполнены в форме конуса со ступенями. Каждая ступень отличается диаметром: от первой режущей кромки в сторону хвостовика идет увеличение диаметра. Такой оснасткой можно делать отверстия разного размера, рассверливая их до необходимого уровня.

Зенкер по металлу. Режущие кромки расположены продольно рабочей части. Сама рабочая часть способна зенкеровать — делать конические отверстия или углубления в металле, чтобы расположить крепежные элементы в одной плоскости с материалом; также можно увеличить диаметр готового отверстия.

Крепление в инструменте — хвостовик

Сверла по металлу используют с дрелями, шуруповертами и со сверлильными станками. Часть, которая фиксируется в патроне, может отличаться по форме в зависимости от инструмента.

Хвостовики сверл по металлу бывают:

формы — встречаются чаще остальных. Подходят к ключевым и быстрозажимным патронам дрелей и шуруповертов. При сильных нагрузках или ослабшей фиксации из-за скругленной формы способны проскальзывать в патроне. — используются для работы инструментом с посадочным размером ¼ дюйма. Их фиксация в патроне надежнее.
• Конические — выполнены в форме усеченного конуса. Применяются на сверлильных станках. Подбор соответствия несколько сложнее: учитывается диаметр, длина и особенности строения держателя.

Размер сверла

Для работы с металлом важна длина и диаметр сверла. У спиральных сверл указывается общая и рабочая величины. У зенкера указывается его максимальная ширина. В ступенчатых сверлах обозначают количество степеней и их диаметр.

Направление реза

Подавляющее большинство сверл по металлу имеет правый рез. Оснастка с левым резом также встречается, её задействуют для высверливания прикипевшего или поломанного резьбового крепежа. Левый рез сверла предотвращает прокручивание. Из какого материала изготавливают сверла по металлу

Чтобы выполнять отверстия в заготовках из металла, оснастка должна быть сделана из материала большей твердости. Достигается это за счет выбора специально предназначенных сталей и особой обработки.

Как разобраться в маркировке сверла

Подбирая необходимое сверло для механической операции, первым делом необходимо обратить внимание на специальное обозначение на хвостовике инструмента, называемое маркировкой.

Подбирая необходимое сверло для механической операции, первым делом необходимо обратить внимание на специальное обозначение на хвостовике инструмента, называемое маркировкой. Она гравируется на сверлах диаметром более 3х мм и включает в себя следующие обозначения:

• Диаметр режущей части сверла;
• Материал, из которого сверло изготовлено;
• Завод-изготовитель.

Для того, чтобы купить сверло по металлу, которое соответствовало бы обработке конкретного изделия, необходимо разбираться в обозначениях марки материала, из которого инструмент изготовлен. Ведь именно от него зависит качество обработки и целевое назначение.

Зачастую сверла, независимо от их конфигурации, изготавливаются из быстрорежущей стали. Об этом свидетельствует заглавная буква Р в маркировке сверла (Р9, Р6М15, Р18, Р6М5К5), а стоящая после буквы Р цифра означает содержание вольфрама в процентах, М – молибдена, К – кобальта.

Также сверла могут изготавливаться из твердых сплавов (ВК8, ВК6М), а цифра обозначает процентное содержание вольфрама и кобальта в его составе. Так, например, в сплаве ВК8 содержится 92 % карбида вольфрама, а 8% – доля кобальта.

Зарубежная маркировка сверла

Импортные сверла отличаются своей маркировкой, которая гравируется в соответствии с международным стандартом DIN. Но в отличие от отечественных производителей, в таких маркировках нельзя прочитать полностью химический состав используемой стали режущего инструмента, производители дают только определенные рекомендации по применению того или иного материала сверла.

Сверло по металлу с маркировкой hss (high speed steel) говорит о том, что инструмент выполнен из быстрорежущей стали, которые подразделяются на три основные группы:

• Легированные;
• Молибденовые;
• Вольфрамовые.

Существуют следующие основные обозначения сталей в зарубежном исполнении:

1. HSS-R – буква R говорит о том, что сверло имеет термообработку, но обладает невысокой стойкостью и предназначено для обработки легированных и нелегированных сталей, а также отливок, изготовленных из литейной стали. Эти сверла применяют также для обработки меди, бронзы, серого и ковкого чугуна.

2. HSS-G – сверла с такой маркировкой предназначены для обработки сталей, у которых предел прочности не превышает 900Н/мм2, отлично подойдут для обработки чугуна, цветных сплавов, металлокерамики.

3. HSS-E – буква Е в маркировке говорит о том, что в составе данной стали присутствует кобальт. Такие сверла обладают стойкостью к высоким температурам, что позволяет использовать усиленные режимы резания и применять их для обработки вязких сплавов и сталей, прочность которых не превышает 1100 Н/мм2.

Встречаются и другие обозначения сверл, в составе которых содержится кобальт (HSS-Co5, HSS Co 8).

4. HSS-G TiN – сверла с такой маркировкой имеют титановое напыление, за счет чего увеличивается твердость инструмента, его износостойкость и производительность. Основное применение – обработка металлов с высокой твердостью на высоких скоростях резания.

5. HSS-G TiAlN – такая маркировка свидетельствует о том, что поверхность сверл имеет напыление нитрида алюминия и титана. Это покрытие обеспечивает максимальную твердость и устойчивость к износу и коррозии, позволяет вести обработку особо твердых сплавов и закаленных сталей.

6. HSS-E VAP – эта категория сверл используется для сверления отверстий нержавеющей стали. Применение таких сверл улучшает отвод стружки и ее налипание, увеличивая качество обрабатываемой поверхности.

Как выбрать сверла по металлу

Фарида 12 февраля 2018

Сверла по металлу

Для сверления металлов используют винтовые или, как их чаще называют, спиральные сверла. Будучи практически одинаковыми по конструкции, эти инструменты могут различаться по материалу, виду дополнительной обработки, особенностям заточки. Существует много разновидностей сверл, оптимизированных для разных металлов, глубины сверления и других условий работы.

Из чего изготавливают сверла

Для изготовления сверл по металлу применяется быстрорежущая сталь. Это группа высоколегированных сплавов, в состав которых, кроме железа и углерода, входит вольфрам, молибден, кобальт, ванадий и другие элементы.

Быстрорежущая сталь отличается от обычной инструментальной тем, что сверло из нее сохраняет работоспособность при нагреве. Инструментальная сталь при нормальной температуре не уступает по твердости быстрорежущей, но при нагреве свыше 200 о С происходит отпуск и она становится мягкой. Быстрорежущая сталь сохраняет твердость до 500—600 о С, а некоторые марки – до 1000 о С.

Вольфрам – основной компонент, повышающий «красностойкость стали» (способность сохранять твердость при нагреве). Однако из-за ограниченных запасов вольфрама пришлось отказываться от стали с его высоким содержанием и переходить на молибденовые сплавы. При содержании вольфрама в пределах 6% требуемые качества сверл обеспечиваются добавкой молибдена, кобальта и других элементов. Инструменты из стали Р18 уже не производятся, и даже Р9 встречается нечасто.

В зарубежной классификации быстрорежущие сплавы обозначаются аббревиатурой HSS (High Speed Steel). Их существует несколько разновидностей, и некоторые из них аналогичны сплавам, указанным в ГОСТе. Марки быстрорежущих сталей обозначаются буквой «М» с последующей цифрой. Сравним несколько наиболее часто используемых марок.

Сталь с низким содержанием вольфрама и увеличенным – молибдена (1.5 и 8 % соответственно). Не отличается высокой стойкостью, используется для изготовления сверл общего назначения.

Сплав содержит 6% вольфрама и 5% молибдена, что придает сверлам из него высокую твердость. Российский аналог – Р6М5. Сверла из этой стали обладают хорошей износостойкостью и красностойкостью.

Сверла из этой стали применяются для глубокого сверления и работы с высокими усилиями. В ее составе уменьшено содержание вольфрама (1,75 %), но увеличено количество молибдена (8,75 %) и ванадия (2 %). Российский аналог – Р2М9.

Российский аналог этого сплава – Р6М5К5. Эта сталь отличается от М2 (Р6М5) более высокой «красностойкостью» за счет добавки 5 % кобальта. В сплав также добавлены: кремний, магний и никель. Сверла из стали М35 выдерживают сильный нагрев и обеспечивают высокую производительность.

Этот сплав имеет в составе немного вольфрама, но высокое содержание молибдена и кобальта. Сверла из него отличаются высокой красностойкостью и отлично держат заточку. Хорошо работают при высокой скорости резания и по вязким материалам. Российский аналог – сталь Р2М10К8.

Особенности сверл и их маркировка

В зарубежной системе маркировки сверл отражаются некоторые особенности их изготовления и важнейшие компоненты стали.

Нешлифованные сверла изготавливаются винтовой прокаткой. Для них используется относительно мягкая, деформируемая сталь. После прокатки инструмент закаляется. В маркировке буква «R» может отсутствовать.

Вышлифованные сверла изготавливаются шлифовкой CBN (кубическим нитридом бора). Это самый распространенный вид инструментов для широкого круга задач. Сверла имеют высокую износостойкость и минимальное радиальное биение.

HSS-PM

Сверла, изготовленные по технологии порошковой металлургии. Применяются для обработки твердых металлов.

HSS-E (HSS-Co)

Кобальтовые сверла из сплавов с высоким содержанием кобальта. К маркировке может добавляться цифра, обозначающая округленное до целых содержание кобальта в процентах. Например, HSS-Co5 или HSS-Co8, что соответствует сплавам М35 или М42.

HSS-TiN или HSS-TiAN

Титановые сверла покрыты нитридом титана. Буква «A» во втором варианте означает легирование алюминием. Покрытие нитридом титана придает инструменту золотистый цвет и в несколько раз повышает его износостойкость.

HSS-E-VAP

Парооксидированные сверла. Сверла этой группы покрыты пленкой окислов, которая создается парооксидированием – обработкой перегретым паром в специальной среде. Покрытие имеет черный цвет, снижает налипание стружки на режущие кромки, повышает смачиваемость поверхности охлаждающей жидкостью. Сверла HSS-E-VAP эффективны для сверления нержавеющей стали и других вязких сплавов.

Твердость сверл из быстрорежущих сталей по ГОСТ 2034-80 должна быть в пределах 63—66 HRC.

Режущая часть

Резание при сверлении осуществляется двумя кромками, которые образованы пересечением передних поверхностей винтовых канавок и конической головки сверла. Строго говоря, режущая часть не совсем коническая: задняя поверхность лезвия понижается, под небольшим углом отходя от теоретического конуса.

Главный параметр заточки – угол при вершине. Для большинства применений он составляет около 118 о . Для чугуна или твердой бронзы его можно уменьшить до 116 о . Для латуни, мягкой бронзы, алюминия применяют углы 120 о , 130 о , 140 о .

Для сверления мягкого листового металла применяют специальную заточку с криволинейными режущими кромками, выступающим заостренным центром и чуть выступающими краевыми резцами. В начале сверления сверло сразу четко центрируется, затем очерчивается контур, и после этого начинается выемка металла по всей площади отверстия. В результате исключается биение на входе и закусывание краев на выходе.

Для сверления стального и чугунного литься применяются сверла с двойной заточкой. Кроме угла при вершине 116 – 118 о , кромки стачиваются на периферии, на ширину 0,2 диаметра, под углом 70 – 75 о . Существуют и другие формы заточки для конкретных применений.

Точность сверления

Факторы, влияющие на точность сверления, делятся на две группы: зависящие от оборудования и зависящие от инструмента. Сверла делятся на три класса точности: А1, В1 и В. Класс точности определяется предельно допустимыми величинами:

• несимметричностью сердцевины и поводка сверла;
• радиальным биением;
• допуском прямолинейности режущих кромок.

Класс точности должен соответствовать требуемому квалитету точности отверстий и возможностям оборудования. Сверла класса А1 применяются для отверстий от 10 до 13 квалитетов точности. Сверла классов В1 и В – до 14 и до 15-го квалитета точности соответственно.

Виды хвостовиков

Хвостовая часть сверла, предназначенная для крепления в станке или ручном инструменте, может иметь разные формы.

• Цилиндрический хвостовик. Это самая распространенная форма хвостовика, пригодная для фиксации в патроне дрели, сверлильного или токарного станка.
• Конический (конус Морзе). Сверла с коническим хвостовиком применяются на промышленном оборудовании. Для них требуется соответствующий конус на шпинделе. Отличаются надежной фиксацией, точной центровкой и быстротой замены инструмента.
• Шестиугольный. Такой хвостовик пригоден для установки в трехкулачковый патрон и отличается уверенной передачей высокого крутящего момента. Исключает проскальзывание сверла в патроне. Кроме того, шестиугольная форма удобна для установки сверла в адаптер шуруповерта. При этом сверло не нужно зажимать, но не обеспечивается его точное положение при работе.

Популярные наборы и сверла специальной формы

Наиболее часто используемые сверла – диаметром от 2 до 10 мм. Они используются в металлообрабатывающих мастерских, на станциях СТО, в домашнем хозяйстве. На популярность этих диаметров указывает и то, что большинство легкого сверлильного оборудования имеет патроны, приспособленные под этот диапазон размеров.

Для общего применения подходит набор сверл с шагом диаметра 0,5 мм. В большинстве случаев такой набор перекроет основные потребности сверления. Для конкретного применения можно подбирать диаметры с шагом 0,1 мм. Более точные размеры отверстий достигаются дополнительной обработкой.

Есть особые случаи, для которых удобно использовать специальные сверла:

для листовых материалов;
• кольцевое сверло или центробор для неглубокого сквозного сверления отверстий большого диаметра;
• комбинированное сверло-метчик, которым можно за один проход просверлить отверстие и нарезать в нем резьбу.

Правильный выбор инструмента в соответствии с предстоящим применением существенно упростит работу и поможет достичь должного качества.

сверла по металлу

Как это часто бывает, после первой статьи по сверлам Ruko, народ их распробовал, но вместе с тем стал задавать много вопросов. По материалам сверл и метчиков, по режимам резания, про народные хитрости (которые ныне обзываются лайфхаками) итд. Попробую обобщить свои знания и воззрения на предмет «сверла по металлу», в виде научно-популярной статьи.

HSS-G (Германия), Р6М5К5 (СССР), Р6М5К5 (Россия), Р6М5 с “титановым покрытием” (СССР)

Отечественные сверла по металлу

Что может быть написано на советских и русских сверлах, и что значат эти иероглифы? Самый распространенный вариант, это Р6М5. Так называемый «быстрорез». Содержание: 6% вольфрама, 5% молибдена. Работа по обычным сталям. Лучше всего если вам попались сверла с советским знаком качества. Это действительно качественный продукт. Еще встречается сплав Р6АМ5, в сплаве содержится азот (0.06 – 0.08 %). Более качественные режущие характеристики чем у базового сплава. Следующий материал, который в СССР был достаточно распространен, это Р6М5К5 (на фото второе сверху). К предыдущему составу добавлено 5% кобальта. Это уже сверла для более твердых подкаленных сталей и нержавейки. Ну и наконец вершина отечественного режущего инструмента сплав – Р12 или Р18, это 12% или 18% вольфрама соответственно. Этими сверлами вскрывают сейфы)). Проблема только одна, найти подобные сверла советского производства. Если вам действительно нужен инструмент с большой буквы, и вы где-то увидели такие сверла или метчики, то можете брать за любые разумные деньги. Лучше уже не будет. Встречалось еще несколько сплавов, но все так или иначе были производными от вышеперечисленных, поэтому останавливаться на этом не буду. На советских сверлах с покрытием я не встречал дополнительных обозначений. На фото четвертное сверло имеет покрытие нитридом титана, а из обозначения на нем только сплав, Р6М5.

Еще один момент, который хочу осветить. Это волшебное слово «импортозамещение» в виртуально-отчетном виде. В подавляющем большинстве случаев, сверла по металлу «как бы Российских» производителей сделаны в Китае и упакованы в «наши» коробочки. Будьте внимательны. Все красиво, все блестит…но сверла хватает на 2-3 дырки. Причем именно ДЫРКИ, а не отверстия.

Импортные сверла по металлу

Иностранные производители очень сильно облегчили себе жизнь. На инструменте будет клеймо HSS-R, HSS-G, HSS-Co, HSS-TiN. Теперь о «маленьких секретах». HSS – это не что иное как «сталь быстрорежущего типа», с определенной базовой твердостью. Где-то около 60-65 единиц (шкала HRC). Но фокус заключается в том, что если в наших сплавах четко указано содержание тех или иных элементов, то в данном случае тут общее название. То есть у нас это эклер, корзиночка, буше. А у них просто «пирожное». И вот эта сталь HSS очень сильно отличается у всех производителей. К примеру сверла брендов, Heller и Ruko. Когда ими работаешь, впечатление что они сделаны вообще из разных материалов, хотя маркировка полностью совпадает. Мой человечек, поставляющий советские сверла, озвучил такую информацию, что на сверлах, которые шли на импорт, тоже достаточно часто наносили маркировку HSS, чтобы иностранцам понятнее было. Ради справедливости хочу напомнить о следующем, наш металлорежущий инструмент, был одной из очень больших статей нашего импорта. И не в Африку, а в Германию, Францию и другие промышленные державы. Теперь немножко о буковках, которые идут после HSS. R – это сверла с «простой» заточкой, подточка перемычки. G (первое на фото) – так называемая «крестообразная» заточка. Если посмотреть на торец сверла, мы увидим «крестик». Главный плюс, это возможное сверление без предварительного накернивания. Сверла шлифованные. Co – это сплав с добавлением кобальта. Условно возможно говорить, как о аналоге нашего сплава Р6М5К5. Заточка «крестообразная». TiN – покрытие нитридом титана. В основном влияет на износостойкойсть и истиранию рабочих поверхностей. Очень специфический «золотой» цвет поверхности (четвертое сверло на фото, советский вариант).

Опыт и советы

• Нет смысла сразу хвататься за «кобальтовую» серию или титановое покрытие. Имейте хороший набор «быстрореза». А если на горизонте показалась работа с большим количеством одинаковых отверстий или подкаленная сталь, вот тогда имеет смысл обратиться к «тяжелой артиллерии».
• Охлаждение и смазка. Сейчас появилось огромное количество охлаждающих жидкостей и смазок для режущего инструмента. Не пренебрегайте данным фактом. Гораздо проще брызнуть на сверло «смазкой», чем идти перетачивать «севшую» от перегрева режущую кромку.
• Не забывайте о режимах резания. Скорость сверления дерева, пластика, дюраля и стали, это совсем разные вещи. Сверло должно РЕЗАТЬ.
• Если надо просверлить несколько отверстий сравнительно большого диаметра. Например, 10мм. Примените сначала сверло меньшего диаметра, например, 4-5 мм, а уже после рассверлите нужным большим размером. Это будет и быстрее и точнее.
• В ремонте автомобилей достаточно частая «развлекушка», это высверливание заломанной шпильки или болта. Заготовьте для этих дел сверло с «левым» вращением. Когда вы начинаете высверливать шпильку, она нагревается, ржавчина или окалина «отходит» и шпилька может сама выкрутиться по резьбе вместе со сверлом.

Сверла под резьбу

Очень часто задается вопрос. Какие заказать сверла по металлу, под нарезание резьбы. На эту тему в интернете существует куча таблиц, где это все будет расписано. Но самый простой и народный способ, это знать шаг резьбы. И тогда диаметр отверстия под резьбу определяется как диаметр резьбы минус «шаг». То есть, если нам нужно просверлить отверстие под нарезку М6 с шагом 1 мм (основной шаг), нам нужно сверло 5мм. Если под резьбу М10 с шагом 1.5 мм, сверло 8.5.

Примерные планы по наличию сверл

Скажу честно, я знал, что ситуация по качественным сверлам «аховая», но я не ожидал что откликнется столько народа. Что планируется по ассортименту в 2019 году.

• Линейка сверл Ruko, серия HSS-G от 3 до 10 мм, с шагом 0.5 (другие размеры под заказ)
• Линейка сверл, сплав Р6М5 (быстрорез). Дешевых аналогов не будет. Или качественное Российское производство или советские запасы.
• Поставка кобальтовых сверл Ruko, советских сверл из сплава Р18 или ВК8, сверл с титановым покрытием или иным напылением возможны под заказ после предварительного согласования цены.
• Чтобы было примерно понятно ценообразование, приведу пример на апрель 2019 года. Сверло 4 мм. Р6М5 (Россия) – около 20 руб. HSS-G (Ruko, Германия) – 90 руб. Р6М5К5 (кобальт, Китай) – около 70 руб. HSS-Co (кобальт, Ruko, Германия) – около 190 руб. Р18 или Р12 (вольфрам, СССР) – более 200 руб. Это чтобы был понятен порядок цены на одинаковый артикул.

Дополнение от мая 2019

К моему большому сожалению запасы советских сверл оказались очень неоднородны по диаметрам и количеству, и набрать наборы не представляется возможным. Но народ очень просит «кобальтовую» серию. Поэтому в прайсе будут представлены подборы «брендового китая». Результат представлен на фото. Данные сверла пользую сам. Конечно качество немецких кобальтовых сверл выше. Но все равно работать “китайским кобальтом” гораздо лучше, чем обычным быстрорезом.