Сверление отверстий в металле способы и технологии обработки

Сверление отверстий в металле технология, инструменты

Закрепить металлический лист или деталь можно с помощью разнообразных крепёжных элементов. Однако для них нужно сделать дырки. Сверление отверстий в металле требует от человека использования специальных инструментов. Чтобы провести работу без затруднений, нужно уметь выбирать оборудование и работать с заготовками разного размера.

Сверление отверстий в металле

Типы оборудования

Сверление начинается с подготовки инструментов для работы. Делать дырки можно с помощью шуруповёрта, дрели или специального сверлильного станка.

Чтобы сделать дырку, необходимо подобрать соответствующее оборудование. Для металлических заготовок нужно выбирать специализированную оснастку, которая подходит именно для этого материала. Связано это с тем, что оборудование для дерева, бетона или керамической плитки имеют разную заточку и форму. Оснастка для металлических изделий маркируется буквами HSS.

Рабочая часть инструмента покрывается нитрид-титановым покрытием, которое увеличивает их прочность и износоустойчивость. Для твердых сталей используется другая оснастка, которая обозначается P18. Прочность инструмента увеличивается при добавлении в его состав кобальта. Пример маркировки — Р6М5К5.

Чтобы сверлить легированную сталь, используются сверла, у которых наконечник изготовлен из твердого сплава. С их помощью можно сверлить любые металлические заготовки, однако из-за высокой цены это не рентабельно.

Когда отверстие сделано, можно подобрать сверло под резьбу. Его диаметр будет зависеть от используемой ранее оснастки. Чтобы делать дырки разного диаметра в металлических листах малой толщины, можно использовать конусные сверла.

Можно ли сверлить сверлом по бетону?

Часто возникают ситуации, когда на строительной площадке сложно найти инструмент для сверления металлических изделий, но есть оснастка для работы с бетоном. Делать отверстия большого диаметра или в толстых металлических листах сверлами по бетону нельзя. В противном случае можно сломать оснастку или повредить обрабатываемую поверхность.

Как сверлить ступенчатым сверлом?

В продаже можно встретить ступенчатые конструкции для создания отверстия в металле различных диаметров. На одной оси закрепляется несколько свёрл разного диаметра. Они предназначены для создания дырок разного размера в тонколистовом металле. При работе нельзя торопиться и сильно давить на рукоять дрели.

Можно ли сверлить победитовым сверлом?

Любой мастер отделочных работ скажет, что сверление металла оснасткой из победита недопустимо. Победитовые сверла предназначены для твердых и, одновременно с этим, хрупких материалов. К ним относится натуральный камень, кирпич, бетон. При попадании в металл, сверло будет биться о поверхность и повреждать её, однако дырки не будет.

Победитовые сверла

Чем сверлить отверстия большого диаметра?

Сверление больших отверстий в металле требует использования соответствующей оснастки. Провести работу можно несколькими способами:

  1. Коронка для металлических поверхностей. Представляет собой окружность требуемого диаметра с заточенными краями. По центру располагается сверло, которое пробивает металл. Далее на малых оборотах электродвигателя коронка делает отверстие выбранного диаметра. Во время проведения работ нужно использовать принудительное охлаждение острых краёв коронки и обрабатываемой поверхности.
  2. Многоэтапная операция. Подразумевает под собой использование нескольких свёрл по металлу разного диаметра. Начинается работа с оснастки самого малого диаметра и увеличивается по мере сверления.
  3. Конусообразная оснастка (ступенчатая). Предназначена для работы с тонколистовым металлом.

Строители рекомендуют использовать коронки. Однако при работе с ними требуется не повышать оборотов и следить за тем, чтобы все зубья, идущие по окружности, были целыми.

Как не затупить инструмент?

Инструмент тупится, поскольку перегреваются во время работы. Чтобы сохранить заточку, сверление следует проводить на низких оборотах. Не нужно зажимать кнопку включения инструмента до конца. При сверлении толстых заготовок нужно использовать охлаждающие жидкости или пасты.

Если охлаждающей смазки нет, вместо неё можно использовать машинное масло. Охлаждающая жидкость сохраняет инструмент от перегрева, уменьшает трение.

Как правильно сверлить металл?

При включении инструмента сверло может соскальзывать в сторону, что мешает сделать дырку в выбранном месте. Справиться с этой проблемой можно с помощью керна. Это металлический цилиндр, один конец которого имеет острую часть. Необходимо приложить острое окончание к разметке и ударить по тыльной стороне керна молотком. На металле останется насечка, по которой сверлится дырка.

Сверление толстых заготовок

Не многие начинающие мастера знают, как просверлить отверстие в металле большой толщины. Глубокое сверление сложнее обычного. На производстве оно проводится с помощью токарных станков. В них заготовка закрепляется в подвижном шпинделе, который её вращает.

Читайте также:  Объем багажника Рено Сандеро Степвей размеры и вместительность

Если возможности использовать промышленное оборудование нет, можно просверлить глубокое отверстие с помощью дрели. Для этого нужно приобрести специальные направляющие для электроинструмента. Дополнительно требуется использовать машинное масло для охлаждения. В процессе работы нужно периодически останавливаться, чтобы вычистить стружку и дать ему остынуть.

Как сверлить дрелью?

Сверление металла дрелью предполагает соблюдение некоторых рекомендаций:

  1. Для изготовления отверстия понадобится электродрель, керн, молоток, машинное масло и защитные очки.
  2. Изначально сделать разметку.
  3. Надеть защитные очки.
  4. При малом давлении на дрель нужно выбрать положение малых оборотов и начать работу.
  5. Нельзя забывать поливать обрабатываемое место с оснасткой охлаждающей жидкостью.

При соблюдении технологии и использовании качественных инструментов можно делать отверстия разного диаметра и глубины. Чтобы сверлить ровные отверстия или точно выбирать глубину, можно использовать устройство, которое называется «ограничитель глубины». Оно закрепляется на электродрель и настраивается под нужную глубину.

Сверление металла дрелью

Как сверлить шуруповертом?

Сверлить металлические заготовки можно не только с помощью промышленного оборудования или электродрели, но и используя аккумуляторный шуруповерт. Этот электроинструмент обладает малой мощностью. Из-за этого он подойдёт для сверления дыр небольшого диаметра и глубины.

Сверление выполняется с помощью промышленного оборудования и электроинструментов. Важно правильно выбирать оснастку, и учитывать глубину, диаметр отверстия. Чтобы оснастка служила дольше, следует использовать охлаждающую жидкость. Сверлить нужно перпендикулярно, чтобы избежать порчи заготовки, инструмента.

Способы сверления отверстий в металле

Сверление отверстий, диаметр которых превышает 20 мм, при наличии традиционного инструмента и оборудования всегда проблемно. Для толстолистового металла в строительстве часто используют автогенные резаки, которые не позволяют получать качественные и точные отверстия. Используют (практически с тем же успехом) и установки для газопламенной резки. Между тем для получения отверстий большого диаметра можно использовать даже ручной электроинструмент, не говоря уже об альтернативных способах обработки.

Почему иногда не работают механические способы

В технологии машиностроения большими считаются отверстия, отношение диаметра которых к толщине материала составляет 1 и более. Практически в строительстве проблемно сделать отверстие и с меньшим соотношением размеров. Причинами этого являются:

  • Затруднённый теплоотвод из зоны сверления, в результате чего инструмент сильно перегревается.
  • Проблемы с удалением стружки.
  • Существенные осевые нагрузки на механизм подачи (при сверлении на станке), либо на руки работающего – при ручном резании.
  • Резкое увеличение подачи может привести к падению оборотов электродвигателя и к его быстрому выходу из строя.

Добавим, что и стойкость сверл (даже твердосплавных) при такой разновидности сверления металла также неудовлетворительна. Менее значительны сложности со сверлением отверстий большого диаметра в заготовках из древесины, но и здесь возникают трудности — с удалением стружки.

С другой стороны, сверление (особенно в условиях единичного производства) отличается минимальными затратами на необходимый инструмент и оснастку. Обычно применяются следующие технологии:

1. Кольцевое высверливание отверстий малого диаметра, которые располагаются соосно главного. Промежутки ликвидируются последующим спиливанием излишков металла. Способ крайне малопроизводительный, поэтому пригодится только при разовых работах подобного рода.

2. Использование конических сверл, имеющих несколько кольцевых зон определенного диаметра. Погружением сверла в металл производят постепенное сверление с последующим увеличением диаметра отверстия. Недостаток варианта в том, что такие сверла весьма дороги, а потому рентабельны при большом объеме соответствующих работ.

3. Обработка корончатыми сверлами, при помощи которых высверливается только кольцеобразный объем металла, а основная часть остается без механического воздействия. Способ не только высокопроизводителен, но и оставляет для повторного применения высверленный металл – отход можно использовать в качестве подкладок, опор, привариваемых оснований станин.

Все указанные варианты используются также при глубоком сверлении, когда работающего ожидают те же трудности – нагрев инструмента и проблемы с удалением стружки. Здесь необходимо обеспечить хороший отвод выделяющегося тепла от металлической заготовки, поэтому обязательно использование смазочно-охлаждающих жидкостей, а также сверл, оснащенных твердосплавными пластинами. Причина в том, что теплопроводность таких материалов ниже, а теплостойкость, наоборот, выше, чем для всех марок инструментальных сталей, применяемых для изготовления данного инструмента.

Технология и оснастка для сверления отверстий большого сечения

Представляют собой инструмент, выполненный в виде совокупности постепенно уменьшающихся к острию цилиндрических участков, соотношение диаметров между которыми принимается таким образом, чтобы снизить усилие при переходе от меньшего диаметра к большему. Сверла обычно изготавливаются двухзаходными, поскольку не предназначены для применения в толстолистовом металле: рекомендуемая толщина заготовки в месте сверления не превышает 2-5 мм, причём последнее касается пластиков.

Читайте также:  Лучшие наборы инструментов для автомобиля 2

Номенклатура конических сверл ограничивается диапазоном 6-30 мм, поскольку при снижении данного размера острие быстро тупится, а обработка более крупных отверстий приводит к резким увеличениям нагрузок на привод (для станка) или на руки работающего (если используется ручной электроинструмент).

Особенность конструкции конических сверл состоит в том, что они выпускаются с двумя исполнениями хвостовиков – круглым и шестигранным. Последний вариант более предпочтителен, поскольку при постоянно возрастающих усилиях инструмент с круглым хвостовиком может проскальзывать в патроне. Это увеличивает опасность поломки, и снижает производительность операции. Вместе с тем такие сверла имеют и ряд преимуществ:

  1. Сделать отверстие можно постепенно, без образования заусенцев и острых кромок.
  2. Наличие цилиндрических площадок позволяет получать несколько отверстий различного диаметра, используя только одно сверло: достаточно контролировать величину осевой подачи. Это затруднительнее сделать для ручного электроинструмента, поэтому, применяя данный способ, стоит запастись ограничителями перемещения инструментальной головки или патрона.
  3. При сверлении конической ступенчатой оснасткой сила резания растет постепенно, поэтому стойкость сильно не снижается. Иное дело – применение гладких конических сверл: они, хотя и проще конструктивно, но требуют (при ручной подаче) значительных усилий.
  4. Инструмент пригоден не только для того, чтобы просверлить большое отверстие в металле, но и для производства таких операций как рассверливание, растачивание или зенкование.
  5. Поскольку боковые поверхности конических сверл имеют пазы, их можно применять для получения сквозных пропилов в металлических заготовках.

Используя инструмент, необходимо применять пониженные скорости вращения шпинделя и предварительно проверить биение головки. Первое предупреждение связано с возрастанием усилия сверления, а второе – с появлением опасных для инструмента напряжений изгиба.

Относятся к оснастке универсального назначения, ибо для установки такого сверла подойдут обычная дрель или шуруповерт. Корончатое сверло состоит из следующих частей:

  • Торцевой центровочной насадки, которая производит предварительное сверление отверстия. Опираясь на него, коронка начинает свое действие.
  • Хвостовика.
  • Собственно коронки.
  • Крепежных болтов.

Из-за сборной конструкции корончатые сверла могут использоваться для получения отверстий разного диаметра: достаточно снять одну коронку, и установить другую. Важно, чтобы конечное значение вращающего момента и осевого усилия не превышало тех границ, на которые рассчитана оснастка и оборудование.

Корончатые сверла отличаются не только высокой производительностью, но и повышенной долговечностью. Они достаточно жесткие, концентраторы напряжений в них отсутствуют (нет спиральных канавок), а нагрузка распределяется только по кольцевой линии реза металла.

Последовательность получения отверстия с применением корончатого сверла заключается в том, что вначале необходимо сделать центровочное отверстие, а затем – основное. Поэтому рабочий ход шпинделя несколько увеличивается.

Описанный специальный инструмент отличается высокой ценой, причем наибольшим доверием пользователей пользуется оснастка, производимая торговой маркой Bosch. Гнаться за китайскими поделками, привлекающими своей более низкой стоимостью, крайне не рекомендуется.

Как сделать отверстие большой глубины

Подобные операции выполняются для получения отверстий, глубина которых в 10 и более раз превышает диаметр. Проблемы при глубоком сверлении заключаются в следующем:

  • При увеличении длины режущей части соответственно растут напряжения изгиба, в то время, как жёсткость длинного сверла по металлу снижается.
  • Затрудняется удаление стружки, которая может заклинить инструмент в глубоком отверстии.
  • Биение сверла приводит к несоосности получаемого отверстия.

Поскольку обычное сверление глубоких отверстий сопряжено со значительными усилиями резания, то на практике используют метод кольцевого сверления, подобный тому, как действует корончатый инструмент. В результате операции по оси металлической заготовки образуется цилиндрический стержень, для удаления которого используется механическая или электрофизическая отрезка.

Наиболее рациональная технология глубокого просверливания:

  1. Вначале получают центровочное отверстие диаметром до 3-4 мм.
  2. Для эффективного глубокого воздействия основной инструмент периодически перемещают вверх, для того, чтобы облегчить удаление стружки и охладить оснастку.
  3. Для принудительного удаления стружки из полости можно использовать подачу смазочно-охлаждающей жидкости. Эффективно применение пневмосдувателей (если вблизи имеется источник сжатого воздуха).
  4. При необходимости проводить глубокую обработку сплошных полостей используют полые перьевые сверла, внутри которых имеется кольцевое отверстие. Их может быть несколько, если диаметр получаемого отверстия превышает 100 мм.

Пробивка отверстий прессом ПРГО-60А

Способ применяется для получения отверстий в листовых заготовках, толщина которых не превышает 3-4 мм. В качестве оснастки применяется компактный гидравлический инструмент, например, пресс ПРГО-60А Калужского электротехнического завода. Конструкция пресса адаптирована под получение отверстий определенных диаметров, которые чаще всего используются в электротехнических сборках. Однако подобное оборудование с успехом может использоваться также в строительстве и быту.

Читайте также:  Элемент Пельтье Практическая электроника

Пресс ПРГО-60А состоит из:

  • Ручного плунжерного насоса.
  • Накачивающей рукоятки.
  • Рабочей головки.
  • Центрирующей резьбовой шпильки.
  • Сменного комплекта инструментальных головок, представляющих собой сопряженную пару «пуансон-матрица».

Все элементы размещаются в алюминиевом корпусе, который имеет три различных исполнения: прямое (основное), под углом, и с вращающейся шаровой головкой.

При использовании данного оборудования требуется предварительно сделать в металле отверстие диаметром 4 мм, в которое вставляется шпилька (основная часть пресса при этом располагается с противоположной стороны листа). В шпильке закрепляется головка, после чего при помощи рукоятки в полость насоса нагнетается рабочая жидкость. К пуансону прикладывается давление, достаточное для среза металла по линии контакта с матрицей. После отделения отхода выполняется еще 1-2 качания, чтобы удалить отход из матрицы. Головка снимается со шпильки, а пресс удаляется из пробитого отверстия.

Процесс пробивки отличается хорошим качеством кромок и производительностью, отсутствием теплопотерь, высокой стойкостью оснастки. Физических усилий от оператора также не требуется. Некоторым ограничением является то, что, в случае необходимости расширения номенклатуры получаемых отверстий, требуется заказ дополнительных пар пуансонов и матриц.

Технические характеристики пресса ПРГО-60А:

  • Количество инструментальных головок – 8 (на 16,2; 18,6; 20,5; 22,5; 28,3; 37,0 и 47,0 мм);
  • Наибольшая толщина стального листа – 3 мм (для алюминия допускается 4 мм);
  • Наибольшее усилие пробивки – 100 кН;
  • Масса пресса в комплекте — 2 кг.

Инструментальные головки совместимы с аналогичными приспособлениями (например, МНПО-MG, МНПО-PG, МПО).

Делай сам 16

Делаем своими руками

Как сделать большое отверстие в металле

Большое отверстие в металле

Если у вас возникла необходимость в сверлении отверстий большого диаметра, не спешите тратить деньги на инструмент. Рассмотрите все варианты. Возможно, что тот инструмент, который подходит в одном случае, совершенно бесполезен в другом.

Конусное сверло

Сверло больше подходит для домашнего использования. Поскольку, сверлить большое количество отверстий точного диаметра будет очень сложно.

В этом случае, лучше использовать конусное ступенчатое сверло.

Конусное ступенчатое сверло

Наиболее популярны свёрла диаметром 0т 6 до 30 мм. (реже до 40 мм.) с шагом 2 мм. То есть, 6, 8, 10, 12 мм. и т.д.
Обычно используется для сверления листового металла толщиной до 2 мм. и пластика толщиной до 5 мм. Неоспоримым достоинством данного сверла является то, что за 1500 ─ 3000 руб. вы покупаете порядка 10 ─ 15 диаметров.

Если при сверлении пластика, сверло ведёт себя очень даже неплохо, то сверление отверстий больших диаметров в металле сопряжено с некоторыми сложностями:
при больших объёмах работ быстро тупится сверло 6 мм.;
сверление отверстий больших диаметров требует значительных физических усилий.

Коронка по металлу

Большие отверстия в металле, пластике, дереве и т. п. диаметром от 19 до 102 мм. удобно делать с помощью биметаллической коронки фирмы Hilti.

Коронки очень хорошо показали себя при сверлении большого количества отверстий под фитинги в металлических коробах для кабеля (толщина металла 2 мм.).

Явный плюс в том, что коронка разборная. Если тупится или ломается центровочное сверло, цена замены ─ около 250 рублей.

Но под каждый диаметр придётся использовать отдельную коронку, цена которой (в зависимости от диаметра) от 400 до 1200 руб. Прибавьте сюда 1000 руб. на адаптер.

Пресс для отверстий

Выше рассмотренные инструменты, для сверления больших отверстий в металле, имеют один существенный недостаток — очень острая кромка. При прокладке кабеля или проводов без фитингов, это может стать серьёзной проблемой.

Для получения идеально гладкой кромки, лучше использовать пресс для отверстий. Стоит он чуть больше 11 000 руб. Но в наборе вы получаете 8 насадок диаметром от 16,2 до 47 мм.
Без особых усилий пробивается большое количество отверстий в металле толщиной до 3 мм.

Одно уточнение: в инструкции к прессу ПГРО-60 КВТ говорится, что после пробивки отверстия, нужно прекратить нагнетание. Как показала практика, лучше сделать ещё одно сжатие ручками пресса. Так легче удаляется вырубленный металл из матрицы.

Если статья была полезна, не сочтите за труд, поделитесь в соц.сети:

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector