Самоделки приспособления для заточки сверл малого диаметра. Станок для заточки сверл своими руками – затраты копеечные, прибыль – рублевая. Гайка, винтик, направленье - вот и все приспособленье
Если говорить о тех сверлах, которые используются мастерами в домашних условиях, то стоимость их в магазинах невысока. Но даже в этом случае не стоит использовать их как расходный материал для одноразового применения. Ведь обновление сверла до самого хорошего рабочего состояния не составит большого труда, если мастер имеют сноровку или специальные приспособления.
Есть фабричные станочки, которые предназначаются для затачивания, но это отдельная статья расходов, поэтому чаще всего мастера создают такие устройства своими руками.
Больше всего проблем создают сверла по металлу, а деревянные заготовки не так скоро снижают остроту режущих кромок.
Чтобы изготовить станок для восстановления остроты режущих элементов, необходимые средства контроля (шаблон), который используется для поверки инструмента.
Обычно инструменты по черному металлу, твердосплавной бронзы, стали или чугуна – с углом кромки 115-125 градусов. Длина другого материала эти параметры иные.
для мягкой бронзы, красной меди – 125, для латунных сплавов – 135;
для алюминия и мягких алюминиевых сплавов, гранита, керамики и древесины – 135 градусов;
для магния и его сплавов – 85 градусов;
для пластика, текстолита и силумина – от 90 до 100 градусов.
Мастера при необходимости делают шаблоны соответственно указанным выше данным. Кстати, теоретически единичный экземпляр сверла может подойти для всех этих металлов и других материалов, если каждый раз точить разные рабочих поверхностей.
Элементарное кустарное приспособление, которое часто применяется, втулки, приделанные к основанию. В интернете много чертежей для самостоятельного изготовления. Нужно учесть, что инструмент должен быть хорошо зажат, точность зависит от 1 градуса.
При желании можно изготовить значительных размеров обойму, применив алюминиевые или медные трубки соотносительное с типовыми характеристиками сверл или в заготовке из мягкого металла просверлить много дырок. Необходимо, чтобы у точилки был комфортный подручник, чтобы перемещать устройство и удерживать упор.
Этот примитивный станок для заточки легко установить на верстак или столик.
Практический пример работы с чертежом
Суть проблемы: есть свёрла, их надо точить.
Будем использовать один из методов заточки, близкий к заводским. Ловить руками лень. Лучше обезьяний способ – поставил и готово. На изготовление приспособления по готовому чертежу ушел приблизительно 1 час времени.
Немного сварочных работ по шаблону. Был сделан уголок. Надели шайбу, она просто напрессована.
Попробуем первые заточки, если всё собрано правильно, будем дорабатывать и окультуривать, делать приспособление на скорую руку.
После заточки сверла проводим тест. Видны две литьевые стружки, значит, заточка проведена правильно.
Единственный недостаток – одна стружка длиннее другой, значит промазали по длине кромок. Надо сделать упор, который станет регулировать длину , обеспечит симметричность кромок. Для этого сделаем упорную шайбу, которая будет выставляться и протачиваться. Или подрежем, чтобы появилась возможность обрабатывать более короткие сверла.
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.
Одним из основных параметров спирального сверла является угол при вершине, который для прочных металлов (сталь, чугун, твердая бронза, титан и т. д.) составляет приблизительно 120 градусов.
Отклонение этого угла в большую или меньшую сторону от номинального значения затрудняет эффективную работу сверла. В первом случае падает производительность и происходит перегрев инструмента, во втором – сверло может просто сломаться, не выдержав чрезмерной нагрузки.
Чтобы соблюсти параметры заточки без специальных приспособлений, необходимо обладать высокой квалификацией и опытом инструментальщика-заточника. Ну, а неспециалисту, особенно в бытовых условиях, сделать это будет практически невозможно.
Но, имея некоторые инструменты и простые материалы, можно изготовить не очень сложное, но надежное приспособление для заточки угла при вершине спирального сверла по твердому металлу.
Что может понадобиться для работы над приспособлением
Для этого потребуются следующие инструменты:- штангенциркуль;
- маркер;
- тиски по металлу;
- болгарка;
- плоскогубцы;
- сварочный аппарат;
- точильный станок с наждачным кругом.
- обычную шестигранную гайку;
- гайку корончатую;
- болт того же размера и резьбы, что и гайки;
- спиральное сверло, требующее заточки.
Процесс изготовления
Особенностью шестигранной гайки является то, что две любые смежные ее грани сходятся под углом 120 градусов. Примерно такого же размера угол при вершине у спирального сверла для работы по твердым металлам. Это случайное совпадение можно использовать для изготовления приспособления для заточки спирального сверла.
Для этого с помощью штангенциркуля и маркера на гайке намечаем линии реза, чтобы получилась треугольная прорезь, симметричная относительно диагонали, соединяющей два противоположных угла гайки. В нее будет продольно укладываться сверло перед процессом заточки.
Для выреза намеченного треугольного паза в гайке, она зажимается в тиски и болгаркой осуществляются прорези по заранее проведенным линиям. Чтобы удалить отпиленные кусочки гайки можно воспользоваться плоскогубцами.
Далее берется корончатая гайка и своим основанием приваривается к первой гайке со стороны вырезанного паза. Причем необходимо соблюсти их абсолютную соосность, поскольку, когда будут затачиваться сверла маленького диаметра, болт, пройдя насквозь корончатую гайку, начнет вкручиваться в нижнюю гайку для того, чтобы прочно зажать сверло в ее пазу.
Теперь в корончатую гайку вкручиваем соответствующий болт, который будет надежно прижимать сверло, уложенное в паз для заточки на наждаке заточного станка.
Остается лишь заточить сверло на наждачном круге, используя грани нижней гайки в качестве шаблона.
Для этого просто стачиваем выступающую часть сверла заподлицо с гранями гайки, с чем без труда справится даже ученик профтехучилища первого года обучения.
После окончания заточки, болт ослабляется, сверло вынимается из самодельного приспособления и может быть использовано по назначению.
Дополнения и улучшения
В процессе сварки гаек возможно попадание брызг жидкого металла на резьбу корончатой и обычной гайки. Чтобы исключить эту неприятность, в них необходимо ввернуть болт и, тем самым, защитить резьбу.Поскольку с помощью одного приспособления не удастся охватить все сверла по диаметру, потребуется, по крайней мере, два зажима-шаблона: одно – для мелких сверл, другое – для больших изделий. Соответственно, в первом случае гайки будут небольшими по размеру, а во втором – крупными.
Для быстрого и качественного просверливания отверстий нужны острые сверла, которым свойственно со временем притупляться. Лучше всего этот инструмент оттачивает станок для заточки сверл. В домашних условиях можно также использовать специальные приспособления.
1
Станок для заточки сверл – это автоматизированное оборудование узкой специализации, предназначенное только для оттачивания сверл. По сфере использования различают следующие виды этих устройств:
- Промышленные – имеют большую мощность, на них затачивают различные сверла с диаметром от 20 мм и больше. Основное назначение такого оборудования – интенсивная работа на крупных предприятиях с высокой степенью профильной специализации. В промышленном оборудовании сверло затачивается в полностью или частично автоматическом режиме под нужным углом с помощью узла закрепления (специального зажима).
- Бытовые – используются исключительно на небольшом производстве или в домашних условиях. Устройство этих станков отличается небольшой мощностью, компактностью и мобильностью. На них возможно затачивать сверла среднего и маленького размера, которые используются в быту чаще всего.
Бытовой станок для заточки сверл перед всеми прочими устройствами и приспособлениями, используемыми для восстановления остроты инструмента, обладает массой важных преимуществ, среди которых в первую очередь стоит отметить следующие:
- работает от электрической сети со стандартным напряжением;
- высокая степень производительности;
- простота эксплуатации;
- высокий уровень точности заточки и функциональности;
- доступная цена, находящаяся в допустимых пределах возможностей любого домашнего мастера;
- имеет небольшой вес и компактный размер;
- удобная эргономичная система управления обеспечивает регулирование скорости и интенсивности заточки.
2
Все бытовые станки рассчитаны на заточку из быстрорежущей стали определенного, конструктивно заложенного в устройство оборудования, диапазона диаметров. На многих станках можно затачивать инструмент, оснащенный твердосплавными пластинами – для этого в комплекте поставляется или дополнительно докупается алмазный круг. Обычно их возможности предусматривают заточку сверл с углом конуса при вершине в диапазоне 90–140 о по задней поверхности с выполнением затыловки и подточки режущей поперечной кромки. Но выпускаются также специализированные модификации для сверл по металлу:
- левых;
- с двухплоскостной затыловкой;
- высокопроизводительных;
- трехзубых;
- других.
Наиболее удобны в домашней эксплуатации станки с универсальным патроном для зажимания сверл различного диаметра в пределах технически допустимого диапазона размеров, а также устройства, комплектующиеся набором съемных патронов, которые крепятся на корпусе самого станка и всегда под рукой.
Такое оборудование как правило оснащено окном, через которое можно наблюдать за центрированием сверла в рабочей зоне станка. В комплекте со станком идут стандартные принадлежности: эльборовые круги, комплект цанг, ключи, запасные детали. Также могут поставляться дополнительные принадлежности: алмазные круги, дополнительный набор цанг, светильник для рабочей зоны и другие. Наиболее известные типы подобных станков: Drill Doctor , GS и их китайские аналоги.
По диапазону размеров обрабатываемых сверл эти станки выпускают двух основных видов (с различными крайними значениями диаметров): от 2 мм до 13 мм и от 13 мм до 34 мм. Их недостатки: плохая заточка тонких сверл (точность станков не рассчитана на это) и невозможность оттачивания очень тонких. Для инструмента малых диаметров потребуется специальный станок для заточки сверл – например, ВЗ-389СП, предназначенный для заточки инструмента размером 0,4–4 мм и оснащенный для контроля за процессом оттачивания 30-кратным оптическим устройством.
3
Прежде чем подбирать станок для заточки сверл необходимо определить для него будущий фронт работ, потому что при покупке требуется руководствоваться определенными эксплуатационными параметрами. Если устройство предполагается использовать в домашних условиях (к примеру, на даче или в гараже), то можно приобрести маломощную, недорогую модель – учитывая, что станок не будет эксплуатироваться постоянно, оборудование большой мощности будет совершенно ни к чему. Кроме того, промышленные устройства предназначены для затачивания сверл больших диаметров и потребляют гораздо большее, чем бытовые модели, количество электроэнергии.
При покупке станка следует обратить особое внимание на наличие специального регулятора, предназначенного для настройки вращения шпинделя. Такая опция позволит сделать работу максимально эффективной и безопасной.
Еще один немаловажный параметр – размер сверл, который должен определяться спектром предполагаемых работ. Выбираемый бытовой станок должен иметь достаточно низкий уровень производимого шума, особенно когда оборудование планируется использовать не в каком-то отдельном помещении, а непосредственно в жилой зоне.
Необходимо также обратить внимание на конструкцию приглянувшейся модели – лучше всего, если она будет максимально простой. В этом случае какая-либо поломка не доставит больших хлопот – не составит труда подыскать и приобрести нужную новую деталь и поставить ее вместо вышедшей из строя. Нельзя не отметить, что большинство зарубежных моделей в плане их технического обслуживания довольно дорогие, а найти нужную деталь на замену порой бывает непросто. И последняя рекомендация: выбирать станок для заточки сверл следует только в специализированных торговых точках и магазинах, где будет выдан гарантийный талон и технический паспорт.
4
На предприятиях в некоторых случаях сверловщик затачивает сверла сам вручную на обычных заточных станках, которые оборудованы для этой цели специальным приспособлением. Для этого он предварительно должен изучить правила затачивания сверл и пройти специальные подготовительные курсы. Используемое приспособление для заточки сверл представляет из себя стальную конструкцию, оснащенную подвижным зажимом для сверла с регулируемым углом наклона относительно вращающегося шлифовального круга и имеющее крепление для фиксации на корпусе заточного станка.
Также нередки случаи, когда на предприятии при затачивании вручную на обычном заточном станке вовсе не используют никаких приспособлений. При этом сверло правой рукой держат за хвостовик, а левой – насколько возможно ближе к режущей части. Режущую кромку инструмента прижимают к боковой поверхности абразивного круга и одновременно правой рукой плавно покачивают сверло, стремясь добиться, чтобы задняя его поверхность приняла нужную форму и приобрела правильный наклон. Снимать металл нужно небольшими слоями, слабо прижимая инструмент к кругу. Надо следить, чтобы у сверла режущие кромки были одинаковой длины и имели одинаковые углы заточки.
Ошибки, допущенные во время ручной заточки, могут привести к следующим недостаткам сверла:
- режущие кромки неравной длины;
- углы, образуемые режущими кромками с осью инструмента, разные;
- у поперечного лезвия односторонняя выточка.
В результате этих дефектов сверло будет:
- бить;
- неправильно, односторонне нагружаться на режущих кромках – может сломаться;
- просверливать отверстия большего диаметра, чем само сверло.
После заточки у инструмента следует проверять для поперечной кромки ее ширину и правильность положения относительно режущих кромок, длину последних, угол: в плане φ, наклона поперечной кромки, задний угол α, двойной заточки φ1, при вершине 2φ. Для проверки всех этих параметров на предприятиях используют специальные шаблоны. Правильность расположения перемычки выясняют с помощью оптического прибора. На предприятиях в ряде случаев проверяют биение сверла – используют для этого специальное приспособление.
Сверла по металлу из быстрорежущих сталей затачивают на кругах для шлифования из электрокорунда белого и нормального на керамической связке зернистостью 16–40, твердостью СМ, а также на кругах из эльбора. При заточке инструмента, который оснащен твердосплавными пластинами, применяют из синтетических алмазов, а также из зеленого карбида кремния зернистостью 16–40.
5
Не имея специального станка, в домашних условиях можно использовать для заточки сверл следующее оборудование:
- обычный заточной станок;
- электродрель;
- самодельные аппараты для заточки.
Для использования простого заточного станка лучше приобрести специальное приспособление, потому что прежде, чем самостоятельно научиться правильно оттачивать инструмент без него, можно испортить не один десяток сверл. Это приспособление для заточки сверл имеет примерно такое же устройство, как и описанное выше промышленное. Есть варианты не с креплением на корпус станка, а с отдельной установкой на горизонтальную поверхность вблизи вращающегося шлифовального круга. Подобное приспособление может быть самодельным. Оно может быть выполнено из дерева: на его основании крепят брус с несколькими отверстиями под диаметр нужных сверл, просверленными под наклоном, обеспечивающем нужный угол заточки. Можно предусмотреть изменение наклона – угла заточки.
В случае с электродрелью используется специальная насадка для заточки сверл. К сожалению, в продаже попадаются только для заточки под углом 118 о и только для размеров инструмента 3,5–10 мм (отечественные) и 2,5–10 мм (импортные). Причем и те, и другие только для дрелей с шейкой шпинделя диаметром 43 мм. В корпусе этих насадок есть 15 отверстий под сверла разных диаметров. Насадки комплектуются камнем, затачивающая поверхность которого расположена под определенным углом, и поводком для него, вставляемым в патрон дрели.
Изменив один раз длину поводка (укоротив его), насадку настраивают для работы с одной конкретной дрелью. Работают с ней следующим образом: поводок с камнем на конце вставляют в патрон дрели; насадку одевают на шпиндель и фиксируют винтом; запускают дрель и вставляют сверла в отверстие корпуса насадки соответствующего диаметра. Подобное приспособление тоже можно сделать самостоятельно. В самодельной насадке можно будет предусмотреть нужные углы заточки и диаметры инструмента.
Самодельные аппараты могут быть выполнены в виде обычных заточных станков. На них лучше сразу предусмотреть способ крепления и заточки сверл, чтобы не придумывать дополнительные приспособления для этого.
Дрель - это, пожалуй, одно из наиболее распространенных как в быту, так и на производстве устройств механической обработки материалов, позволяющее быстро и аккуратно сделать отверстие в поверхности с самой разной структурой. Будь это ручной коловорот, электрическая дрель или большой радиально-сверлильный станок, все они в качестве режущего инструмента используют сверло. Оно представляет собой закаленный твердосплавный металлический стержень различного диаметра, с хвостовиком и рабочей частью в виде двух или более режущих кромок, которые при вращении осуществляют выборку материала.
Угол наклона сверла: индивидуальный подход к каждому материалу
В зависимости от типа поверхности, требований к качеству обработки и целого ряда других условий, может иметь самый разный вид. Наиболее распространен вариант, когда его рабочая часть состоит из двух закрученных между собой по спирали режущих кромок, образующих на конце сверла конус, высота которого определяет угол заточки сверла. Его величина зависит от твердости обрабатываемого материала и для каждого материала может иметь свои значения:
- углеродистые стали, сплавы из чугуна и твердой бронзы - от 116º до 118º;
- мягкой бронзы и меди - от 120º до 130º;
- алюминиевые и деревянные поверхности - 140º;
- полимеры и пластмассы - от 90º до 100º.
Условия для долгой и активной жизни сверла
Если исключить бездумный (или безвыходный) вариант использования сверла без победитовых напаек для работы по бетону или камню (когда инструмент выходит из строя буквально за минуту), то наиболее активно режущие кромки тупятся при сверлении твердых металлов. Срок службы сверла в этом случае зависит от твердости обрабатываемой поверхности, а также скорости вращения, подающего усилия и наличия охлаждения режущего инструмента. Определить момент ухудшения режущих качеств бура крайне просто по характерному резкому свисту и необходимости большего давления на дрель. В результате сверло очень быстро нагревается, значительно увеличивается время сверления с одновременным снижением качества получаемого отверстия, и для продолжения нормальной работы бур нужно заменить.
Лучше час потерять, а потом за пять минут просверлить
Так как сверла считаются расходным материалом и на малых размерах имеют относительно невысокую стоимость, многие их просто выбрасывают, заменяя новыми. Однако такой подход может быть оправдан только при небольшом объеме работ, низкой цене детали и близости строительного магазина. Намного экономнее и быстрее заточить сверло по металлу своими руками. Приспособлений для осуществления этой операции существует масса, и, как правило, цена такого оборудования напрямую зависит от скорости, универсальности и качества обработки им режущего инструмента.
Правильная форма заточки - залог эффективной работы
В результате обработки режущей кромке сверла придается определенная геометрия, приоритетная для того или иного диаметра бура и структуры обрабатываемой поверхности. Для получения необходимой формы используют, соответственно, и разные способы затачивания режущей кромки. Разделяют одноплоскостной, конусный, двухплоскостной, винтовой и цилиндрический виды заточки. В домашних условиях чаще всего применяют первые два способа как наиболее простые, причем в одной плоскости затачивают сверла диаметром до трех миллиметров, обеспечивая тридцатиградусный уклон заднего угла. Недостатком в этом случае является высокая вероятность разрушения рабочей части кромки из-за ее утончения, потому для сверл большего диаметра обычно применяют заточку в виде конуса, формируя на их острие угол в пределах 118-120º.
Способы достижения желаемого качества заточки
В принципе, имея определенные навыки, заточку можно осуществить и без вспомогательного инструмента. Главное при этом - соблюсти необходимый угол обработки, а также равную длину рабочей поверхности режущих кромок и их симметричный наклон относительно оси бура. Однако достичь этого на практике не так и просто, достаточно совсем небольшой погрешности по любому из перечисленных показателей, и ваше сверло не будет работать должным образом. Использование спецприспособлений упрощает процесс, но согласитесь, приобретать дорогой станок для приведения в порядок пары буров по металлу нецелесообразно. К тому же самодельное приспособление для заточки сверл поможет справиться с этой задачей пусть с меньшим комфортом, но тоже неплохо.
При всем многообразии вариантов исполнения принцип работы всех устройств подобного типа основан на формировании жесткого шаблона или направляющей, вдоль которой затачиваемый инструмент подается к наждачному кругу в определенной плоскости.
Гайка, винтик, направленье - вот и все приспособленье
Пожалуй, одним из самых быстрых и доступных вариантов будет изготовление приспособления для заточки сверл из гайки. Ее шесть граней образуют на смежных плоскостях угол в 120º и могут служить отличным шаблоном для задания нужного наклона заточки режущей кромки сверла. Порядок изготовления подобного устройства довольно прост и не займет много времени. Гайку плоской стороной вверх зажимают в тиски и при помощи угловой шлифовальной машины (болгарки) выполняют продольные пропилы вдоль линии, соединяющей противостоящие углы шестигранника. С одной стороны метиза можно сделать шесть углублений (по числу вершин), сформировав таким образом три направляющие.
Размер гайки, а также ширину и глубину выборки направляющей подбирают из расчета диаметра затачиваемого сверла. После этого всю наружную поверхность этого нехитрого приспособления тщательно обрабатывают наждачной бумагой или напильником для устранения заусенцев.
Вот, собственно, и все, простейшее приспособление для заточки сверл своими руками готово. Теперь бур, требующий заточки, размещают внутри направляющей (между двумя противостоящими углами) так, чтобы обрабатываемый край слегка выступал за вершину шестигранника. Приспособление зажимают в тиски, плотно фиксируя сверло в канавке гайки наконечником вверх, и при помощи той же болгарки аккуратно стачивают выступающую режущую кромку, используя боковые поверхности метиза в качестве направляющей, формируя угол заточки в 120º.
При необходимости сверло в канавке можно закрепить при помощи струбцины, а вместо УШМ применяют с наждачным кругом.
Метизов много не бывает: модернизация гаечного приспособления
Данную конструкцию можно несколько усовершенствовать, сделав более глубокие (в зависимости от диаметра затачиваемого бура) V-образные пропилы в противостоящих вершинах и приварив с той же стороны приспособления гайку меньшего размера. Сверло в этом случае может быть зафиксировано поджимным винтом, вкрученным в приваренную сверху гайку.
В результате отпадает необходимость использования тисков и струбцины (главное при этом - не пережать винт, чтобы не согнуть сверло). Подобное устройство позволяет успешно справляться с заточкой буров даже небольшого диаметра (до трех миллиметров), когда выдержать и проконтролировать угол заточки без специнструментов практически невозможно.
Деревянные направляющие для заточки сверл
Теперь рассмотрим, как сделать приспособление для заточки сверл из брусков или толстой фанеры. Конструкция представляет собой деревянную направляющую, жестко прикрепленную к основанию. Базовую часть приспособления изготавливают из ровной прямоугольной доски (толстой фанеры) с одной из сторон которой делают прямоугольный вырез, обеспечивающий доступ к боковой поверхности наждачного круга. Затем из фанеры подготавливают накладку в виде прямоугольного треугольника или трапеции с наклоном стороны в основании 60º (от вершины - 30º), что гарантирует угол заточки в 120º. Размеры направляющей должны обеспечивать свободное размещение вдоль нее затачиваемого сверла как по длине, так и по высоте.
Готовая накладка при помощи саморезов прикрепляется к дальнему краю базовой доски острым углом в сторону наждачного круга. Заточка сверл по металлу приспособлением подобного типа требует его четкой фиксации вдоль внешней (широкой) поверхности абразива. Каждую режущую кромку формируют отдельно, путем плавного перекатывания сверла навстречу вращению круга, затем ту же процедуру повторяют для второй стороны, добиваясь идеальной сбалансированности. При частом использовании на круге может возникнуть выработка, и придется либо сдвинуть приспособление вдоль наждака, либо заменить абразив. Подобный способ хорош тем, что позволяет легко получить необходимый наклон режущей кромки путем быстрой замены верхней направляющей на требуемый размер.
Использование направляющих втулок для заточки
Еще один вариант обработки сверл, активно практикуемый в домашних условиях, представляет собой деревянную вертикальную стойку с полыми металлическими втулками различного диаметра, которые размещены в бруске под необходимым для заточки углом. В результате обработки на задней части режущих кромок формируется конус, но без правильного заднего угла.
Профессиональные решения: отличный результат за небольшие деньги
Все самодельные устройства обеспечивают приемлемый, но, увы, неидеальный результат. Даже без учета высокой вероятности погрешности при самостоятельном изготовлении приспособлений для заточки существует еще целый ряд параметров, несоблюдение которых приводит к быстрому выходу сверл из строя. Вот почему крупные производители разрабатывают сложные устройства и даже станки для приведения режущего инструмента в рабочее состояние.
Одним из таких механизмов является приспособление для заточки сверл drill grinde, которое дает возможность вернуть остроту спиральным бурам по металлу диаметром от трех до девятнадцати миллиметров. Устройство легко справляется с задачей формирования режущей кромки любого наклона, имея при этом шкалу со стандартными углами заточки (98, 118, 136 и 176 градусов, а также для зенковок). Идеальное качество заточки гарантируется четким позиционированием сверла благодаря поджимным винтам. Пятка (задний угол режущей поверхности) формируется благодаря малому осевому наклону, что задает при обработке дуговое движение сверла.
