Конструкция и устройство сверла: виды, типы хвостовиков и заточка

Краткая памятка по устройству и выбору сверла

1. Определите материал, который будете сверлить (сталь, чугун, алюминий).
2. Выберите тип сверла: спиральное — универсальное, корончатое — для больших диаметров, коническое — для тонкого листа.
3. Проверьте маркировку: для твердых сталей нужны сверла HSS-Co или с покрытием TiN.
4. Убедитесь, что хвостовик подходит к вашему патрону (цилиндрический, конус Морзе, SDS).
5. Для точного сверления используйте центровочное сверло или керн.
6. Соблюдайте правильные углы заточки: 118° для мягких материалов, 135° для твердых.
7. Используйте охлаждение (масло, эмульсия) при сверлении нержавейки и глубоких отверстий.
8. Своевременно затачивайте затупившиеся сверла, не допуская перегрева.
9. Храните сверла в органайзере или тубусе, чтобы избежать повреждения режущих кромок.
10. При работе на станке надежно фиксируйте заготовку и используйте защитные очки.

Что представляет собой спиральное сверло?

Это металлический штырь цилиндрической формы, с одной стороны которого расположены режущие кромки, которые высверливают отверстия и углубления в самых разных материалах.

Основные части спирального сверла:

• рабочая часть, представляющая собой две спиральные винтовые канавки, образующие режущие кромки, а также удаляющие образующуюся стружку,
• хвостовик, необходимый для закрепления сверла в патроне станка или в ручном инструменте,
• шейка, соединяющая рабочую часть и хвостовик.

Классификация спиральных сверл по особенностям конструкции и техническим характеристикам

Сверла классифицируют по различным особенностям конструкции и техническим характеристикам.

Типы хвостовиков

1. По конструкции хвостовой части сверла классифицируют на следующие разновидности.
2. С цилиндрическими хвостовиками. Встречаются чаще всего. Диаметры хвостовиков могут не совпадать с диаметрами рабочих частей. Сверла малого диаметра нередко оснащают более крупными хвостовиками. Это повышает надежность фиксации. Крупные сверла могут иметь хвостовки уменьшенного диаметра. Это позволяет зафиксировать инструмент в дрели со стандартным патроном. Недостаток таких хвостовиков — невозможность передачи большого крутящего момента. Это повышает рекомендуемую мощность оборудования, необходимого для работы с инструментом. Но в такой конструкции есть и плюс. Если сверло заклинит, дрель не повредится. Спиральное сверло с цилиндрическим хвостовиком Фото. 12 Спиральное сверло с цилиндрическим хвостовиком
3. С коническими хвостовиками. Ими оснащают сверла, предназначенные для обработки заготовок на специализированных станках и при помощи промышленных дрелей. Сверла с коническими хвостовиками Фото. 13 Сверла с коническими хвостовиками
4. С шестигранными хвостовиками. Такие сверла подходят для фиксации в стандартных кулачковых патронах и специальных зажимах. Перовое сверло с цилиндрическим хвостовиком Фото. 14 Перовое сверло с цилиндрическим хвостовиком

Спиральное сверло с цилиндрическим хвостовиком Фото. 12 Спиральное сверло с цилиндрическим хвостовиком

Сверла с коническими хвостовиками Фото. 13 Сверла с коническими хвостовиками

Перовое сверло с цилиндрическим хвостовиком Фото. 14 Перовое сверло с цилиндрическим хвостовиком

Углы заточки спиральных сверл и их влияние на применение инструментов

Спиральные сверла по металлу имеют два важных геометрических параметра, которые оказывают влияние на применение инструментов.

1. Угол наклона винтовой канавки сверла (ω). Возрастает с увеличением диаметра инструмента. Варьируется в пределах от 18 до 45°. Выбор сверла с определенным углом наклона канавки зависит от материала обрабатываемой заготовки. Электрон, алюминий и дюралюминий — 45°. Вязкие и легкие металлы — 40–45°. Хрупкие металлы — 22–25°. Различные виды стали — 26–30°.
2. Угол между режущими кромками (2ϕ). С его увеличением прочность сверла повышается, но при этом возрастает усилие подачи. С уменьшением — наоборот, сверление облегчается, но рабочая часть ослабляется. Выбор сверла с определенным углом между режущими кромками также зависит от материала обрабатываемой заготовки. Пластмассы — 50–60°. Мрамор и иные хрупкие материалы — 80°. Целлулоид и эбонит — 85–90°. Сплавы на основе магния — 110–120°. Силумин — 90–100°. Электрон, баббит, алюминий — 130–140°. Красная медь — 125°. Бронза и латунь — 130–140°. Закаленная сталь и стальные поковки — 125°. Сталь и чугун средней твердости — 116–118°.

1. Электрон, алюминий и дюралюминий — 45°.
2. Вязкие и легкие металлы — 40–45°.
3. Хрупкие металлы — 22–25°.
4. Различные виды стали — 26–30°.

1. Пластмассы — 50–60°.
2. Мрамор и иные хрупкие материалы — 80°.
3. Целлулоид и эбонит — 85–90°.
4. Сплавы на основе магния — 110–120°.
5. Силумин — 90–100°.
6. Электрон, баббит, алюминий — 130–140°.
7. Красная медь — 125°.
8. Бронза и латунь — 130–140°.
9. Закаленная сталь и стальные поковки — 125°.
10. Сталь и чугун средней твердости — 116–118°.

Виды сверл по металлу и их назначение

Опишем чаще всего встречающиеся виды сверл по металлу и расскажем об их назначении.

Спиральные цилиндрические сверла

Встречаются чаще всего и знакомы каждому. По конструкции такие сверла представляют собой цилиндрические стержни, на рабочих частях которых имеются:

1. спиральные канавки (одна или две), предназначенные для отвода стружки;
2. зубья;
3. и режущие кромки.

Конструкция спирального сверла по металлу Фото. 2 Конструкция спирального сверла по металлу

Таблица №1

Выделяют пять категорий спиральных сверл по металлу
Общего назначения	Эти самые распространенные сверла по металлу находят применение в быту и на производстве. Диметр может достигать 80 мм.
Левые сверла по металлу	У них спиральные канавки закручиваются в противоположные стороны. Предназначение таких инструментов — высверливание болтов со сломанными головками и иных разновидностей крепежа, которые невозможно извлечь иными способами.
Повышенной точности	Сверла по металлу этого типа используют в быту и на производстве, если нужно получить отверстия с высокоточными диаметрами. Такие инструменты имеют класс А. Погрешность работы — доли миллиметра.
Твердосплавные	Такие сверла могут быть цельнолитыми или иметь специальные пластины или напайки. Предназначены для обработки заготовок из материалов с высокой твердостью. Существуют также специальные модели, которые используют при изготовлении печатных плат.
Глубокого сверления	Эти удлиненные спиральные сверла имеют 2 винтовых канала.

Корончатые сверла по металлу

Рабочие части таких сверл представляют собой полые цилиндрические стаканы с канавками для отвода стружки. На торцах имеются режущие зубья.

Корончатые сверла по металлу используют для проделывания отверстий больших диаметров (до 150 мм). Инструменты применяют при обработке заготовок на фрезерных, токарных и сверлильных станках.

Принцип работы таких сверл основан на технологии корончатого фрезерования. Отверстия вырезаются по контурам. Эта технология отличается высокой производительностью, возможностью использования оборудования небольшой мощности и высокой точностью.

Конические сверла по металлу

Рабочие части таких сверл имеют форму конусов. Инструменты применяют при сверлении заготовок небольшой толщины (2–6 мм) из стали и цветных металлов. Существуют две основные разновидности конических сверл.

1. Стандартные. Требуют от мастера внимательности при высверливании отверстий определенных диаметров. Стандартное коническое сверло по металлу Фото. 4 Стандартное коническое сверло по металлу
2. Ступенчатые. Наличие ступеней значительно облегчает обработку заготовок. Ступенчатые конические сверла по металлу Фото. 5 Ступенчатые конические сверла по металлу

Стандартное коническое сверло по металлу Фото. 4 Стандартное коническое сверло по металлу

Ступенчатые конические сверла по металлу Фото. 5 Ступенчатые конические сверла по металлу

1. В тонком металле можно проделывать отверстия различных диаметров без необходимости смены сверла.
2. Инструменты очень легко центрируются.

Перовые сверла по металлу

1. Стандартные. Рабочие части таких перьевых сверл имеют форму лопаток. На торцах имеются центрирующие наконечники. Стандартные перовые сверла по металлу Фото. 6 Стандартные перовые сверла по металлу
2. Сборные. В настоящее время применяются чаще всего. Состоят из державок и сменных пластин, фиксируемых при помощи винтов. Сборное перовое сверло со сменными пластинами Фото. 7 Сборное перовое сверло со сменными пластинами

Стандартные. Рабочие части таких перьевых сверл имеют форму лопаток. На торцах имеются центрирующие наконечники.

Стандартные перовые сверла по металлу Фото. 6 Стандартные перовые сверла по металлу

Сборные. В настоящее время применяются чаще всего. Состоят из державок и сменных пластин, фиксируемых при помощи винтов.

Сборное перовое сверло со сменными пластинами Фото. 7 Сборное перовое сверло со сменными пластинами

Предназначение перовых сверл — проделывание глубоких отверстий небольших диаметров. Инструменты имеют следующие преимущества.

1. Низкая стоимость.
2. Нечувствительность к перекосам.
3. Простота и высокая скорость смены режущих пластин.

Центровочные сверла

Таблица №2

Существуют 4 типа таких сверл
A	Формируют центровочные отверстия без предохранительных конусов. Угол разворота сторон составляет 60°.
B	Высверливают центровочные отверстия c предохранительными конусами. Угол разворота сторон составляет 120°.
C	С их помощью проделывают центровочные отверстия без предохранительных конусов. Угол разворота сторон составляет 75°.
R	Предназначены для высверливания центровочных отверстий дугообразной конфигурации. Виды центровочных отверстий Фото. 9 Виды центровочных отверстий

>

Специальные виды сверл по металлу

Кроме вышеперечисленных основных видов сверл по металлу, существуют и специальные. К ним, к примеру, относятся однокромочные модели. Рабочие поверхности таких сверл прямой конструкции сточены наполовину. Это обеспечивает более эффективный отвод стружки. Однокромочные сверла применяют при изготовлении ружейных стволов.

Виды однокромочных сверл по металлу Фото. 10 Виды однокромочных сверл по металлу

Маркировка сверл по металлу (российская и зарубежная)

Правила расшифровки российских маркировок Фото. 11 Правила расшифровки российских маркировок

Зарубежные сверла по металлу, изготовленные из быстрорежущей стали, имеют маркировку HSS. В зависимости от модификаций и особенностей изготовления к ней добавляют различные дополнительные обозначения.

Виды заточки сверл по металлу

В завершении статьи расскажем о видах заточки сверл по металлу, которую применяют для восстановления затупившихся инструментов и изменения их геометрии.

1. Нормальная (одинарная) заточка (Н). Считается универсальной. При нормальной заточке на поверхности сверла формируются две режущих кромки и одна поперечная. Угол между режущими кромками — 118–120°. Этот вид заточки можно использовать по отношению к сверлам с диаметрами до 12 мм. Остальные технологии подходят для инструментов с диаметрами до 80 мм.
2. Одинарная заточка с подточкой режущей кромки (НП). Уменьшает ее длину. За счет этого снижается нагрузка на рабочую часть при выполнении сверлильных работ.
3. Одинарная заточка с подточкой поперечной кромки и ленточки (НПЛ). Дополнительно уменьшает ее ширину в области режущей части. Сила трения значительно снижается. Кроме этого, образуется дополнительный задний угол. Это приводит к облегчению резания.
4. Двойная заточка с подточкой поперечной кромки (ДП). При двойной заточке формируются 4 режущие кромки и одна поперечная. Они имеют вид ломаных линий. Стойкость сверл с двойной заточкой увеличивается в 5–7 раз при обработке заготовок из чугуна и в 2,5–3 раза при сверлении сталей.
5. Двойная заточка с подточкой поперечной кромки и ленточки (ДПЛ). При такой заточке сверление облегчается дополнительно.

Как правильно выбрать инструмент?

Качество высверленных отверстий, время проведения, трудоемкость операции и назначение спирального сверла зависит от правильного подбора конструкции. При выборе сверла необходимо обращать внимание на следующие характеристики:

• тип хвостовика должен совпадать с патроном инструмента, что гарантирует надежное крепление сверла,
• параметры длины сверла (общая и рабочая длина). Рабочая длина – это показатель глубины высверленного отверстия,
• вес – качественный инструмент не должен быть очень легким,
• качество – сверло должно быть изготовлено методом фрезеровки с шлифованием,
• материал изготовления (марка стали). Необходимо выбирать материал инструмента в соответствии с имеющимся оборудованием (дрель, станок и др.),
• защитное покрытие. Это еще одно важное условие, влияющее на эксплуатационные показатели. По цвету сверла можно определить наличие покрытия:
• серый цвет – сверло не имеет защитного покрытия, инструмент невысокого качества, имеет небольшой срок службы,
• черный цвет – изделие дополнительно обработано перегретым паром, подходит для высверливания отверстий в прочных материалах таких как легированная и углеродистая сталь, а также в цветных металлах,
• золотистый оттенок – сверло дополнительно закалено для повышения прочности и увеличения срока эксплуатации,
• золотой цвет – изделие с титановым покрытием. Данный инструмент способен выдержать высокие температуры, сохраняя при этом свои свойства,
• производитель – следует отдавать предпочтение сверлам известных, проверенных производителей. Такие инструменты имеют высокие технические характеристики, будут служить долго, сверлить быстро и точно. Вы гарантированно получите качественный результат и удовольствие от выполненной работы.

Часто задаваемые вопросы об устройстве сверла

Вопрос: Из каких основных частей состоит спиральное сверло?
Ответ: Основные части: режущая часть, калибрующая часть (ленточки), шейка, хвостовик и лапка (у конических хвостовиков).

Вопрос: Что такое угол при вершине сверла и на что он влияет?
Ответ: Это угол между режущими кромками. Стандартный угол 118° для мягких сталей, 135° для твердых и нержавеющих сталей.

Вопрос: Чем отличается спиральное сверло от корончатого?
Ответ: Спиральное сверло высверливает материал полностью, образуя стружку, а корончатое вырезает кольцо, оставляя центральный керн.

Вопрос: Для чего нужна маркировка на сверле?
Ответ: Маркировка указывает на диаметр, класс точности, марку стали (например, HSS, Р6М5) и производителя.

Вопрос: Какие бывают типы хвостовиков у сверл?
Ответ: Цилиндрические (для патронов), конические (Морзе, для станков) и шестигранные (для шуруповертов).

Вопрос: Что такое центровочное сверло и зачем оно нужно?
Ответ: Это короткое сверло для создания точного центрового отверстия перед основным сверлением, чтобы сверло не уводило в сторону.

Вопрос: Как часто нужно затачивать сверла по металлу?
Ответ: При появлении признаков затупления: скрип, перегрев, ухудшение качества отверстия, повышенное усилие подачи.

Вопрос: Какие виды заточки сверл существуют?
Ответ: Одинарная (нормальная), двойная, с подточкой поперечной кромки, с подточкой ленточки и другие специальные виды.

Вопрос: В чем разница между сверлом HSS и HSS-Co?
Ответ: HSS — быстрорежущая сталь, HSS-Co — с добавлением кобальта (5-8%), что повышает термостойкость и позволяет сверлить нержавейку.

Вопрос: Как правильно выбрать сверло для конкретной задачи?
Ответ: Учитывайте материал заготовки, требуемый диаметр и глубину отверстия, тип оборудования (дрель или станок) и частоту использования.