Pereosnastka.ru
Сверление древесины
К атегория:
Плотничные и столярные работы
Сверление древесины
Сверление древесины применяется при выборке в деталях деревянных конструкций и столярных изделий круглых отверстий для болтов и нагелей, гнезд для круглых шипов, шурупов и т. д.
Сверлением также удаляют из древесины сучки, заделывая затем высверленные места деревянными пробками.
Инструменты для ручного сверления
При сверлении древесины вручную применяют различные бурава и сверла. Буравами можно сверлить древесину непосредственно, а сверлами—с применением приспособлений: коловоротов, дрелей и др.
Рис. 1. Бурава и сверла:
а — буравчик штопорный: б — бурав; в — ложечное сверло; г — центровое сверло; д — пробочное сверло; е — спиральное сверло; ж — раззенковка
Бурава бывают двух видов: штопорные и винтовые.
Штопорные бурава (буравчики) применяются для сверления небольших по глубине отверстий диаметром 2—10 мм. Стержень штопорного бурава не приспособлен для выбрасывания стружки, в связи с чем при сверлении буравчик необходимо часто вынимать и очищать от стружки.
Винтовые бурава бывают различного диаметра и разной длины.
Стержень бурава в нижней части представляет собой винтовое сверло. Вверху стержень заканчивается ушком, в которое вставляется деревянная круглая ручка. Применяется этот инструмент для сверления отверстий на большую глубину преимущественно в построечных условиях.
Сверла имеют стержень, хвостовик и рабочую (режущую) часть. Стержень у разных сверл имеет различную форму и обработку, приспособленную для направления сверла, для зачистки боковых сторон отверстия и для выбрасывания стружки.
Хвостовик — верхняя часть стержня, обычно утолщенная, имеет квадратную или шестигранную пирамидальную форму, служит для закрепления в патронах коловоротов, дрелей и других приспособлений для ручного сверления.
Рабочая (режущая) часть состоит из резцов различной формы и конструкции, которые можно разделить на три вида: ложечные, центровые и спиральные.
Ложечное сверло, или пёрка, представляет собой стержень, в нижней части которого сделан продольный желобок с заостренным жалом. Жало имеет две кромки, одна из них заточена на всю длину и является режущей, а вторая — направляющей. При помощи жала сверло входит в глубь древесины и центрируется. Это сверло работает при вращении в одну сторону.
При работе ложечным сверлом на него надо нажимать сверху; оно не выбрасывает стружку, для удаления которой сверло необходимо вынимать из отверстия. Применяется это сверло для высверливания отверстий под нагели, винты и шурупы.
Центровое сверло имеет режущую часть в виде лопатки с пилообразным острием (центром), боковым дугообразным резцом (дорожником) и несколько наклонным плоским ножом, расположенным по радиусу. С помощью острия сверло центрируется, дорожником обрезается древесина по окружности, а плоским ножом обрезанная по окружности древесина снимается в виде винтовой ленты. Сверло работает в одну сторону при нажиме сверху. Применяется главным образом для сверления отверстий под круглые шипы, при врубании замков и т. д.
Пробочное сверло имеет режущую часть в виде стальной цилиндрической коробочки с диаметральной перегородкой — резцом. Работает при нажиме на него сверху. Применяется для высверливания из древесины сучков.
Спиральное сверло имеет стержень, который на 2/3 длины охватывается винтообразной спиралью.
Винтовое сверло имеет витой стержень на 2/3 длины.
Спирально-ленточное, или штопорное сверло, представляет собой стальную ленту, скрученную штопором на 2/3 ее лины. Последние три вида сверл имеют одинаковую режущую часть состоящую из конического винтообразного заглубителя, двух дорожников и двух плоских ножей. Благодаря форме стержней эти сверла легко выбрасывают стружку. Работать ими можно без нажима. Применяются для высверливания различных отверстий диаметром 6—40 мм.
Зенковочное сверло имеет режущую часть в виде конуса с продольными канавками на боковой поверхности. Применяется для конического рассверливания верхней части отверстий под головки шурупов.
Приспособления для сверления
При сверлении древесины вручную для закрепления сверл и их вращения применяются коловороты, винтовые дрели, шестеренчатые дрели, ручные настольные сверлильные станки и др.
Рис. 2. Приспособления для сверления:
а — коловорот; б — дрель винтовая; в — дрель ручная шестеренчатая; е — ручной сверлильный настольный станок
Коловорот состоит из стальной скобы, вращающейся в деревянной головке (грибке) при помощи боковой ручки, свободно насаженной на среднюю часть скобы. На нижней части скобы установлен зажимной патрон для сверл.
Винтовая дрель состоит из стального стержня, имеющего по всей длине винтовую резьбу. Стержень свободно вращается в верхней упорной головке благодаря последовательному перемещению вниз и вверх надетой на него ручки, К нижнему концу стержня прикрепляется патрон.
Шестеренчатая дрель представляет собой стержень с патроном, вращающийся с помощью двух шестерен (большой и малой), имеющих коническую резьбу. Вращается ведущая шестерня при помощи боковой ручки. Дрель удерживается в вертикальном положении за верхнюю рукоятку стержня.
Существует несколько видов шестеренчатых дрелей. Если подобную дрель установить на металлическую станину, ее можно использовать как ручной настольный сверлильный станок.
Заточка сверл
Заточка сверл во всех случаях, когда это позволяет форма и конструкция режущей части, должна производиться на бруске и оселке. Если же такая заточка невозможна, то применяют напильники с мелкой насечкой. При заточке нельзя допускать уменьшения диаметра сверл. У центрового сверла центр надо затачивать равномерно со всех сторон, не допуская его смещения. Заточка дорожника должна производиться снизу, с внутренней стороны. Горизонтальный резец затачивается сверху, а снизу только подшлифовывается.
Приемы работ при ручном сверлении
Сверление отверстий должно производиться по предварительной разметке центров и направлений отверстий. Центр при разметке накалывается шилом или фиксируется пересечением двух линий под прямым углом. Разметку производят при помощи линейки, циркуля, рейсмуса, а там, где это можно, применяют шаблоны.
Многослойные конструкции надо просверливать в собранном виде.
При сверлении центрирующее острие сверла следует устанавливать точно в центре высверливаемого отверстия.
Ось вращения коловорота (дрели) и сверла должна совпадать с осью отверстия.
При сверлении коловорот надо держать за головку левой рукой, а правой производить вращение.
Чрезмерный нажим на сверло не допускается.
Сквозные отверстия просверливают с двух сторон по точной разметке.
При одностороннем сверлении под просверливаемую деталь должна быть подложена подкладка. К концу сверления ход сверла надо замедлять, чтобы не повредить нижний край отверстия.
При сверлении под острым углом к поверхности детали сначала надо вырубить полукруглой стамеской верх отверстия, а затем перпендикулярно к дну вырубки установить сверло и производить сверление.
При работе сверлами необходимо: прочно закреплять их в пароле не держать дрель или коловорот острием к себе; не допускать сильного нажима на коловорот или дрель; прочно закреплять сверло в тисках при заточке.
Работа ручными электросверлами
В строительстве применяется несколько видов ручных электросверл, используемых на работах в сборочных цехах деревообрабатывающих предприятий, на стройдворах и при выполнении плотничных и столярных работ на строительных площадках. В числе их имеются следующие.
Ручное электросверло И-38, состоящее из электродвигателя с редуктором, шпинделя с патроном на конце и сменного вставного сверла. За исключением рабочей части, все механизмы заключены в общую удобную оправу с ручкой.
Сверление производится спиральными или винтовыми сверлами. Диаметр отверстий до 15 мм, глубина сверления до 200 мм, сверло делает в минуту до 350 оборотов.
При работе электросверло держат правой рукой за ручку, а левой поддерживают за корпус с тем, чтобы сверло не отклонялось от направления сверления.
Для включения и выключения сверла имеется курковый выключатель, расположенный в ручке.
Ручное электросверло И-27 более мощное. Оно имеет нижнее опорное кольцо, две направляющие вертикальные колонки, соединенные с кольцом, и пружины, навитые по колонкам.
При работе корпус инструмента с вставленным сверлом под нажимом руками опускается сверху на необходимую глубину сверления, скользя по направляющим колонкам. Пружины, имеющиеся на колонках, при этом сжимаются. Закончив сверление отверстия, нажим ослабляют и корпус под воздействием распрямляющихся пружин легко поднимается вверх в исходное положение. Инструмент переносится для сверления очередного отверстия и цикл повторяется.
Для увеличения глубины сверления электросверло может сниматься с направляющих колонок и работать без них.
Рис. 3. Вертикальное сверление ручным электросверлом
Наибольший диаметр сверления 26 мм; сверла делают 500 об/мин; мощность электродвигателя 0,6 кет; вес с колонками 16,5 кг, без колонок 11 кг.
Ручные электросверла работают от осветительной сети. Их можно легко переносить.
Рис. 4. Мощное сверло И-27:
а — общий вид; б — работа сверлом
Режим работы ручными электросверлами и правила техники безопасности при работе ими такие же, как и для всех ручных электроинструментов.
Сверление древесины
В столярных работах сверление применяется для устройства отверстий под круглые шипы, шурупы и другие металлические элементы при соединении деталей, под пробки при удалении сучков, под пазы при обработке древесины стамеской и долотом. Принцип работы любого сверла состоит в том, что оно, углубляясь в древесину, своими режущими гранями выбирает материал, образуя отверстие.
Типы сверл и подготовка их к работе
Сверла бывают перовые, центровые, спиральные, винтовые (рис. 1). У сверла различают хвостовик, собственно стержень, режущую часть и элементы для отвода стружки.
Перовые сверла типа ложечной перки имеют вид удлиненного корытца с острыми краями (см. рис. 1, а). Служат они для сверления отверстий под нагели диаметром 3…16 мм (при длине сверла до 170 мм). В процессе сверления перку периодически вынимают из древесины для удаления стружки. Недостатком перового сверла является отсутствие направляющего центра. Для сверления отверстий большего диаметра применяют перовые сверла других конструкций (см. рис. 1, б).
Центровыми сверлами (см. рис. 1, в) сверлят сквозные, но неглубокие отверстия поперек волокон древесины, так как выход стружки в них затруднен. Работают такие сверла только в одну сторону и при нажиме сверху. Их диаметр – до 50, длина – до 150 мм.
Спиральные сверла (см. рис. 1, г) более совершенны по своей конструкции. В них предусмотрен вывод стружки, в результате чего отверстие не забивается при сверлении стружкой и имеет чистые ровные стенки. Как и центровьнз, эти сверла имеют центр и подрезатель или же коническую заточку режущей части. Диаметр сверл с конической заточкой – 2…6 мм (короткая серия) и 5…10 мм (длинная серия), а с центром и подрезателем – 4…32 мм. Сверла с конической заточкой применяются для сверления вдоль волокон, с центром и подрезателем – поперек. Спиральные сверла могут оснащаться пластинками из твердого сплава для обработки особо твердых пород древесины.
Винтовые сверла (см. рис. 1, д) используют в основном для сверления глубоких отверстий поперек волокон древесины. После прохождения этим сверлом стенки отверстия получаются чистые. Диаметр сверл т– до 50, длина – до 1100 мм.
Для сверления отверстий больших диаметров используют пробковые сверла, а для расширения отверстий под головки шурупов или гаек – зенковки (рис. 2). При сверлении древесины применяют также сверла для металла, уменьшая их угол заточки.
Сверло должно быть правильно заточено, иначе оно будет рвать, а не резать древесину, а отверстие забиваться стружкой. При затачивании необходимо сохранять прямолинейность режущих кромок. Так как режущая головка имеет ограниченный запас металла, сверло следует затачивать бережно и экономно. Затачивают его на абразивном камне (рис. 4, а) или вручную тонким квадратным напильником, а доводят специальным оселком. Обычно угол заточки сверла составляет 12°.
Центровые сверла начинают затачивать с внутренней стороны режущей кромки, остальные – с наружной. Правильность заточки проверяют шаблоном (рис. 4, б). Концы боковых резцов должны выступать не менее чем на 3 мм над режущими кромками горизонтальных резцов. Это дает возможность выступам начать процесс резания раньше, чем горизонтальные резцы начнут срезать стружку.
От того, как заточено сверло, зависят прежде всего чистота обработки отверстия и точность сверления. Поперечная режущая кромка должна проходить через ось сверла. При смещении её от оси сверло уйдет в сторону, в результате чего будут происходить неравномерный износ режущих кромок и биение сверла, а следовательно, увеличение диаметра отверстия.
| Рис. 1. Сверла для работы с древесиной: а, б – перовые; в – центровое; г – спиральное; д – винтовое. | Рис. 2. Пробковое сверло (а) и зенковка (б). |
| Рис. 3. Приспособление для сверления отверстий большого диаметра: 1 – патрон дрели; 2 – металлические тяги; 3 – деревянный круг; 4 – полотно пилы; 5 – центрирующее сверло. | Рис. 4. Затачивание сверла на точиле (а) и проверка правильности заточки по шаблону (б). |
| Рис. 5. Ручная винтовая сверлилка (а) и коловорот (б): 1 – нажимная головка; 2 – ручка; 3 – стальной стержень с резьбой; 4 – зажимной патрон; 5 – кольцо, переключатель; 6 – храповой механизм. | Рис. 6. Дополнительный инструмент для сверления: а – бурав; б – буравчик; в – ложечный бурав. |
Для высверливания в массиве большого количества одинаковых отверстий необходимо иметь в запасе несколько сверл одного и того же диаметра. Периодическая смена сверл увеличит их срок службы.
Ручное сверление древесины. Древесину сверлят при помощи сверлилки и коловорота. Для закрепления в них сверл используют зажимные патроны различных конструкций.
Ручная винтовая сверлилка (рис. 5, а) служит в основном для высверливания отверстий диаметром до 5 мм. На ее стержне имеется винтовая резьба для передвижения ручки. Усилие от руки, сжимающей ручку, передается стержню, и ок начинает вращаться. Вторая рука оказывает воздействие на нажимную головку. От совмещения этих двух усилий и происходит внедрение сверла в древесину, т. е. процесс резания.
У коловорота (рис. 5, б) процесс резания происходит от усилия, которое рука работающего создает при вращении коленчатого стержня коловорота с ручкой посередине. Снизу стержня находится патрон с трещоткой, дающей возможность устанавливать вращение вправо и влево. В коловороте можно крепить сверла диаметром до 10 мм.
Для сверления отверстий в обязательном порядке размечают их центры. При разметке учитывают твердость древесины, степень ее раскалываем ости, расположение трещин и сучков, направление и глубину сверления, наличие гвоздей, металлических скоб и т. д. Обычно центры отверстий накалывают чертилкой или трехгранным шилом на глубину диаметра сверла. При сверлении отверстий больших диаметров их центры предварительно засверливают тонкими сверлами, с тем чтобы сверло не ушло в сторону. Центры глубоких сквозных отверстий засверливают с обеих сторон; при этом так же (т. е. с двух сторон) выполняют и сам процесс сверления. Диаметр сверла для засверливания под шурупы должен быть на 0,5 мм меньше диаметра средней части шурупа. В хрупкой древесине и у торцов для головок шурупов рекомендуется делать обнижение (зенкование), чтобы при дальнейших операциях (грунтовании, шпатлевании и окрашивании) головки шурупов располагались заподлицо с поверхностью детали.
При выполнении сквозных отверстий необходимо на выходе сверла поставить препятствие (для этого можно использовать кусок дерева), иначе в заготовке неминуемо образуются сколы или трещины. При сверлении инструмент нельзя поворачивать на себя. Не рекомендуется работать незаточенными сверлами и сверлами со сколами режущей части и трещинами. Следует обращать внимание на центровку сверла в патроне, так как от этого зависит правильность сверления. От сильного биения сверло неизбежно уйдет в сторону. Правильная заточка сверла позволит избежать приложения излишних усилий и получения рваной поверхности. Увеличение прилагаемого усилия ведет к порче детали и поломке сверла, а также создает травмоопасную обстановку.
Для сверления глубоких отверстий в массиве древесины используют бурав (рис. 6, а), а неглубоких отверстий в древесине твердых пород под шурупы – буравчик (рис. 6, б). Бурав представляет собой металлический стержень с ушком для ручки вверху и винтовой поверхностью с направляющим центром – внизу. У буравчика затруднен вывод стружки из отверстия, поэтому его периодически вынимают из отверстия и очищают от стружки. Бурав и буравчик не дают той чистоты обработки, какую можно получить при сверлении сверлами. У мастеров по столярному делу имеются ложечные буравчики (рис. 6, в). По сути, это те же перки, только с острым наконечником и конусным винтом.
Приём работы буравом следующий: сначала его устанавливают в намеченное место острием, а затем с определенным усилием прижимают к дереву. Когда наконечник углубится в дерево, то дальнейший нажим уже не нужен, необходимо только поворачивать инструмент за ручки. К сожалению, бурав не режет, а рвет древесину, и иногда от этого в заготовке возникают трещины и расколы, особенно вблизи торца. Буравы используют для неответственных столярных работ и в плотничном деле.
Какое сверло не применяется для сверления древесины
Автор: Станислав Раитин Создано: 18 января 2020 Просмотров: 5670
Сверление — процесс механической обработки деталей из древесины и древесных материалов для получения сквозных или глухих отверстий. Сверление производится специальным инструментом, называемым сверлом, ручным способом или на станках.
Общее о сверлении древесины и древесных материалов
Сверление — процесс механической обработки деталей из древесины и древесных материалов (ДВП, МДФ, ДСП, ЛДСП, ОСБ). Результат сверления — образование сквозных и несквозных отверстий, а также гнезд цилиндрической формы.
Сверление не относится к базовым способам резания древесины и древесных материалов, например, таким, как пиление или фрезерование, но достаточно широко распространено. Особенно широко сверление применяется при производстве корпусной мебели, в частности для образования отверстий или гнезд для соединения деталей.
Сверление является частным случаем создания отверстий в деталях из древесины и древесных материалов. Отверстия прямоугольной, конической и иной отличной от цилиндрической формы производятся фрезерованием, но это уже тема другой статьи.
Сверление в древесине и древесных материалах производится при помощи деревообрабатывающего инструмента специальной конструкции, называемого «сверло». Сверление может производится вручную (бур, электродрель) или на специализированных сверлильных или сверлильно-присадочных станках.
Сверла для древесины и древесных материалов
Сверла для обработки древесины и древесных материалов имеют различную конструкцию – спиральные, винтовые, перьевые, сверло Форстнера и т.д. Для образования отверстий применяют в основном спиральные сверла.
Спиральные. Самый распространенный вид сверла по древесине и древесным материалам. Производятся варианты для ручного инструмента и сверления на станках. Выпускаются различного диаметра от 3 до 50 мм. Сверла для сквозных отверстий имеют заострённый конец, для глухих — специальную конструкцию наконечника.
Винтовые. Подкатегория спиральных сверел, процесс сверления происходит за счет бурения против роста волокон древесины. Как правило используются для ручного инструмента. Винтовые сверла выпускаются различных диаметров, длин и веса. Конструктивная особенность — наличие винта с резьбой для отвода стружки и наконечника для точной установки инструмента.
Перо. Этот вид сверла наиболее сбалансирован по весу, позволяют работать с большей скоростью, но не обеспечивает высокую точность и качество обработки, поэтому не подходит для чистовых работ.
Сверло Форстнера. Специальный вид свела, предназначенный для выполнения глухих отверстий для установки петель.
Для сверления отверстий в деталях из древесины и древесных материалов обычно используют спиральные или винтовые сверла с конической заточкой, изготовленные из быстрорежущей стали. Их лезвия выполнены в виде винтовых канавок, сбегающих вниз к направляющему острию под определенным углом.
Помимо сверл из быстрорежущей стали, для сверления в деталях особо твердых пород древесины и древесных материалов применяют сверла с твердосплавными напайками, образующими особо износостойкую режущую кромку.
Процесс сверления древесины и древесных материалов
Сверление отверстий в древесине и древесных материалах, независимо от типа прилагаемого усилия, может быть выполнено двумя способами:
- сверло вращается и подается на заготовку, которая закреплена на базе;
- сверло вращается, заготовка подается на сверло вместе с базой.
Сверление древесины — это сложное резание, сочетающее в той или иной степени продольное, поперечное и торцевое резание. Доля того или иного вида резания зависит от направления сверления по отношению к направлению волокон древесины и формы режущей части сверла. При сверлении режут торцевые режущие кромки.
Траектории относительного движения любой точки лезвия т- винтовые линии одного и того же шага, но с разными углами подъема. Процесс сверления отверстий — прерывистый процесс. Резание чередуется с холостым движением сверла или заготовки в исходное положение, что определяет режим работы инструмента.
При помощи сверления при производстве изделий из древесины и древесных материалов получают сквозные и несквозные отверстия различных диаметров и глубины.
Наиболее распространенными инструментами для сверления являются ручные механические и электрические дрели. Такой инструмент, однако, не позволяет сверлить точные отверстия, например, для стяжек мебельных элементов.
Следующим по качеству производимых отверстий в изделиях из древесины и древесных материалов оборудованием является сверлильный станок с одной сверлящей головкой или специальный сверлильно-присадочный станок, который оснащается одним или несколькими блоками с 21-й и более сверлильной головкой в каждом. Обрабатываемая деталь или применяемые инструменты обязательно должны быть жестко закреплены на станке.
Жесткое закрепление дает возможность сверлить отверстия одинаковой глубины строго перпендикулярно поверхности и регулировать глубину сверления. Немаловажен правильный выбор скорости вращения сверла. Отверстия больших диаметров и в твердых породах древесины и древесных материалов сверлятся на пониженных оборотах.
Некоторые особенности процесса сверления.
При сверлении изделий из древесины и древесных материалов вручную сначала на заготовке намечают центр будущего отверстия, например, шилом или иным острым колющим инструментом. Глубина и размер намеченного отверстия должен исключить выскакивание кончика сверла при входе в деталь.
Закрепив сверло в патроне, его кончик подводят к намеченному центру отверстия так, чтобы ось сверла точно совпадала с осью будущего отверстия. Для обеспечения этой задачи деталь должна быть тем или иным способом закреплена.
Сверлить следует начинать с небольших оборотов, не нажимая сильно, плавно и без рывков, избегая качания дрели. Нажим постепенно усиливают и сверлят отверстие до конца.
В отличии от сверления металлов, где для охлаждения нагревающегося сверла можно воспользоваться эмульсией, смазочным маслом либо мыльной водой, при сверлении в твердой древесине для охлаждения сверла необходимо делать частые и длительные паузы.
Если просверливается сквозное отверстие, при выходе сверла из заготовки из древесины и древесных материалов нажим постепенно ослабляют, а также уменьшают число оборотов, если это возможно, с тем чтобы уменьшит вероятность образования сколов.
Также при сверлении сквозных отверстий в толстых деталях из древесины и древесных материалов произвести операцию с двух сторон, по точной разметке детали. Особая осторожность и аккуратность требуется при сквозных сверлениях облицованного материала.
Если сверло заедает, ему надо сообщить обратное вращение и вытащить из отверстия, после чего устранить причину заедания. При сверлении глубоких отверстий сверло необходимо периодически вынимать и очищать от стружки.
Отверстия больших диаметров рекомендуется сверлить в два приема: сначала сверлом меньшего диаметра засверлить на небольшую глубину направляющее отверстие, после чего заменить сверло на инструмент нужного диаметра.
В процессе эксплуатации сверла тупятся и нуждаются в заточке. Спиральные сверла затачивают на абразивном камне точильного станка. Естественно, это требует определенного мастерства. Сверло несильно прижимают режущей кромкой к вращающемуся точильному камню, ведут его немного вверх против направления вращения, с одновременным медленным вращением вдоль своей оси.
Сверла для древесины и древесных материалов
Выбор сверл для обработки древесины и древесных материалов определяется глубиной сверления, диаметром отверстия, типом и влажностью материала, типом хвостовика в инструменте, способом его крепления в шпинделе станка или ручном инструменте (дрелях), мощностью резания.
Сверла, как правило, изготавливаются из инструментальной стали с закалкой, быстрорежущей стали (HSS), из твердого сплава (HW), а в целях снижения стоимости могут быть выполнены из двух или нескольких материалов, например, хвостовик – из стали, рабочая часть – из твердого сплава.
Различают сверла по профилю хвостовика – с цилиндрическим, коническим и шестигранным, с лыской или без на корпусе хвостовика, в зависимости от зажимного устройства шпинделя оборудования.
Рекомендуемая для обработки древесных материалов частота вращения сверл (особенно длинных):
Ø до 14 мм: 1800 мин-1 для мягких и 750 мин-1 – для твердых;
Ø до 24 мм: 1500 мин-1 для мягких пород и 500 мин-1 – для твердых;
Ø до 30 мм: 500 мин-1 для мягких пород и 250 мин-1 – для твердых. Можно выбрать частоту ниже рекомендованной, но при сверлении с большими оборотами сверло может преждевременно выйти из строя.
В зависимости от конструктивных особенностей сверла для древесины и древесных материалов подразделяются на несколько категорий:
- спиральные;
- винтовые (сверла Левиса);
- перьевые;
- сверла Форстнера;
- коронки;
- фрезерные;
- пробочные;
- зенкера;
- комбинированные;
- специальные.
Рассмотрим подробнее каждую категорию.
Спиральные сверла
Сверла для сквозных отверстий различаются углом заточки кончика: для металла 120°, а для древесных материалов – 75° (рис. 1).
Сверла для глухих отверстий предназначены для сверления отверстий под дюбели, стяжки, мебельную фурнитуру, сверления стружечных и твердоволокнистых плит, фанеры, древесины мягких и твердых пород. Корпуса таких сверл выполняются из стали HS или HW (как правило, только наконечник).
Особенности конструкции:
- сверхточное направление движения сверла в отверстии, в том числе при небольшой глубине, исключающее заклинивание стружки между сверлом и стенками отверстия благодаря двойной ленточки спирали (рис. 2б);
- получение идеально круглых отверстий без сколов благодаря заточенным боковым режущим кромкам;
- точное засверливание без предварительного кернения заготовки за счет специального центрирующего острия;
- длительный срок службы, высокая износостойкость и режущие свойства за счет режущей части с центрирующим острием и цельной режущей НW-пластиной особой формы со специальной алмазной заточкой (рис. 2в).
Спиральные сверла, предназначенные для работы на станочном оборудовании, разноцветные: например, оранжевые – левого вращения, черные – правого вращения. Сверла с разными покрытиями, как правило, универсальные и могут использоваться как в сверлильных станках, так и в ручном инструменте. Для надежного крепления в патроне станка на хвостовике предусмотрена специальная лыска.
Начинать сверление следует на низких оборотах, при работе регулярно (через каждые 30 мм) вынимать сверло из отверстия и удалять из канавок стружку.
Винтовые сверла (буры)
Изготавливаются в основном из закаленной стали типа HSS. Разработаны специально для сверления глубоких отверстий (1 м и больше) в древесине с образованием большого объема крупной стружки. Очень глубокие отводящие канавки способствуют удалению образовавшихся отходов. Основные сферы применения: домостроение, производство клееных деревянных конструкций, столярное производство.
Для сверления твердых пород дерева частота вращения шпинделя должна быть до 1000 мин-1, для мягких пород оптимальная частота вращения приблизительно 1800 мин.
Перьевые сверла
Сверла этого типа используются для сверления отверстий среднего диаметра – до 32 мм. Применять их целесообразно при не слишком высоких требованиях к точности геометрических параметров и качеству выполнения отверстий. В основном при ручном сверлении, реже в электродрелях.
Для выполнения глубоких отверстий, а также сверления в недоступных местах применяют специальные удлинители (рис. 4). Наиболее существенными преимуществами перьевых сверл считаются невысокая стоимость и простота обслуживания. К перовым также относится регулируемое плоско-фрезерное сверло, оно изготавливается из закаленной стали и используется в основном для ручного инструмента в столярных мастерских. Такое сверло позволяет делать в древесине отверстия разного диаметра.
Сверла форстнера
Бенджамин Форстнер стремился создать сверло для выполнения в древесине глухих отверстий большого диаметра. Именно поэтому по форме оно напоминает коронку, в отличие от классических винтовых сверл, позволяющую существенно увеличить диаметр отверстия.
Сверла Форстнера позволяют делать глубокие лунки или глухие отверстия для монтажа навесных механизмов и конструкций, окон, витрин, дверей и мебельных элементов.
Несколько конструктивных разновидностей сверл Форстнера различаются особенностями режущей части. Классическая коронка не является обязательным атрибутом, поскольку существуют варианты открытого типа, и даже с заменяемыми лезвиями, которые устанавливаются не только на центральной линии, но и на наружной части – в зависимости от назначения.
Размер сверл Форстнера от 10 до 60 мм, что позволяет создавать разные отверстия с высоким качеством обработки поверхности (рис. 6).
Частота вращения сверл не должна превышать 1500–1800 мин-1. Использовать их следует только с подходящим оборудованием соответствующей мощности.
Коронки
Кольцевые корончатые сверла, или просто коронки, в отличие от сверл Форстнера, предназначены для выполнения сквозных отверстий среднего и большого диаметра, но небольшой глубины. Сверло обеспечивает центрирование, основную работу выполняет кольцевая часть коронки.
Корончатые сверла комбинированные и состоят, как правило, из корпуса, сверла и цилиндра с острыми зубьями по краю режущей части. Коронки разной конструкции используются для сверления древесных плитных материалов, пластиков и др. Применяются в основном в ручном инструменте.
Фрезерные сверла
Такие сверла одновременно служат еще и фрезой.
Кончик фрезерного сверла такой же, как у обычного сверла, а режущая часть напоминает элементы концевой фрезы и цилиндрический хвостовик (рис. 8). Для сверления обычных отверстий фрезерные сверла не применяются. Они предназначены для сложной контурной обработки заготовки и глухих (закрытых) зон в ней. Как и концевая фреза, сразу после засверливания сверло ведется в сторону, в этот момент фрезерные режущие кромки срезают материал по краям паза. Фрезерные сверла используют для обработки древесных материалов, пластиков и металлов. В основном на модельных и столярных производствах или при выполнении нестандартных задач.
Пробочные сверла
Пробочные (бесцентровые) сверла, в зарубежной литературе именуемые plugcutter, как следует из их названия, предназначены для изготовления деревянных пробок. Такие пробки нужны для декоративной заделки круглых отверстий, например, высверленных сучков или утопленных болтов в домостроении, производстве столярно-строительных изделий, мебели.
Зенкера
Зенкер представляет собой многолезвийный (многозубый) режущий инструмент, применяемый для доработки заранее выполненных круглых отверстий в деталях и заготовках из разных материалов. Такой способ применяется для увеличения диаметра и получения фаски на отверстии или более качественной поверхности отверстия методом резания и называется зенкерованием. Метод резания напоминает сверление: при вращении оснастки для зенкерования вокруг ее оси одновременно инструмент движется поступательно вдоль оси. Конструкция с зенкером может дополнительно комплектоваться ограничителем глубины.
Комбинированные сверла
Сверло для заготовок круглой формы с отверстием представляет собой комбинированное сверло, состоящее из оправки, спирального сверла и сменных пластин HSS, позволяющее изготавливать из твердых пород древесины шарики с отверстиями разного диаметра. Предназначено для производства бусин, элементов мебели и декора.
Долбяк со сверлом – это долбежный комплект, состоящий из сверла и стамески (долота) MortiseChisel & BitSets. С помощью такого инструмента может быть выполнено соединение «шип – паз», лидирующее в деревообработке по прочности и точности. Долбежные комплекты можно использовать почти на всех стандартных долбежно-сверлильных и долбежно-пазовальных станках. В качестве сверл применяются как винтовые соответствующего диаметра, так и сверла Форстера. Обычно долбяк изготавливается из HSS и применяется в домостроении и при производстве столярно-строительных изделий.
Специальные сверла
Сверла для конфирматов. Современную мебель из ДСП и МDF часто собирают при помощи винтов-конфирматов, которые мебельщики называют также евровинтами или еврошурупами. Перед их ввинчиванием делаются технологические отверстия заданных параметров в деталях, стыкующихся под прямым углом: в одной – в толще, в другой – в торце. По длине отверстия должен быть ступенчатый перепад диаметра, связанный с конструктивными особенностями евровинта. Стержень конфирмата состоит из цилиндрической гладкой шейки и основной резьбовой части (рис. 14). Под резьбу сверлится отверстие меньшего диаметра, под шейку – большего. Также крепеж имеет потайную головку в форме усеченного конуса, под которую подготавливается посадочное место. На практике применяются две технологии сверления отверстий и используются сверла из HSS и HW, в зависимости от твердости обрабатываемых материалов и требуемой стойкости инструмента (рис. 15).
На винты-конфирматы нет ГОСТов, их производят по европейским стандартам 3E120 и 3E122, варианты типоразмеров 5 х 40, 5 х 50, 6,2 х 50, 6,4 х 50, 7 х 40, 7 х 48, 7 х 50, 7 х 60, 7 х 70 мм.
Чаще всего используются винты 6,4х50 мм. Для выполнения отверстия под их резьбу используется сверло диаметром 4,5 мм, а для гладкой части – диаметром 7,0 мм.
Ступенчатые сверла. Это универсальные сверла для высокопроизводительного сверления отверстий в древесных материалах (рис. 16), пластиках или металле со снятием фаски под 90° для крепежных элементов типа стяжек, например, при изготовлении мебели. В зависимости от типа обрабатываемого материала используются сверла, изготовленные из HSS или HW.
Гибкие сверла. Действительн,о гибких сверл специалисты пока еще не придумали, а такое название не совсем корректно используют для гибких валов, которые, по сути, являются только приводным механизмом, передающим инструменту крутящий момент от патрона оборудования. Использование гибкого вала в комплекте с электродрелью или шуруповертом и сверлом позволяет выполнять отверстия в самых труднодоступных местах. Его можно задействовать только со сверлами небольшого и среднего диаметра, для массивного инструмента такое приспособление не предназначено. Гибкие сверла в основном используются в домостроении.
Сверла-метчики. С помощью комплекта сверла и метчика для нарезания резьбы за один проход можно сделать отверстие и нарезать резьбу.
Такие сверла возможно применять для сверления и нарезания резьбы в различных композитных материалах, пластмассе и металле. Распространенные размеры M12, M16, M20, M24.
Предпринятая попытка систематизации современных сверл поможет определиться при выборе сверла для той или иной операции. Разновидностей сверл значительно больше, так, есть ложечные сверла, которые в работе с древесиной уже не применяются, зато активно используются в металлообработке. Но обо всех невозможно рассказать в одной статье.
Текст Владимир Падерин