Центровочное сверло - особенности, параметры, применение

Центровочное сверло, относящееся к категории режущих инструментов, предназначено для выполнения центрирующих отверстий перед операцией сверления в металлах черных и цветных, а также керамических, деревянных и других материалах, обладающих определенной степенью твердости. Кроме того, его используют при высверливании крепежных деталей, которые невозможно выкрутить отверткой. Применяют такие сверла разного диаметра на предприятиях промышленных, сельскохозяйственных, в строительстве и быту при изготовлении продукции разного назначения, проведении ремонтных работ и создании поделок своими руками. Комбинированное сверло, которым по сути является инструмент, должно соответствовать размерам и требованиям, указанным в российских ГОСТ 10902-77, 14034- 74 и 14952−75, зарубежных аналогах DIN 333 и ISO 866:2016. Инструмент относят к категории, которым пользуются профессионалы. Центрирующие отверстия выполняют на ставках (токарных, центровочных, сверлильных) и с помощью ручного инструмента (перфоратора, дрели).

Основные требования

Сверла, которые предназначены для получения центрирующих отверстий, изготавливаются из . Согласно требованиям нормативного документа, данный материал должен обеспечить следующие параметры твердости рабочей части инструмента с диаметром:

менее 3,15 мм – 63–65 HRC;
больше 3,15 мм – 63–66 HRC.

Отдельная категория центровочных сверл, материал изготовления которых содержит кобальт (5%) и ванадий (3%), должны иметь твердость, минимум на одну единицу превышающую вышеприведенные параметры.

Диаметр сверл центровочного типа может иметь отклонения, предельные величины которых также оговорены в нормативном документе:

для инструмента диаметром свыше 5 мм – +0,15 мм;
2,5–5 мм – +0,12 мм;
0,8–2,5 мм – +0,1 мм;
до 0,8 мм – +0,05 мм.

Геометрические размеры центровочноых свёрл

В нормативном документе также перечислены требования к состоянию поверхности сверл, относящихся к центровочному типу: на ней не должно быть трещин, забоин, цветов побежалости и черновин. Допускается, что цвета побежалости могут присутствовать в области канавок – в местах выхода точильного круга.

Указаны в стандарте и критерии отказа центровочного инструмента, который для сверл диаметром до 3,15 мм наступает в случае их поломки, а для инструмента диаметром свыше 4 мм – в случае износа его задней поверхности на величину, оговоренную в соответствующих таблицах.

Разность ширины перьев должна находиться в следующих пределах для сверл диаметром:

до 3,15 мм – не более семи сотых миллиметра;
больше 3,15 мм – не более одной десятой мм.

Советы по выбору

Выбор центровочного сверла будет зависеть от того, какие размеры отверстия необходимо выполнить

Во внимание также принимается и вес рабочей заготовки, которая закрепляется в металлообрабатывающем станке. Типоразмеры, зависящие от веса заготовки, регламентируются ГОСТом – чем больше масса детали, тем крупнее нужен диаметр сверла

Каждый диаметр сверла имеет 2 варианта исполнения, поэтому его тип выбирают в зависимости от требований к шероховатости стенок отверстия.

Комбинированное центровочное сверло выбирают согласно указанным в конструкторских чертежах требованиям к виду отверстий. Для определения качества инструмента существует ряд позиций, по которым его необходимо проверять.

Соответствие нормам твердости по Роквеллу. Данные центровочного сверла указаны в его технических характеристиках. Качественный инструмент имеет показатель не ниже 63-66 HRC. Превышение этих норм ведет к тому, что сверло будет хрупким и недолговечным. Заниженные нормативы станут причиной того, что инструмент будет очень быстро затупляться.

Соответствие сверла заявленному диаметру. Проверить это можно при помощи микрометра. Измерению подлежит удлиненное рабочее перо сверла – и если его диаметр превышает допустимые нормы погрешности, получить отверстие заданного размера при помощи этого инструмента не получится.

Определяют целостность изделия

Особенно важно это для его режущей части, а также для конусовидной в виде коронки. На инструменте не должно быть трещин или выбоин на месте рабочих поверхностей.

Сверлильный инструмент в процессе эксплуатации постепенно изменяет угол режущих пластин. Это приводит к снижению скорости выполнения реза и избыточному нагреву сверла. Со временем любое сверло требует заточки, которая должна быть выполнена с сохранением угла наклона режущей части.

Контроль качества

Свёрла для получения центровочных отверстий относятся к профессиональным инструментам. Именно по этой причине подходят со всей ответственностью к контролю их технических характеристик. Самым главным этапом контроля качества центровочного оборудования является проверка его на работоспособность. Она производится на специальных образцах, которые изготовлены из стали 45 и по шкале НВ имеют твёрдость в пределах 187−207 единиц.

Во время проведения испытания работоспособность инструмента, который проходит проверку, сравнивается с тем, как в точно таких же условиях ведёт себя образец, параметры точности и жёсткости у которого точно известны.

После проверки в обработке металла у центровочного сверла не должно быть участков выкрашивания на его режущей части. Люди, которые испытывали инструмент, оценивают, пригодно ли оно к дальнейшей обработке. Средствами, которые применяются для подобного контроля, служат увеличительное стекло (лупа) и измерительный прибор, необходимый для сравнения параметров проверяемого инструмента с указанной в чертеже величиной. ГОСТ 8 .051−81 при проверке параметров геометрических допускает наличие таких погрешностей:

На угловые величины допустимо отклонение 35% от указанного допуска.
На линейные геометрические параметры и взаимное расположение поверхностей оборудования допустимо отклонение 25% от допуска, который указан на чертеже.

Рекомендации по применению измерительных приборов, а также правила проведения испытания на твёрдость оговариваются в ГОСТе 9013−59. А ещё такие свёрла проверяются на шероховатость поверхности. Для этого их сравнивают с эталонным образцом. Требования к величине шероховатости изложены в ГОСТе 9378−75.

При проверке центровочного инструмента, как и в период выполнения обработки, должна применяться смазывающе-охлаждающая жидкость. Она представляет собой 5% водный раствор эмульсола. Плановые испытания, которые производятся на 5 (можно больше) инструментах, проводятся с такой периодичностью:

Один раз на протяжении трёх лет проводится проверка на среднюю наработку до отказа.
Дважды в год проводится проверка на безотказную наработку.

Хитрости при работе

Если же извлечь обломок шпильки экстрактором не удавалось, то удалял его с помощью метчика. Для этого отверстие, высверленное по оси шпильки, рассверливал ещё чуть больше и восстанавливал резьбу метчиком. Если диаметр высверленного по оси шпильки отверстия был выбран правильно, то при прохождении метчика остатки резьбовой части старой шпильки выкрашиваются и удаляются. Главное — правильно рассчитать диаметр отверстия. Это легко сделать, зная диаметр и шаг резьбы.Так, например, для резьбы М8×1,5 мм из диаметра резьбы надо вычесть величину шага (8 — 1,5 = 6,5 мм) и уменьшить ещё на 0,5…0,6 мм. То есть сверло должно иметь диаметр примерно 6 мм, чтобы при сверлении оно не затронуло гребни и впадины резьбы на обломке шпильки и оставило минимум металла, который метчик легко выкрошит и удалит. Можно ещё долго перечислять различные примеры «нецелевого» использования центровочного сверла — их множество. Мой совет домашним мастерам: заведите этот полезный инструмент у себя в мастерской и вы об этом не пожалеете. Приобрести такие свёрла в специализированных инструментальных магазинах и на рынке не так уж сложно, в продаже они бывают довольно часто.

Особенности различных видов заточки сверл

Правильность выбранного метода зависит от точной оценки износа отдельных элементов. Наибольшему износу подвергаются:

задняя или передняя поверхность;
перемычка;
установленные углы;
снятая фаска.

В зависимости от степени износа одного из параметров или одновременно нескольких выбирают вид заточки, способный устранить эти недостатки.

Чтобы добиться качественного результата сверления необходимо правильно выбрать диаметр сверла, форму режущей кромки. Для поддержания её в рабочем состоянии, придания необходимой формы следует правильно выбрать способ (вид) заточки.

Применяемые виды обозначаются принятыми аббревиатурами и делятся на следующие категории:

НП – предполагает последовательное подтачивание поперечной кромки. Это позволяет уменьшить её длину, тем самым снизить величину внешних нагрузок, увеличить срок нормальной работы сверла.
НПЛ – этот вид предполагает обработку поперечной кромки и ленточки. Что приводит к уменьшению поперечного размера ленточки. Такая обработка способствует получению требуемого заднего угла. Это уменьшает силу трения режущей кромки о поверхность металла;
ДП – относится к категории двойной заточки. Правильное применение позволяет получить одну поперечную и четыре дополнительных режущих кромки.
ДПЛ – такая обработка свёрл по металлу предполагает последовательное подтачивание ленточки. В результате создаются лучшие условия для отвода тепла, повышается надёжность и долговечность.

Все виды обработки направлены на создание оптимальных условий при проведении сверления. Описание правил и характеристик заточки установлены соответствующими стандартами. Все параметры заточки сверла по металлу сведены в единую таблицу. В ней приведена геометрия применяемых форм режущей кромки для различных условий резания. Перечисленные виды заточки позволяют производить качественное восстановление параметров режущей части инструмента диаметром до 100 мм.

При применении перечисленных методов очень важно учитывать параметры металла, из которого изготовлен инструмент. Это необходимо для правильного выбора точильного инструмента (шлифовального круга)

Например, для качественного восстановления свёрл изготовленных из быстрорежущей стали специалисты советуют применять электрокорундовый шлифовальный круг. Если сверло изготовлено из твердосплавных материалов, целесообразно производить обработку кругом с алмазным напылением. Операция восстановления параметров приводит к существенному нагреву детали, особенно его режущей кромки. Поэтому этот процесс необходимо проводить поэтапно с применением охлаждающей жидкости.

Особое внимание следует уделить восстановлению основных параметров сверла в условиях домашней мастерской. Необходимо обеспечить высокое качество следующих показателей:

одинаковую длину кромок и ленточки (измерение можно произвести имеющимся мерительным инструментом);
остроту обеих кромок (проверка проводится визуально);
значения обоих углов (переднего и заднего).

Для упрощения последней задачи многие мастера изготавливают самостоятельные шаблоны, которые обеспечивают требуемый угол заточки. Точное соблюдение этих параметров, правильная подточка перемычки существенно увеличивает срок службы сверла.

Однако существуют определённые виды свёрл, специфика которых значительно затрудняет процесс заточки. Проблемы с заточной спирального сверла или ступенчатого, связаны со сложной геометрией их конструкции. Поэтому заточку таких инструментов производят на специальных станках с применением разработанного оборудования.

Особую сложность представляет заточка ступенчатых свёрл по металлу. Такую заточку можно провести только с использованием специального инструмента и большого опыта. Однако следует отметить, что основное количество такого инструмента вообще не подлежит повторной заточке.

Не один из методов не применим к свёрлам с алмазным напылением или другими твёрдыми насадками.

Методы центровки

Центровка для сверления отверстий позволяет избежать следующих проблем:

С использованием линейки. Простой способ, используемый при изготовлении малоответственных деталей ввиду низкой точности. Позиционирование отверстий выполняется посредством линейки, щупов и осевых калибров.
Радиально-осевой способ. Центровка с применением часовых индикаторов. Способ актуален при работе с крупными муфтами, используется на многих современных производствах.
Метод обратных индикаторов. Центрование предполагает выполнение измерений в двух точках. В результате осуществляется единовременный контроль за угловым и параллельным смещением.
Центровка посредством лазера. Проведение работ с применением лазерных лучей, индикационных блоков и расчетного модуля.

Центровка лазером получила наибольшее распространение ввиду высокой скорости, точности и простоты.

Рис. №5 Набор приспособлений для лазерной центровки

Основные параметры, технические характеристики по типу

Всем, кто подбирает для себя центровочное сверло, важно ознакомиться с его подробным описанием, ведь это весьма точный инструмент, которым пользуются профессионалы. Общие стандарты центровочных сверл можно узнать в ГОСТ 14952-75, где указаны их правила маркировки, типоразмеры, а также требования к сверлам

Общие стандарты центровочных сверл можно узнать в ГОСТ 14952-75, где указаны их правила маркировки, типоразмеры, а также требования к сверлам.

Тип центровочных сверл

Есть четыре основных типа данного вида сверл:

Тип А – для создания центровочных отверстий, в которых угол конуса составляет 60°, а предохранительного конуса нет.
Тип В — для создания центровочных отверстий, в которых угол конуса составляет 60°, а также есть предохранительный конус углом 120°.
Тип С — для создания центровочных отверстий, в которых угол конуса составляет 75°, а предохранительного конуса нет.
Тип R – для создания центровочных отверстий с поверхностью в виде дуги.

Сверло центровочное, согласно ГОСТ 14952-75 должно иметь рабочий диаметр 0,5 — 10 миллиметров. Во всех приведенных выше четырех типах есть два варианта исполнения, выбор которого зависит от требуемой шероховатости стенок отверстия.

Технические параметры

Сверла центровочные по металлу помимо своего типа (А, В, С, R) и диаметра рабочей части различаются по ряду параметров (они описаны в том же ГОСТ 14952-75). Их конструкция может быть односторонняя и двухсторонняя. Обычно они изготавливаются из таких материалов, как сталь легированная, углеродистая, быстрорежущая или сплав. Длина составляет от 21 до 108 миллиметров, посадочный диаметр от 3,15 до 31,5 мм, длина рабочей части такого сверла — от 1,0 до 9,2 миллиметров, а твердость рабочей части варьируется от 63 до 66 HRC.

Выбор центровочного сверла

Отметим, что при выборе центровочного сверла нужно обязательно обратить внимание на диаметр. Здесь есть одно существенное различие с «обычными» сверлами

Диаметр обычного сверла определяется по толщине его хвостовика, а в случае центровочного сверла он определяются по толщине режущей части сверла.

Маркировка и металл, из которого изготовлено центровочное сверло

Маркируют центровочные сверла также согласно ГОСТ 14952-75. Как было указано выше, в своем обозначении они имеют букву (А, В, С или R).

Сверло центровочное по ГОСТ 14952-75 предполагает маркировку «А» и «В», если оно предназначено для создания отверстия углом в 60 градусов. Здесь различие заключается в наличии предохранительного конуса (буква «В») или его отсутствии (буква «А»). Маркировка «С» применяется для сверл, которыми делают отверстия углом 75 градусов (при этом предохранительного конуса нет), а буква R – для сверл, которые делают отверстия со стенками в форме дуги.

Для примера рассмотрим сверло центровочное диаметром 1,0 мм.

Если сверло имеет тип «А» и сделано в первом исполнении, то оно будет иметь маркировку 2317-0101 ГОСТ 14952-75, а если во втором исполнении, то 2317-0001 ГОСТ 14952-75. Здесь «2317» обозначает конкретные конструктивные характеристики сверла, необходимые для его эксплуатации, а 0101 – порядковый номер типоразмера по заводским таблицам.

Инструменты, относящиеся к группе «В» маркируют по-другому (в частности, если они сделаны в первом исполнении, то как «2317-0113», а если во втором — «2317-00-12»). Сверла типа «С» обозначаются как «2317-0124» (в первом исполнении) и как «2317-0022» (во втором исполнении), а группа R как «2317-0027». И еще раз напомним, что это все верно, если диаметр сверла составляет 1 мм.

Также ГОСТ 14952 75 предполагает, что подобные инструменты будут изготовлены из инструментальной стали Р6М5, ее зарубежного аналога HSS или быстрорежущей стали Р9. Однако, марка стали в маркировке сверл центровочных может не указываться.

Выбираем сверла по металлу в зависимости от их вида и назначения

Выбирая сверло по металлу, мастер, в первую очередь, смотрит на его вид.

Спиральные сверла

Самый популярный вид. Эти простые дешевые сверла предназначены для проделывания глухих и сквозных отверстий определенных диаметров. Рабочая часть представляет собой цилиндрический стержень с двумя режущими кромками. Канавки служат для отвода стружки.

Фотография №1: спиральные сверла по металлу

Конусные сверла

Рабочие части имеют форму конусов. В быту такие сверла по металлу применяют редко. Они лучше всего подходят для специальных станков и двуручных дрелей. С их помощью проделывают отверстия с диаметрами от 6 до 60 мм.

Фотография №2: конусное сверло по металлу

Как выбрать ступенчатое сверло по металлу

Конические ступенчатые сверла по металлу лучше всего подходят для проделывания отверстий в тонких листах. Выглядят эти инструменты так.

Фотография №3: ступенчатое сверло по металлу

Как видите, при проделывании отверстий различных диаметров в тонколистовом металле инструмент не нужно менять.

Центровочные сверла по металлу

Центровочные сверла по металлу предназначены для проделывания в заготовках центровочных отверстий. Они необходимы для фиксации изделий на различных специальных станках.

Фотография №4: центровочные сверла по металлу

Левосторонние сверла

Левосторонние сверла по металлу специально предназначены для высверливания болтов и винтов со сломанными головками. С помощью обычных сверл сделать это не получится. Болт или винт будет прокручиваться.

Фотография №5: левостороннее сверло по металлу

Корончатые сверла по металлу

Корончатые сверла или кольцевые фрезы применяют для быстрого просверливания в металлических заготовках отверстий больших диаметров (от 15 до 100 мм). Принцип работы таких инструментов основан на корончатом фрезеровании. На него тратится в 4–12 раз меньше энергии, чем при использовании обычных сверл.

Фотография №6: корончатые сверла по металлу

Такие сверла предназначены для установки на сверлильные, фрезерные и токарные станки. Для ручной работы используют специальные инструменты с зажимами типа QuickIN Plus.

Перовые сборные сверла

Перовые сборные сверла отлично подходят для обработки чугуна, конструкционной стали и твердых поковок. С помощью этих инструментов проделывают фасонные и ступенчатые отверстия больших диаметров. Перовые сборные сверла состоят из державок, к которым крепят пятигранные режущие пластины различных размеров. Для отвода стружки на них имеются специальные канавки.

Фотография №7: сборные перовые сверла с пластинами

Твердосплавные сверла

Твердосплавные сверла изготовлены с применением особо прочных материалов. Существуют следующие разновидности таких инструментов.

Монолитные.
Сварные.
Со специальными пластинами.

Фотография №8: твердосплавные сверла с пластинами

Такие инструменты покупают для обработки заготовок из жаропрочных сталей и сплавов титана. Далее расскажем, как выбрать качественное спиральное сверло по металлу.

Фабричное и домашнее использование ЦС

Центровочные сверла востребованы во многих отраслях человеческой деятельности. Их применяют на заводах, задействованных в таких сферах, как машиностроение, производство высокоточной техники и инструментов, изготовление мебели. Их ставят в частных мастерских, на территории цехов малых предприятий, на станциях технического обслуживания. Применение ЦС позволяет получить точное перпендикулярное отверстие без скосов, с помощью которого будут скрепляться части сложных конструкций.

Помимо этого сверла часто применяют обычные люди в быту, когда хотят выполнить какую-либо несложную работу. Скажем, с помощью такого инструмента легко сделать отверстие в поврежденной мебели, которые в дальнейшем можно будет использовать для починки изделия. Другой пример: ЦС можно применять для сверления печатных плат — сверло войдет эту поверхность ровно под углом 90 градусов, что обеспечит высокое качество и точность обработки. В быту обычно применяются компактные маленькие сверла, а дрель должна быть совместима с ними (уточните эту тонкость у продавца в магазине).