Описание сверла с коническим хвостовиком для оргстекла

Сверла различают по целому ряду признаков: материал изготовления, метод, тип режущей кромки, назначение и так далее. Сверло с коническим хвостовиком быстро и эффективно решает проблему с центрированием инструмента.

Описание сверла с коническим хвостовиком

Изделие предназначено для выполнения тех же задач, что и сверло с цилиндрическим хвостовиком, и включает те же элементы.

• Рабочая часть состоит из режущей части, образованной двумя главными и поперечной кромкой, и направляющей – вспомогательные режущие кромки.
• Хвостовик, по сути, представляет собой крепежный элемент сверла. Он имеет коническую форму, выполняется в виде насадки и при необходимости легко снимается и заменяется.

Различают несколько вариантов конусного сверла:

• с лапками – в шпинделе крепится за счет заклинивания лапок, это предотвращает проворачивание слишком легкого материала при сверлении;
• с резьбой – закрепляется при помощи штока. Крепеж считается самым надежным и гарантирует невыпадение инструмента;
• без лапок и резьбы – рассчитаны для работ с легкими металлическими или неметаллическими материалами – пластмассой, эбонитом, оргстеклом.

Выпускается ряд специальных конических сверл, в которых предусмотрены отверстия или бороздки для подачи смазочно-охлаждающих составов.

В быту конические сверла стали использоваться благодаря простоте центрирования. При сверлении отверстий достаточно большого диаметра – более 10 мм, приходится сначала высверлить отверстие меньшего размера, а на втором этапе использовать сверло нужного диаметра. Инструмент с коническим хвостовиком в таких ухищрениях не нуждается.

Технические характеристики

• Материал изготовления – используется легированная и углеродистая сталь 9XC, а также P9 и P18. Последние относятся к категории быстрорежущих сталей и обозначаются, как HSS. Такой сплав сохраняет твердость при нагреве, а, так как сверление сопровождается сильным нагревом как материала, так и инструмента, то применение быстрорежущей стали вполне оправданно.
• Угол заточки – величина углов главных режущих кромок и поперечной определяет область применения сверла. Для оргстекла и других видов пластмасс, необходим инструмент с величиной угла при вершине равной 60–90 градусов. Угол в 60 градусов рекомендован при работе с тонким листами, в 90 – при сверлении материала с толщиной от 20 мм.

Малый угол заточки улучшает показатели теплоотвода, а, так как акриловое стекло деформируется при нагреве, то для него эта особенность сверла весьма важна. Однако такая заточка сказывается на прочности самого инструмента, а поэтому используется только при работе с нетвердыми материалами.

• Задний угол должен составлять не менее 15 градусов. При такой заточке задняя поверхность сверла скоблит материал, а не режет, что уменьшает деформацию оргстекла.
• Наконечник – в обычном случае его составляют две режущие грани с углом схождения 118–135 градусов. Выпускаются сверла, в которых за гранями снята дополнительная фаска – двойная заточка. Такой вариант уменьшает трение. Еще одно усовершенствование – двухступенчатый наконечник, обеспечивающий точное центрирование – это сверло разработано для твердых материалов.

Диаметр, длину конуса и сечение хвостовика регламентирует ГОСТ 10903-77.

Применение

Конусные сверла используют при сверлении листового материала разной степени прочности и твердости, но не хрупкие. К ним относятся:

• металлы и сплавы – сталь, чугун, бронза, алюминий, дюралюминий и так далее;
• неметаллические материалы – оргстекло, пластмассы, дерево, древесноволокнистые плиты.

При сверлении тугоплавких сплавов применяют инструмент, усиленный твердосплавными пластинками. Для обработки вязких – пластмассы, используют сверла с особой заточкой и шлифованные.

Разновидности

Конусовидный хвостовик или конус Морзе выпускается в нескольких модификациях.

• Инструментальные – наиболее распространены, так как разработаны для быстрой автоматической смены при работе на станке. Параметры изделия регламентирует ГОСТ.
• Укороченные – хвостовая часть сверла уменьшена за счет утолщенной части конуса. Маркируется таким образом: B7 – укорочен до 14 мм, B10 – до 18, и до B24 – укорочен до 55 мм. Этот вариант используется, когда отверстие требуется определенного диаметра, но малой глубины.
• Удлиненные – применяются для высверливания глубоких отверстий в несколько этапов.
• Метрические – хвостовики, в которых соотношение к рабочей части составляет 1:20, а угол более 1 градуса.

На фото изображены разновидности сверл с коническим хвостиком

Выпускаются также ступенчатые сверла и усиленные пластинками.

Спиральное коническое

Для сверления акрилового стекла и других пластмасс используют инструментальные сверла, как правило, укороченные, из быстрорежущей стали. Оргстекло – материал вязкий, склонен к деформации при нагреве уже при 160 градусов. Поэтому применение сверла класса HSS предпочтительнее – быстрорежущая сталь лучше отводит тепло.

Назначение сверла определяет заточка: угол при вершине, задний угол и т.д.. Затачивание и шлифовку проводят на специальных станках или вручную.

Рекомендуемая скорость сверления для оргстекла – 500–1000 оборотом/мин.

Коническое ГОСТ

ГОСТ 10903-77 регламентирует инструмент с коническим хвостовиком – с конусом Морзе, и вариант с шейкой.

• Возможный диаметр изделий – 5–10 мм.
• Длины конуса – 58–85 мм.
• Сечение хвостовой части – 6–12 мм.

Удлиненные

Сверла с удлиненной хвостовой частью регламентирует ГОСТ 2092-77. Используются они при производстве отверстий большой глубины.

Величина диаметра составляет диапазон от 6 до 30 мм. Длина хвостовой части – 145–275 мм.

Изделия выпускаются в двух классах точности:

• А1 и А – с повышенной точностью;
• B1 и B – с нормальной точностью.

Коническое ступенчатое

Конус в этом случае выглядит как пирамида, где каждая «ступень» ответственна за формирование отверстия определенного диаметра. Такое строение позволяет высверливать отверстия разного размера без смены инструмента. В его маркировке указывается сразу целый ряд величин.

Эта же особенность позволяет снимать фаску тем же сверлом, которым делалось отверстие. Скорость сверления относительно невелика – до 1000 оборотов/мин, что делает инструмент очень подходящим для работы с оргстеклом.

Применяют инструменты, для обработки стали, алюминия, дюралюминия и неметаллических материалов – пластмасс, оргстекла, эбонита.

Кобальтовые с коническим хвостовиком

Для улучшения прочностных свойств и отвода тепла изделия подвергают дополнительной обработке.

• HSS-G – проходят дополнительную шлифовку;
• HSS-Co – сталь содержит кобальт, сверла этого класса рассчитаны для работы в тяжелых температурных условиях;
• HSS-R – катанные изделия;
• HSS-Tin – инструмент обработан нитридом титана, покрытие уменьшает трение, а, значит, и нагрев инструмента и материала.

О том, какой обработке подвергались сверла, можно узнать по их цвету: ярко-золотой цвет свидетельствует о напылении нитрида титана, черный – использовалась термическая обработка, и так далее.

Преимущества

За один проход коническое сверло совершает несколько операций, тем самым уменьшая и срок работы, и время воздействия на оргстекло:

• центрирование – конусная форма хвостовика обеспечивает точное центрирование без всяких дополнительных приспособлений;
• поэтапное высверливание отверстий с разным диаметром, наконечник на инструменте не позволяет сверлу проскальзывать;
• удаление заусениц, а при использовании ступенчатого сверла еще и снятие фаски.

Заключение

Конические сверла эффективны и рентабельны на своем месте. При обработке оргстекла нет никакой надобности в инструменте, усиленном пластинками, а вот сверло с покрытием из нитрида титана уменьшает трение, а, значит, и опасность деформации. Не меньшее значение имеет заточка: для работы с вязким материалом требуется хорошо заточенный шлифованный инструмент.

На видео представлен фрагмент использования сверла с коническим хвостиком: