Длинное сверло по металлу отличается от стандартного рабочей частью и общей длиной при том же диаметре. Ниже разобраны серии по DIN и ГОСТ, причины увода оси и забивания канавки, требования к оборудованию и граница, за которой спиральный инструмент уступает другой технологии. Цены, марки и наличие в статью не входят.
Основные характеристики сверла по металлу длинной серии
ГОСТ 886-77 называется «Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком. Длинная серия» и охватывает диаметры от 1 до 20 мм. Для длинной серии немецкий стандарт задает DIN 340, для сверхдлинной действует DIN 1869. У сверхдлинной серии на каждый диаметр приходится несколько вариантов длины, поэтому кроме размера выбирают и длину.
Разницу видно на примере диаметра 10 мм; для диаметра 8 мм по металлу действует та же логика, а набор из 5 шт. обычно собирают из разных диаметров. Размер по DIN 340 записывают как 10 х 184 мм: диаметр и общая длина. В таблице данные на одно сверло, 1 шт. каждой серии.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
E-1516BVL/400 сверлильный станок настольный
VR-6DF/230 сверлильный станок
E-1516B/400 сверлильный станок настольный
| Серия | Стандарт | Общая длина, мм | Длина канавки, мм | Канавка в диаметрах |
|---|---|---|---|---|
| Длинная | DIN 340 | 184 | 121 | 12,1 |
| Сверхдлинная, первый вариант длины | DIN 1869 | 265 | 185 | 18,5 |
У сверхдлинного инструмента первого варианта общая длина больше на 81 мм, а канавка больше на 64 мм. Для оператора важна вторая цифра, рабочая длина. Она задает глубину, на которую инструмент входит в металл без вывода для очистки канавки.
Увод оси при сверлении отверстий в металле
Удлиненное сверло по металлу работает как консольный стержень: его прогиб растет пропорционально кубу длины. При вдвое большей длине и той же силе прогиб вырастает в восемь раз. Глубокое отверстие уводит от оси даже при правильной заточке.
Вторая причина лежит в поперечной кромке. Она почти не режет, скоблит металл и в начале работы скользит по поверхности. У короткого инструмента жесткость гасит это скольжение, у удлиненного оно превращается в смещение центра.
Отдельно от увода оси биение шпинделя и патрона на большом вылете растет, и отверстие получается больше номинала. Перед ответственной операцией биение проверяют.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
B-1832G/400 сверлильный станок
B-1313B/230 сверлильный станок
E-1316B/400 сверлильный станок настольный
Подобрать оборудование под вашу задачу
Материал сверла HSS и охлаждение при глубоком сверлении
Чем длиннее канавка, тем дальше выходить стружке. В стали она набивается в канавку, инструмент греется, и кромка выкрашивается. Помогает прерывистая подача: инструмент выводят из отверстия, очищают канавку и подают охлаждающую жидкость в зону резания.
Материал сверла по металлу задает запас по нагреву. Длинное сверло HSS в глубоком отверстии греется сильнее короткого, и охлаждение для него важнее. Быстрорежущая сталь HSS подходит для конструкционных сталей и для цветных металлов вроде алюминия, меди, латуни. Кобальтовый быстрорез выдерживает больший нагрев и берется для нержавеющих и жаропрочных сталей, где канавка забивается быстрее. Подачу для удлиненного инструмента берут меньше, чем для стандартного исполнения того же диаметра, и снижают по мере роста глубины. Частоту вращения подбирают по диаметру и обрабатываемому металлу. При сверлении отверстий в алюминии, меди и латуни хватает быстрорежущего инструмента, а тип сверла по материалу выбирают под самый твердый металл заготовки.
Сверление металла: вылет и ход шпинделя
Ход шпинделя должен превышать глубину отверстия с запасом на вывод инструмента для очистки канавки. Расстояние от шпинделя до стола должно вмещать длину оснастки и заготовку. У настольных моделей ход пиноли короткий, поэтому глубокие отверстия делают в несколько проходов либо переходят на вертикально-сверлильные станки с большим ходом и массивной колонной.
Вертикально-сверлильные станки с координатным столом
Весь раздел →
Станок сверлильный с координатным столом Metal Master M25 KC
Станок сверлильный с координатным столом Metal Master M16 KC
Для крупных заготовок, которые неудобно ставить под шпиндель, служат радиально-сверлильные станки. Деталь стоит неподвижно, а шпиндель подводят к нужной точке. Жесткость рукава и зажим инструмента в патроне влияют на увод.
Для точных отверстий дрель с удлиненным инструментом не годится: оператор не удерживает ось. Магнитные сверлильные установки работают кольцевыми фрезами по листу и профилю, и спиральное сверло для них нетипично.
Направляющее отверстие и порядок операций
Удлиненный инструмент не вводят в металл с нуля. Центр сначала накернивают и сверлят короткой жесткой центровкой либо обычной спиралью того же диаметра на небольшую глубину. Полученное гнездо снимает начальный увод, описанный выше.
Получение ровного отверстия начинается с центровки, а извлечение сломанного инструмента из глубокой полости сложнее, чем из мелкой. Затем в гнездо заходит рабочий инструмент на малой подаче. Когда канавка частично вошла в металл, подачу поднимают до рабочей. На сквозном проходе выход проходят на сниженной подаче, потому что остаток металла тонкий и оснастка может заклинить.
Удлинитель или длинные сверла по металлу
Удлинитель добавляет стык между патроном и оснасткой. В шпинделе такой стык прибавляет биение, которое канавка большой протяженности усиливает. Удлинитель оправдан там, где нужен доступ в глубокую полость корпуса, а требования к точности оси невысоки.
Для точного отверстия берут цельный инструмент с одним хвостовиком. Если глубина измеряется многими диаметрами, спиральную оснастку заменяют технологией глубокого сверления. Для нее подбирают сверлильные станки для глубокого сверления: охлаждающая жидкость на них идет через сам инструмент.
Сверлильные станки для глубокого сверления
Весь раздел →
Станок глубокого сверления с ЧПУ ZK21160, SGSM, Китай
Станок глубокого сверления с ЧПУ ZK21200, SGSM, Китай
Станок глубокого сверления GS30*1
Преимущества спирального сверла: хвостовик и заточка
Тип сверла по хвостовику определяет способ зажима. Длинная серия выпускается с цилиндрическим хвостовиком для патрона, сверхдлинная бывает и с коническим под конус Морзе по DIN 1870. Хвостовик вместе с вылетом задает жесткость узла.
Заточка требует симметрии кромок. Если одна кромка длиннее, оно режет одной стороной, и отверстие выходит больше номинала. Угол заточки выбирают по обрабатываемому металлу и держат одинаковым на обеих кромках. Подточка перемычки снижает осевую силу, а удлиненный инструмент страдает от этой силы первым. Для возврата геометрии без потери симметрии служат заточные приспособления с шаблоном для угла и длины кромок.
Как выбрать сверло по металлу по глубине отверстия
Выбор начинается с глубины: канавка должна превышать отверстие на запас для выхода стружки. Для сверла HSS размером 10 х 184 мм канавка по DIN 340 равна 121 мм. Отверстие глубиной 100 мм оставляет запас 21 мм, и длинной серии хватает. Отверстие глубиной 150 мм превышает эту канавку, поэтому берут сверхдлинную серию 10 х 265 мм с канавкой 185 мм и запасом 35 мм.
Заранее считают отношение глубины к диаметру: у отверстий в 100 и 150 мм оно равно 10 и 15. Для сверхдлинной серии первого варианта длины предел этого отношения равен 18,5.
