Как сделать ступенчатое отверстие в металле

Обновлено: 02.07.2024

Такие сверла как конусное и ступенчатое очень часто путают между собой не только мастера (не берем во внимание профессионалов в металлообработке), но и продавцы в магазинах. С последними я столкнулся сам и был удивлен этим фактом. Ведь различия есть, не только явные визуальные, но и по характеристикам и сфере применения. Давайте же подробнее разберемся в этой теме.

Конусные сверла

Форма рабочей части таких сверл представляет собой конусный ряд пошаговых кольцевых переходов и продольно-спиральной или просто продольной канавки, образующей острые режущие кромки. Благодаря этому появляется возможность использования одного инструмента для получения отверстий разных диаметров. Таким образом мы экономим не только время на замену сверл во время работы, но и деньги на их ассортимент.

Поступательные изменения размеров выполнены с наличием плавных переходов между ступенями. Такая форма поверхности способствует легкому вращению и повышению эффективности обработки листовых материалов. Использование высокопрочных сталей для изготовления режущих кромок на ступенчатых сверлах обеспечивает им более продолжительные сроки эксплуатации без выполнения заточки.

Пример работы конусного сверла

Инструмент позволяет за один раз выполнять технологические операции, для которых в обычных условиях необходимо последовательное применение нескольких инструментов. Обработка материала может производиться на высокой скорости, гарантируя отличное качество кромки, даже при самой небольшой толщине листа. Подобная форма расположения режущих кромок дает возможность сверления не только листовых сталей, но и мягких цветных сплавов, древесины, пластмасс, гипсовых и других изделий.

Острый наконечник освобождает от необходимости предварительного кернения и обеспечивает точное положение инструмента при работе. Ступенчатые сверла можно устанавливать на стационарные станки, переносные ручные дрели, а при наличии переходников даже на перфоратор и болгарку.

Вывод. Учитывая особенности конструкции и технические возможности сверл, можно сказать, что главное назначение этого инструмента состоит в сверлении отверстий в тонких листовых заготовках. Кроме этого их используют для исправления образовавшихся дефектов после применения традиционных буров в виде заусенец, нарушения центровки, треугольных отверстий и других. Поэтому такие сверла широко применяют при ремонте автомобилей, установке сантехники, изготовлении электрощитов, в строительстве и отделочных работах.

Виды ступенчатых сверл, предлагаемые в продаже

Для изготовления конусного инструмента используют быстрорежущую сталь HSS (High Speed Steel). О видах дополнительной обработки материала и поверхности можно судить по цвету металла:

обычный серый цвет говорит об отсутствии дополнительного усиления и о том, что не стоит рассчитывать на продолжительный рабочий ресурс;
черный цвет говорит о термической обработке перегретым паром с последующей закалкой, увеличивающей прочность;
желтый оттенок поверхности означает наличие в составе добавки кобальта, и возможность работы с высоколегированными и нержавеющими сталями;
ярко золотистая поверхность у самых дорогих и прочных изделий с добавлением нитрида титана, относится к профессиональному инструменту, для достижения максимальной продолжительности эксплуатации.

На поверхность сверла может быть нанесен тонкий слой абразивного материала из кошки искусственных алмазов или титановых сплавов. Подобная обработка не противоречит требованиям стандартов и значительно повышает износостойкость.

Ступенчатое сверло в работе, видео

Существующие формы и размеры

Существуют три формы конусов: обычный ступенчатый, в виде усеченной фигуры без направляющего острия и фигура, составленная из двух конусных частей с разным углом наклона поверхности.

Хвостовики для закрепления в патроне могут быть цилиндрическими, трехгранными или шестигранными. Последние два вида исключают проворачивание, но создают опасность травмы при заклинивании сверла в обрабатываемом материале. Однако при толщине листа до 4 мм такого обычно не происходит.

При выборе инструмента необходимо обратить внимание на величину стартового и финишного диаметра. Первый размер начинается от 4 мм или 7/8”, последний максимальный может достигать 38 мм. Последовательный шаг ступеней до 12 мм идет через 1 мм, а после этого через 2 мм. Обычная высота ступеней равна 5 мм, но можно встретить на 3, 4 и 6 мм. Величина этого размера определяет максимально допустимую толщину материала предназначенного для обработки.

Число и форма рабочих канавок

Количество режущих кромок определяется числом канавок (не путать со ступенями) которых может быть от одной до трех. Форма канавок продольная прямая или спиралевидная. Специалисты утверждают, что спиральная форма увеличивает срок эксплуатации инструмента, но сильно затрудняет процесс заточки. Ступенчатые сверла с тремя канавками предназначены для работы на высоких оборотах, а при одном углублении скорость обработки необходимо снижать.

От количества канавок так же зависит качество отработки металла при низких оборотах.

Маркировка шаговых сверл

Качественный фирменный инструмент всегда маркируется буквенно цифровым обозначением, в котором указаны:

первый, последний диаметры и шаг до следующих размеров;
марка стали и наличие поверхностной обработки;
твердость материала по Роквеллу.

Например, надпись Ǿ 4-24/2 HSS-Co 72 говорит, что первый диаметр равен 4 мм, последний 24 мм, последовательный шаг размеров 2 мм (4, 6, 8 … 20, 22, 24 мм), изготовлен из быстрорежущей стали с добавлением кобальта, твердость по Роквеллу 56 мм.

Кроме этого маркировка может дополнительно содержать данные о классе точности и торговую марку изготовителя.

Плюсы и минусы использования ступенчатых сверл

Достоинства	Недостатки
замена нескольких сверл одним универсальным с различными диаметрами	высокая стоимость
высокое качество просверленных отверстий	сложная технология заточки
возможность обработки тонких листовых материалов	у конусного сверла условная точность диаметра отверстия
сверление при больших оборотах привода
надежность и долговечность
небольшая длина, создающая более удобные условия для работы
экономия на покупке полного набора сверл

Наиболее известные производители и цены

Торговая марка очень часто говорит не только о качестве изделий, но и серьезно влияет на их стоимость. Известные западные производители гарантируют надежность своей продукции, но цена на их сверла намного выше инструментов отечественного производства.

Самые известные европейские изготовители конусного сверлильного инструмента это торговые марки:

Makita — один их самых оптимальных вариантов с соотношении стоимости и качества, производитель — Япония. Ценовая политика в пределах 1 250 руб. — 14 400 руб. за 1 шт .;
RUKO — страна производитель Германия. Считается профессиональным инструментом, цена, в зависимости от диаметра, 480 руб. — 13 500 руб.за 1 шт ;
Geko — так же германские, но не предназначенные для профессиональных работ, сверла, приобрести можно от 200 руб. за шт ;
DeWALT — инструмент средней ценовой политики приемлемого качества, стоимость — от 440 руб. за шт ;
Bocsh — страна производитель Германия. Цена от 4 500 руб. за 1 шт .

*Хочу обратить внимание что со времени публикации статьи цифры могли изменится, поэтому даны они исключительно для сравнения.

Более полный обзор популярных производителей смотрите здесь.

Так же следует назвать американскую марку MILWAUKEE и японскую Yato. Об их изделиях можно услышать только хорошие отзывы, и если б не высокая стоимость, то сверла этих брендов можно повсеместно рекомендовать для широкого применения.

Китайская продукция отличается высокой точностью изготовления, но качество металлов оставляет желать лучшего. Инструмент из поднебесной чаще всего недолговечен, быстро тупится и изнашивается, с полным ассорти ментов Вы можете ознакомится на самом популярном сайте подобной продукции алиэкспресс.

Видео обзор инструмента, купленного на этом сайте

Как сделать правильный выбор

Покупка ступенчатого сверла должна быть основана на точной постановке технологических задач, которые должны решаться при его применении. Поэтому при выборе учитывают:

Общее количество ступеней, их диаметры, шаг и высоту. Число переходов отдельных моделей может достигать 12. От этого зависит уровень универсальности инструмента, скорость и качество сверловки.
Требуемые диаметры сверления во время работы, которые определяют конфигурацию сверла.
Использованный для изготовления материал и вариант дополнительной обработки поверхности. Эти параметры влияют на стоимость изделий и их расчетный рабочий ресурс.
Соответствие диаметров действующим требованиям Государственных стандартов. При работе в метрической системе измерений не следует приобретать американские сверла с дюймовыми показателями.
Возможность периодической заточки в условиях специализированной мастерской или своими силами.

Как уже было сказано, торговая марка так же определяет качество, но в этом вопросе необходимо самостоятельно выбрать оптимальный вариант соотношения цены и надежности инструмента. Обзор популярных производителей смотрите здесь.

При покупке конусных ступенчатых сверл обращает на себя очень широкий диапазон цен. Так, например, изделия российского и украинского производства с финишным диаметром до 20 мм стоят в среднем 400-500 рублей за штуку, а с конечным размеров 30 мм и более продаются в 2-2,5 раза дороже.

Инструмент известных зарубежных брендов до 20 мм продается не дешевле 3000 рублей, а при финишном диаметре 30мм по 5000-7000 рублей. Поэтому многие покупатели предпочитают купить два или три сверла отечественного изготовителя, чем платить за одно зарубежное изделие.

Заточка конусных и ступенчатых сверл

Заточка на профессиональном оборудовании

В ходе эксплуатации режущие кромки инструмента постепенно притупляются и требуют выполнения заточки. Самое правильное решение в этом случае это обращение в специализированную мастерскую, имеющую оборудование и специалиста для выполнения такой работы. Заплатив определенную сумму, вы можете быть уверены в том, что вам возвратят сверло в рабочем состоянии и не придется решать вопрос о приобретении нового. Такая заточка гарантирует:

сохранение диаметра всех ступеней,
сохранении правильного угла режущей кромки,
отсутствие перекаливания.

Однако найти мастеров, которые возьмутся за выполнение заточки конусного ступенчатого сверла не всегда возможно. Большинство мастерских отказываются, ссылаясь на сложность исполнения и недостаточный опыт работников.

Поэтому достаточно часто заточку сверла приходится самостоятельно. При этом нужно соблюдать следующие основные правила:

режущие кромки каждой ступени должны оставаться одинаковыми с точным сохранением размеров;
угол плоскостей кромки в результате заточки остается неизменным;
расстояние между режущим углом и противоположной боковой поверхностью на каждом диаметре должно быть одинаковым;
заточка производится при наличии опорной подставки или с жесткой фиксацией сверла;
для работы применяется только мелкозернистые абразивы;
при выполнении следует ориентироваться на максимально возможное восстановление первоначальных геометрических форм режущих кромок.

Хорошие результаты можно получить, если использовать заточной станок с абразивным кругом, поверхность которого оклеена наждачной бумагой. Качество выполненной заточки определяется по виду образования стружки во время сверления. При качественном результате она будет одинаковой формы и размера.

При прямолинейной форме канавок заточку допускается производить вручную с помощью ровного прямоугольного бруска, обрабатывая несколько кромок одновременно.

В случае замены станка болгаркой, ее необходимо хорошо зафиксировать в неподвижном положении и выполнять заточку при наличии прочной опорной планки для удержания сверла.

И все же если есть возможность поручить заточку специалистам, воспользуйтесь ею. Отсутствие практических навыков может привести к порче дорогостоящего инструмента и непредвиденным материальным затратам.

Периодически все мы сталкиваемся с необходимостью проведения мелких ремонтных работ. Это может быть подклеивание оторвавшейся полоски обоев, прибивание отошедшего от стены плинтуса или сверление отверстий в стене или полу. Кто-то пользуется услугами мастеров по ремонту, но многие мужчины предпочитают заниматься такими работами самостоятельно. Разумеется, для этого требуется соответствующий арсенал инструментов.

Свёрла – одна из важных составляющих этого арсенала. Ступенчатыми свёрлами приходится пользоваться нечасто, но бывают ситуации, когда без них не обойтись.

Что это и для чего нужно?

Обычное сверло не позволяет добиться такого эффекта, так как в тонкий лист оно вкручивается наподобие самореза. Соответственно, и в отверстии наблюдаются зазубрины, и само оно имеет неидеальный диаметр. Это не проблема, если вам не нужно высверлить ровное отверстие без зазубрин и засечек. Если же нужен идеально ровный круг, то без ступенчатого сверла обойтись не получится. Помимо всего перечисленного, после работы таким сверлом не требуется дополнительная обработка краёв отверстия при помощи надфиля или наждачной бумаги.

Тело сверла покрывает нитрид титана, благодаря чему полностью исключается возможность стачивания изделия. Минус этого типа свёрл непосредственно связан с материалами для их изготовления – цена на них стабильно высока. Для сравнения – обычные свёрла могут стоить в пределах 50 рублей, тогда как за одно ступенчатое придётся заплатить тысячу рублей, и это минимум! Если же вы приобретаете изделия известного производителя, то стоимость может составить 2000 рублей и более.

Обзор видов

Конструкцией изделия предусмотрено две основные части: рабочая (так называемое тело с наконечником) и хвостовик. Поскольку тело имеет конусообразную форму, наконечник заострён. Благодаря этому нет необходимости использовать приспособления для центровки и можно работать даже с самым прочным материалом. Ни надфиль, ни шлифовальная машинка для доведения отверстия до идеально ровной формы не потребуются, сверло само по себе работает очень чисто. Шаги ступенек изделия могут отличаться, их размер зависит от того, какой тип имеет инструмент.

Если величина отверстия, которое может проделать сверло, менее 1,2 см, то шаг равен 1 мм. Если же более 1,2 см, тогда шаг тоже больше и составляет уже 2 мм. Чаще всего встречаются изделия с шагом, равным 5 мм.

Если на тело и наконечник сверла нанесено специальное напыление с абразивом, то режущие грани будут более прочными, а интервал между заточками увеличится.

Хвостовиком называется та часть, с помощью которой изделие закрепляется в патроне электродрели. В зависимости от того, какой приводной механизм имеет изделие, хвостовик может быть цилиндрическим, трёхгранным или шестигранным. Трёхгранники или шестигранники создают препятствие для проворачивания сверла во время работы электродрели.

Изделия в виде конуса и ступенчатые свёрла различны между собой – рабочая часть имеет либо гладкую поверхность, либо ребристую в форме ступенек. Конусный буравчик представляет собой пошаговые кольцевые переходы, по которым проходит продольная канавка в виде спирали с режущими кромками. Если использовать такое изделие, то готовое отверстие не подлежит регулировке вручную – только на специальном станке. Комбинированные свёрла предназначаются для того, чтобы формировать сквозные отверстия, а также для того, чтобы нарезать отверстия в тонких листах металла.

По диаметру

По материалу

Ступенчатые свёрла изготавливают из стали, однако сталь может быть очень разной: от хрупкой, незакалённой, до суперпрочных сплавов. От того, насколько крепкая и закалённая сталь использована для производства буравчика, зависят и его функции.

По форме хвостовика

Форма, которую имеет хвостовик, также важна. Хвостовик может быть круглым, трёхгранным или шестигранным.

По количеству и шагу ступеней

По этому критерию свёрла также делятся на несколько групп: двухступенчатые и многоступенчатые. Чем больше ступеней, тем шире спектр действий, которые пользователь может производить с буравчиком. Что касается двухступенчатых свёрл, то это специальная категория инструментов, оснащённая зенковкой непосредственно по форме шляпки шурупов.

По типу защитного покрытия

Какое защитное покрытие нанесено на изделие, легко определить по его цвету. Серое означает, что никакого покрытия нет. Чёрное – сталь закалена. Золотистое или серебристое говорит о том, что изделие обладает высокой прочностью, а также что на него нанесено напыление или абразив.

По крепости

Существуют свёрла по металлу (тонколистному и толстолистовому), дереву, пластику, стеклу. Для изготовления любого из них используется сталь, однако толщина, конфигурация и внешний вид могут быть различными.

Число и форма рабочих канавок

Особенность обсуждаемого устройства в том, какое количество режущих кромок у него имеется. Число кромок не связано с количеством имеющихся у сверла ступенек, так как режущие элементы находятся в канавках конусной части. Также функция канавок в том, чтобы отводить стружку, возникающую во время работы.

В зависимости от того, сколько канавок есть на изделии, отверстия будут высверлены качественно или нет.

Маркировка

На каждое изделие наносится специальная маркировка, по которой можно узнать, из какого материала (в том числе марка) оно изготовлено, диаметры, которые оно имеет, шаг ступени. Также в маркировке содержится информация о твёрдости и диаметре каждой ступени. Например, HRC означает, что для производства сверла использовали высококачественную быстрорежущую сталь.

Правила выбора

Принимая решение, какую модель от какого производителя приобрести, следует уделить внимание следующему: изучить характеристики сверла. Некоторые изделия хорошо обрабатывают металл, а другие материалы – хуже.

Обязательно нужно изучить материал, из которого было изготовлено изделие. Серого оно цвета, чёрного или золотистого. От этого зависит, какому применению буравчик подлежит на практике. Изделия, которые имеют серый цвет, обладают малой прочностью, они хрупки. Поэтому для работы с высокопрочными материалами такие свёрла не подходят. Если же вам необходимо сверлить очень крепкие материалы, отлично подойдет буравчик, для производства которого была использована сталь, легированная посредством кобальта. Правда, следует учесть, что такие свёрла очень дорогие, но зато вы сможете производить обработку очень прочных поверхностей на большой скорости. Важно учитывать информацию, которая содержится в маркировке. Изготовитель, обладающий хорошей репутацией, добавит надёжности изделию.

Если для сверла возможна заточка, это означает, что и срок его эксплуатации будет более длительным. Но и цена таких буравчиков, как правило, выше, чем у обычных. Это тоже нужно учитывать при планировании покупки.

Как пользоваться?

Чтобы сверлить отверстия с большим диаметром, специалисты советуют снижать скорость вращения инструмента по мере того, как процесс приближается к завершению. Если этого не сделать, велик риск увеличить диаметр отверстия, снимая фаску конической частью. Общее правило таково: чем больший диаметр у планируемого отверстия, тем ниже должна быть скорость вращения сверла. Деталь должна располагаться так, чтобы обеспечить свободное пространство буравчику. Если отверстие высверливается в тонком материале, то нужно подложить что-то, что обеспечит наличие твёрдой и ровной основы. Также нужно следить за температурой инструмента, чтобы не допустить его перегревания.

Ступенчатые буравчики подойдут как для того, чтобы сформировать отверстие, так и для того, чтобы его откорректировать – они устраняют зазубрины, делают из треугольных или квадратных отверстий аккуратный ровный круг. Если вы всё делаете правильно, то кромка материала не деформируется, края не загнутся, а на лакокрасочном покрытии не произойдет отслойки.

В следующем видео представлены распаковка, обзор и тест ступенчатых сверл с Алиэкспресс.

Читайте также: