Сверло спиральное по металлу: конструкция, геометрия и режимы резания
Спиральное сверло по металлу осевой режущий инструмент для формирования отверстий в заготовках из конструкционных сталей, чугуна, цветных сплавов и термообработанных материалов. Основные элементы: рабочая часть с двумя винтовыми канавками, хвостовик (цилиндрический или конический) и режущая кромка. Геометрия заточки определяет стойкость инструмента и качество обработанной поверхности.
Конструктивные особенности и материалы
Спиральные сверла изготавливают из быстрорежущей стали (HSS, HSS-E, HSS-Co) или твердосплавных пластин. Для повышения износостойкости наносят покрытия: TiN (золотистое), TiAlN (серо-фиолетовое), AlTiN (чёрное). Твёрдость рабочей части достигает 6366 HRC. Угол при вершине стандартный 118, для нержавеющих сталей 135. Диаметр варьируется от 0,3 до 40 мм, длина от 20 до 400 мм.
Параметры резания
Режимы обработки зависят от материала заготовки и диаметра сверла. Для стали средней твёрдости (до 800 Н/мм) рекомендуемая скорость резания составляет от 20 до 30 м/мин, подача от 0,05 до 0,25 мм/об. При работе с нержавеющей сталью скорость снижают до 812 м/мин, подачу до 0,040,15 мм/об. Охлаждение обязательно: эмульсия или масло.
| Диаметр, мм | Материал заготовки | Скорость резания, м/мин | Подача, мм/об | Тип охлаждения |
|---|---|---|---|---|
| от 3 до 6 | Конструкционная сталь | от 25 до 30 | от 0,05 до 0,10 | Эмульсия |
| от 8 до 12 | Нержавеющая сталь | от 10 до 12 | от 0,08 до 0,15 | Масло |
| от 16 до 20 | Чугун серый | от 18 до 22 | от 0,12 до 0,20 | Сжатый воздух |
Типы хвостовиков и области применения
- Цилиндрический хвостовик для патронов с цанговым или кулачковым зажимом. Используется в ручных дрелях, сверлильных станках, обрабатывающих центрах.
- Конический хвостовик (Морзе) для шпинделей с конусом. Применяется в радиально-сверлильных и вертикально-сверлильных станках при обработке крупных деталей.
- Шестигранный хвостовик для шуруповёртов и гайковёртов с быстрозажимным патроном.
- Сверла с плоским хвостовиком для автоматических линий и станков с ЧПУ.
Критерии выбора спирального сверла
При подборе инструмента учитывают:
- Твёрдость и вязкость обрабатываемого материала (сталь, чугун, алюминий, титан).
- Требуемую точность отверстия (квалитет IT8IT12).
- Глубину сверления (глубокие отверстия требуют сверла с усиленной сердцевиной).
- Тип станка (ручная дрель, сверлильный станок, обрабатывающий центр).
- Необходимость охлаждения (внутренний подвод СОЖ или наружное).
Вопросы и ответы
Какой угол заточки у спирального сверла по металлу?
Стандартный угол при вершине 118. Для нержавеющих и жаропрочных сталей применяют угол 135 с подточкой перемычки.
Чем отличается сверло HSS от HSS-Co?
HSS быстрорежущая сталь без кобальта, подходит для мягких сталей и цветных металлов. HSS-Co содержит 58% кобальта, что повышает термостойкость до 600 C и позволяет обрабатывать нержавеющие и легированные стали.
Нужно ли охлаждение при сверлении чугуна?
Для серого чугуна охлаждение не обязательно, но рекомендуется сжатый воздух для удаления стружки. Для высокопрочного чугуна с шаровидным графитом применяют эмульсию.
Как определить износ спирального сверла?
Признаки износа: увеличение усилия подачи, появление вибрации, ухудшение качества поверхности (заусенцы, риски), изменение цвета стружки (синий оттенок).