Заточной станок для сверл своими руками чертежи. Изготовление самодельного заточного станка для свёрл

Если говорить о тех сверлах, которые используются мастерами в домашних условиях, то стоимость их в магазинах невысока. Но даже в этом случае не стоит использовать их как расходный материал для одноразового применения. Ведь обновление сверла до самого хорошего рабочего состояния не составит большого труда, если мастер имеют сноровку или специальные приспособления.

Есть фабричные станочки, которые предназначаются для затачивания, но это отдельная статья расходов, поэтому чаще всего мастера создают такие устройства своими руками.

Больше всего проблем создают сверла по металлу, а деревянные заготовки не так скоро снижают остроту режущих кромок.

Чтобы изготовить станок для восстановления остроты режущих элементов, необходимые средства контроля (шаблон), который используется для поверки инструмента.

Обычно инструменты по черному металлу, твердосплавной бронзы, стали или чугуна – с углом кромки 115-125 градусов. Длина другого материала эти параметры иные.

для мягкой бронзы, красной меди – 125, для латунных сплавов – 135;

для алюминия и мягких алюминиевых сплавов, гранита, керамики и древесины – 135 градусов;

для магния и его сплавов – 85 градусов;

для пластика, текстолита и силумина – от 90 до 100 градусов.

Мастера при необходимости делают шаблоны соответственно указанным выше данным. Кстати, теоретически единичный экземпляр сверла может подойти для всех этих металлов и других материалов, если каждый раз точить разные рабочих поверхностей.

Элементарное кустарное приспособление, которое часто применяется, втулки, приделанные к основанию. В интернете много чертежей для самостоятельного изготовления. Нужно учесть, что инструмент должен быть хорошо зажат, точность зависит от 1 градуса.

При желании можно изготовить значительных размеров обойму, применив алюминиевые или медные трубки соотносительное с типовыми характеристиками сверл или в заготовке из мягкого металла просверлить много дырок. Необходимо, чтобы у точилки был комфортный подручник, чтобы перемещать устройство и удерживать упор.

Этот примитивный станок для заточки легко установить на верстак или столик.

Практический пример работы с чертежом

Суть проблемы: есть свёрла, их надо точить.
Будем использовать один из методов заточки, близкий к заводским. Ловить руками лень. Лучше обезьяний способ – поставил и готово. На изготовление приспособления по готовому чертежу ушел приблизительно 1 час времени.

Немного сварочных работ по шаблону. Был сделан уголок. Надели шайбу, она просто напрессована.

Попробуем первые заточки, если всё собрано правильно, будем дорабатывать и окультуривать, делать приспособление на скорую руку.

После заточки сверла проводим тест. Видны две литьевые стружки, значит, заточка проведена правильно.

Единственный недостаток – одна стружка длиннее другой, значит промазали по длине кромок. Надо сделать упор, который станет регулировать длину , обеспечит симметричность кромок. Для этого сделаем упорную шайбу, которая будет выставляться и протачиваться. Или подрежем, чтобы появилась возможность обрабатывать более короткие сверла.

Для улучшения качества своей работы мастера часто делают станок для заточки сверл своими руками. При использовании сверл нужно обращать внимание на их остроту и отсутствие повреждений – от этого зависит качество сверления. Раньше заточку делали вручную, но сегодня можно купить специальный станок или сделать его своими силами по индивидуальным параметрам.

Особенности процесса сверления, влияющие на остроту сверл

Сверление повсеместно встречается в условиях домашнего и производственного пользования. В этом процессе режущие кромки создают углубления в поверхности при вращении. Их мощностей достаточно, чтобы воздействовать на большинство материалов, и даже металл. Наличие спирального канала выводит отходы работы и пыль, поэтому сверлить можно без остановок. Но эти частицы стирают устройство сверла, приводя к его изнашиванию. Предотвратить это может периодическая заточка.

Износ сверла напрямую зависит от длительности его использования.

Быстрее всего повреждение наступает при работе с металлом и деревом. Проблему можно заметить при обнаружении специфического скрипучего звука. В результате не только ухудшается качество сверления, но и повышается нагрев инструмента, что может вывести его из строя. При сильном износе сверла ухудшение остроты можно ощутить даже касанием.

Виды заточки:

• Одноплоскостная – используется для больших сверл. Это сильная заточка, способная крошить материал, поэтому нужно быть осторожным. Деталь нужно перемещать на круговой поверхности, не смещая положение, чтобы не повредить поверхность.
• Коническая – применяется для крупных сверл. Их нужно удерживать обеими руками, так как при воздействии на деталь она может соскользнуть.
• Доводка – это заключительный этап, который выравнивает единичные неровности и шлифует поверхность.

Чаще всего используются спиральные легированные сверла, имеющие укрепляющие напайки. Бывают и плоские модели, для больших отверстий. Независимо от параметров и диаметра им требуется заточка, предотвращающая износ.

Что понадобится для сборки станка для заточки сверл?

Не только шлифовка отвечает за режущие способности сверла, но и угол лопастей – чем он меньше, тем лучше сверление. Оптимальным углом считается 90°, для дерева требуется 100°, а пластмассе подойдет и 30°. Заточка улучшает угол режущей кромки и центрирует ее. Это выполняется наждачным покрытием, которое используется и в специализированном оборудовании или при ручной заточке. Станки могут быть промышленными или бытовыми, что определяет их габариты и мощность. Многие мастера создают собственное оборудование для заточки – это дешевое решение, часто не хуже производственной модели.

Лучше всего выполняется на специальных станках. Современный рынок предлагает большой выбор таких устройств, но не всегда их параметры соответствуют ожиданиям или же стоимость оказывается слишком высокой. В этом случае можно сделать станок своими силами, это требует только начальных технических навыков. Несмотря на меньшую мощность домашнего станка, он имеет ряд преимуществ по сравнению с промышленными аппаратами:

• использование однофазного потока электричества на 220В;
• индивидуальная настройка производительности;
• мобильность оборудования при установке ограниченного функционала;
• высокая производительность для необходимого типа сверл;
• простота ремонта и небольшие затраты сборки.

Правильный подход к созданию станка позволит получить эффективный аппарат для заточки. Для его сборки необходим тумблер, заглушка, точильный круг, достаточно сильный мотор, набор проводов, подставка и ось. Важно соблюдать технику безопасности, поэтому станок лучше укрыть в защитный корпус, видимым оставив только круг для вытачивания и ось. Для работы устройства используют как сеть постоянного питания, так и аккумулятор – для большей мобильности.

Сборка деталей в единый аппарат и обустройство элементов безопасности

Нужно предусмотреть поверхность для крепления станка. Для этого подходит стол из металла, на котором делают отметки под болты. Дальше нужно взять зернистый диск, который крепится на электродвигатель будущего станка. При несовпадении диаметров вала и диска их необходимо выровнять подручными инструментами. При совпадении же шайбу помещают на вал, после чего диск и, повторно, шайбу. На валу нужно предварительно сделать резьбу. Дальше устанавливают гайку крепления, а на круг надевается насадка против раскачки.

Можно добавить втулку, если у вала диаметр меньший за камень. В ней проделывается отверстие, которым она крепится к валу, так как втулка улучшит фиксацию и будет проворачиваться вместе с диском. Если не удается правильно подобрать электродвигатель, можно воспользоваться мотором со стиральной машины. С нее же могут устанавливаться провода, если у них три контакта в пригодном состоянии. Дальше подключается обмотка на линию фаз двух кнопок, отвечающих за включение и выключение станка. Таким образом, устройство будет срабатывать от простых команд кнопок.

Электродвигатель не представляет опасности в открытом виде, но ему стоит предусмотреть защиту. Мотор можно скрыть в металлический корпус, чтобы в нем не скапливалась пыль и не приникала влага. Поскольку при заточке свёрл выделяется много стружки, это создает опасность. Нужно соорудить защитный экран из стекла, который убережет глаза. Конечно, можно использовать и очки, но частицы металла могут отлетать в лицо. Также желательно сделать защитный кожух. Для этого подойдет покрышка, часть которой будет на треть закрывать точильный диск.

Затачиваем детали на самодельном станке

Если нет возможности достать электромотор, можно обойтись простой дрелью. Необязательно покупать новое устройство, подойдет и старый аппарат, в котором функционирует двигатель. Для создания станка ее нужно закрепить на поверхности, а в патрон установить универсальный диск (можно заменить точильным кругом) или втулку. При включении дрели она будет пригодной для работы над сверлами. Чтобы добиться наилучшей эффективности, нужно правильно подходить к процессу заточки. Поскольку в сверлах имеется две резьбы, при их обработке важно сохранить одинаковые размеры, чтобы ось вращения соответствовала центру сверления.

Перед началом заточки нужно проверить надежность крепления диска и защитных элементов. Понадобится от получаса для качественного результата. Каждый материал сверла имеет свои особенности заточки и сторону вращения, что необходимо изучить перед работой. В настольный станок устанавливается точило (абразивный диск или наждак) самого грубого формата. Это позволит выровнять основные повреждения. После этого нужно перейти на мелкий абразив, который будет шлифовать поверхность. Важно придерживаться одного угла заточки, хотя сверло и съезжает в процессе. Если это упустить, существует риск соскока и появления травм.

Важно избежать перегрева сверл. Это разрушает их пластины, поэтому нужно периодически опускать их в воду (этого нельзя делать, если сверло уже накалилось). В остальном же для заточки сверл достаточно простого мастерства. Соблюдение процедуры и правил безопасности позволит быстро затачивать сверла на самодельном станке и обойтись без дорогостоящего оборудования.

Если сверлить приходится только древесину, то об остроте сверла можно не задумываться, так как сверло может исправно служить месяцы и годы без заточки. Но когда доходит дело до сверления металла, острота сверла становиться очень важна, другими словами, просверлить металл можно только острым сверлом. Разницу легко почувствовать, взяв абсолютно новое сверло. Начав довольно резво врезаться в металл, с каждой минутой сверло будет погружаться в металл все медленнее, а давить на него придется все сильнее. Скорость затупления сверла зависит в частности от оборотов, скорости подачи, охлаждения и других факторов, однако как ни старайся, время работы сверла до неудовлетворительной работоспособности измеряется минутами. Если объем работы значительный, постоянно покупать новые сверла получится накладно, поэтому лучше научиться их затачивать. Хотя все равно стоит иметь несколько сверл одного диаметра (3-10, в зависимости от ох диаметра и соответственно цены) чтобы возвращаться к заточке только когда затупились все сверла.

На периферии сверла скорость резания максимальна, и, следовательно, максимален нагрев режущих кромок. В то же время отвод тепла от уголка режущей кромки сильно затруднен. Поэтому затупление начинается с уголка, потом распространяется на всю режущую кромку. Ясно видно ее закругление. Затем истирается задняя грань. На ней появляются штрихи, риски, идущие от режущей кромки. По мере износа риски сливаются в сплошную полоску вдоль режущей кромки, более широкую у периферии и сужающуюся к центру сверла. Поперечная режущая кромка при износе сминается.

В начале затупления сверло издает резкий скрипящий звук. Если сверло вовремя не заточить, количество выделяемого тепла будет возрастать и процесс износа пойдет быстрее.

Чтобы облегчить контроль геометрии сверла, главное, что следует сделать - это шаблон описанный ниже. С его помощью, даже если заточка выполняется без приспособлений, всегда можно проверить, где ещё нужно снять металл, и, в конце концов, получить то, что и должно получиться (не может быть чтобы не получилось, даже если придется сточить половину длинны сверла). Для соблюдения симметрии старайтесь, чтобы время заточки каждого участка и сила нажима были постоянные.

Заточка спиральных сверл

Заточку сверла производят по его задним граням. Очень важно, чтобы оба пера (зуба) сверла были заточены совершенно одинаково. Выполнить это вручную очень трудно. Не просто также вручную создать требуемую форму задней грани и заданный задний угол (где какой угол см. ниже).

Для заточки существуют специальные станки или приспособления. Если есть возможность, то лучше затачивать сверла на специализированном оборудовании. Но в условиях домашней мастерской такой возможности, как правило, не бывает. Сверла приходится затачивать вручную на обыкновенном точиле.

В зависимости от того, какую форму придают задней поверхности, существуют разные виды заточки: одноплоскостная, двухплоскостная, коническая, цилиндрическая, винтовая.

При одноплоскостной заточке заднюю поверхность пера выполняют в виде плоскости. Задний угол при такой заточке должен быть 28-30°. При одноплоскостной заточке велика опасность выкрашивания режущих кромок. Этот способ, самый легко выполнимый при ручной заточке, рекомендуют для сверл диаметром до 3 мм.

Универсальные сверла диаметром больше 3 мм обычно подвергают конической заточке. Для того, чтобы были понятны особенности такой заточки, рассмотрим схему конической заточки на станке сверла с углом 2φ в 118°. На рисунке ниже показан шлифовальный круг и прижатое к его торцу режущей кромкой и задней поверхностью сверло.

Представим себе конус, образующая которого направлена вдоль режущей кромки и торца шлифовального круга, а вершина отстоит от диаметра сверла на 1,9 его величины. Угол при вершине равен 26°. Ось сверла пересекается с осью воображаемого конуса под углом 45°. Если вращать сверло, вокруг оси воображаемого конуса (как бы катать конус по торцу шлифовального круга), то на задней грани сверла образуется коническая поверхность. Если ось сверла и ось воображаемого конуса находятся в одной плоскости, то задний угол будет равен нулю. Чтобы образовался задний угол, нужно сместить ось сверла по отношению к оси воображаемого конуса. На практике это смещение будет равным 1/15 диаметра сверла. Качание сверла по оси воображаемого конуса при таком смешении обеспечит конусную заднюю грань и задний угол 12-14°. Чем больше величина смещения, тем большим будет задний угол. Следует напомнить, что задний угол вдоль режущей кромки меняется и увеличивается к центру сверла.

Понятно, что выполнить все эти условия заточки вручную очень сложно. Сверло, предназначенное к заточке, берут левой рукой за рабочую часть, возможно ближе к заборному конусу, а правой за хвостик.

Режущей кромкой и задней поверхностью сверло прижимают к торцу шлифовального круга и, начиная от режущей кромки, плавными движениями правой руки, не отрывая сверла от камня, покачивают его, создавая на задней грани пера конусную поверхность. Затем повторяют ту же процедуру для второго пера.

При заточке желательно как можно точнее повторить ту форму задней поверхности, которая была после заводской заточки, чтобы не потерять требуемые задние углы.

Другой способ заточки, широко применяемый домашними мастерами, заключается в следующем. Как и в предыдущем случае, сверло берут левой рукой за рабочую часть возможно ближе к заборному конусу, а правой за хвостик. Режущей кромкой сверло прижимают к торцу шлифовального круга и плавным движением правой руки, не отрывая сверла от камня, поворачивают его вокруг своей оси, затачивая заднюю поверхность. Очень важно сохранить при вращении сверла нужный угол его наклона к торцу шлифовального круга. Для этого часто при заточке используют специальные втулки.

В результате такой заточки на задних поверхностях обоих перьев получится конусная поверхность, но не будет образован задний угол. При работе трение задней поверхности о стенки отверстия и, следовательно, нагрев будет больше.

Из-за трения о шлифовальный круг, при заточке происходит нагрев инструмента. Это вызывает отпуск закаленной части инструмента. Металл мягчеет, теряет твердость. Неумелое затачивание приводит лезвие инструмента в негодность. Поэтому заточку следует вести с многократным охлаждением сверла в воде или в водно-содовом растворе. Это требование не касается твердосплавных сверл. Нельзя при заточке пользоваться для охлаждения маслом. Если по каким бы то ни было обстоятельствам инструмент затачивают всухую, то:

• за один проход снимают незначительный слой металла;
• скорость вращения абразивного круга должна быть как можно ниже;
• сверло никогда не должно нагреваться до такой степени, чтобы этого не терпела рука.

Практика показывает, что заточку инструмента следует вести против движения шлифовального круга. Тогда режущая кромка более долговечна, реже ее сминание и обламывание.

Для заточки используют шлифовальные круги из электрокорунда (марок 24А, 25А, 91А, 92А) зернистостью 25-40, твердостью М3-СМ2, на керамических связках.

В производстве обычно за заточкой следует доводка. Доводка делает поверхность глаже, убирает мелкие зазубринки. Сверло, подвергнутое доводке, более стойко к износу, чем сверло после заточки. Если у вас есть возможность выполнить доводку, воспользуйтесь ею.

Для доводки применяют шлифовальные круги из зеленого карбида кремния марки 63С зернистостью 5-6, твердостью М3-СМ1 на бакелитовой связке или круги из эльбора ЛО, зернистостью 6-8 на бакелитовой связке.

Одно из основных условий правильной заточки сверла - сохранение его осесимметричности. Обе режущие кромки должны быть прямолинейны и иметь идентичную длину, тождественную величину углов при вершине (и углы заострения) по отношению к оси сверла.

Правильность заточки проверяют специальным шаблоном.

а - шаблон; б - проверка угла при вершине и длин режущих кромок; в - угла заострения; г - угла между перемычкой и режущей кромкой.

Его делают самостоятельно из листа меди, алюминия или стали толщиной приблизительно 1 мм. Самый долговечный шаблон, конечно, из стали. Шаблоном проверяют угол при вершине, длину режущих кромок, угол между перемычкой и режущей кромкой. Вместо заднего угла, который весьма сложно измерить, шаблоном измеряют угол заострения. Шаблон целесообразно сделать перед началом использования нового сверла, чтобы с последнего перенести нужные углы.

Неравномерная длина режущих кромок и наклон их к оси сверла приводят и к неодинаковой нагрузке. Сверло быстрее выйдет из строя из-за интенсивного износа перегруженной режущей кромки.

а - клины режущих кромок неодинаковы, середина перемычки не совпадает с осью сверла; б - режущие кромки заточены под различными углами к оси сверла, середина перемычки совпадает с осью сверла.

Неравномерная нагрузка на части сверла вызовет его биение в процессе резания и, как результат, увеличение диаметра полученного отверстия.

Самый простой способ проверки правильности заточки - пробное сверление. Если перья сверла заточены неодинаково, то у менее нагруженного будет меньше стружки из соответствующей канавки. Иногда стружка выступает лишь через одну канавку. Диаметр отверстия может быть преувеличен в сравнении с диаметром сверла.

Приспособление состоит из неподвижного основания и съемной державки с отверстиями для сверл разного диаметра.

1 - рейка; 2 - сверло; 3 - наждачный круг; 4 - основание; 5 - державка.

Основание выполняют из строганной доски толщиной 30-40 мм, к которой под углом 30-32° (зависит от угла 2φ, см. ниже, 30° для 2φ=120°, 32° для 2φ=116°) пришивается (прибивается, приклеивается) деревянная рейка со скошенной под углом 25-30° (для одноплоскостной заточки) боковой гранью. Эта рейка и ориентирует под нужным углом державку с затачиваемым сверлом относительно шлифовального круга. Державку изготавливают из прямоугольного деревянного бруска, одну из боковин которого состругивают под углом 60-65° (зависит от угла боковой грани рейки). Этой боковиной державку прижимают к рейке на доске основания, что обеспечивает заточку переднего угла сверла в требуемых пределах (25-30°). На другой боковине державки размечают и высверливают перпендикулярно плоскости этой боковины сквозные отверстия для каждого сверла того или иного диаметра. Длину державки выбирают такой, чтобы ее было удобно держать при заточке сверл.

На обычный подпятник (подлокотник) приспособление не установишь, так что придется придумывать для него какой-то столик или полку, можно перенести заточной станок на стол где будет место и для этого приспособления. На основание уложите вплотную к рейке державку с вставленным в нее сверлом, подлежащим заточке. Сверло в гнезде державки поверните так, чтобы затачиваемая кромка была сориентирована горизонтально. Левой рукой держите сверло у затачиваемой кромки, правой - хвостовик сверла. Прижимая державку к скошенной рейке, подведите сверло к наждачному кругу и заострите одну кромку. Затем разверните сверло и так же обработайте вторую кромку.

Можно сделать и проще:

Углы заточки и другие характеристики сверла

Спиральное сверло представляет собой стержень, имеющий для облегчения выхода стружки две винтовые канавки. Благодаря канавкам на сверле образуются два винтовых пера, или, как их иначе называют, зуба.

Спиральное сверло состоит из рабочей части, шейки, хвостовика и лапки.

А - с коническим хвостовиком; В - с цилиндрическим хвостовиком; а -рабочая режущая часть; б - шейка; в - ширина пера; г - лапка; д - поводок; е - канавка стружечная винтовая; ж - перо; з - хвостовик; и - перемычка; L - общая длина; L 0 - длина "рабочей режущей части"; D - диаметр; ω - угол наклона "канавки стружечной винтовой"; 2φ - угол при вершине; f - ширина ленточки спиральной; ψ - угол наклона перемычки.

Рабочая часть разделяется на режущую и направляющую. Все режущие элементы сверла расположены на режущей части - заборном конусе. Направляющая часть служит для направления во время резания и является запасной при переточке сверла. На перьях направляющей части по винтовой линии расположены цилиндрические фаски-ленточки. Ленточка служит для направления сверла в отверстии, а также для уменьшения трения сверла о стенки отверстия. Она не должна быть широкой. Так, ширина ленточки сверла диаметром 1,5 мм составляет 0,46 мм, диаметром 50 мм - 3,35 мм. Хвостовик сверла и лапка служат для закрепления сверла в шпинделе станка или патроне. Сверла могут быть выполнены как с шейкой, так и без нее.

Диаметр сверла, измеренный по ленточкам, неодинаков по длине сверла. У заборного конуса он несколько больше, чем у хвостовика. Это уменьшает трение ленточек о стенки отверстия.

Для того чтобы понять устройство режущей части сверла, рассмотрим основные принципы работы любого режущего инструмента (в том числе и сверла). Одно из важнейших требований к режущему инструменту состоит в том, чтобы отделяемая стружка свободно отходила от места резания. Поверхность инструмента, по которой сбегает стружка, называют передней гранью. Эту грань отклоняют назад под некоторым углом от вертикальной плоскости.

1 - клин; 2 - обрабатываемый предмет; γ (гамма) - угол передний; α (альфа) - угол задний; δ (дельта) - угол резания; β (бета) - угол заострения.

Благодаря этому углу для инструмента облегчено врезание в металл и стружка свободнее сходит по передней грани. Угол между передней гранью инструмента и плоскостью, проведенной перпендикулярно к поверхности резания, называется передним углом и обозначается греческой буковой γ.

Поверхность инструмента, обращенную к детали, называют задней гранью. Ее отклоняют на некоторый угол от поверхности обрабатываемой детали, чтобы уменьшить трение инструмента о поверхность резания. Угол между задней гранью инструмента и поверхностью резания называют задним углом и обозначают греческой буквой α.

Угол между передней и задней гранью инструмента называют углом заострения и обозначают греческой буквой β.

Угол между передней гранью инструмента и поверхностью резания называют углом резания и обозначают греческой буквой δ. Этот угол представляет собой сумму угла заострения β и заднего угла α.

Передний и задний угол - это те углы, которые необходимо соблюдать при заточке.

А теперь найдем описанные выше грани и углы на сверле, которое совсем не похоже на инструмент, изображенный на рисунке выше. Для этого рассечем режущую часть сверла плоскостью АБ, перпендикулярной его режущей кромке.

Режущая кромка - это линия пересечения передней и задней граней инструмента. Передний угол γ у сверла образует винтовая канавка. Угол наклона канавки к оси сверла определяет величину переднего угла. Величина углов γ и α вдоль режущей кромки переменна, о чем будет рассказано ниже.

Сверло имеет две режущие кромки, соединенные между собой перемычкой, расположенной под углом ψ к режущим кромкам.

Получив общее представление о геометрии режущей части сверла, поговорим подробнее о ее элементах. Передняя грань спирального сверла представляет собой сложную винтовую поверхность. Грань - это название условное, так как слово "грань" предполагает плоскость. Винтовая канавка, поверхность которой образует переднюю грань, пересекаясь с заборным конусом, создает прямые режущие кромки.

Угол наклона винтовой канавки к оси сверла обозначают греческой буквой ω. Чем больше этот угол, тем больше передний угол и тем легче выход стружки. Но сверло с увеличением наклона винтовой канавки ослабляется. Поэтому у сверл с малым диаметром, имеющих меньшую прочность, этот угол делают меньше, чем у сверл большого диаметра. Угол наклона винтовой канавки зависит также от материала сверла. Сверла из быстрорежущей стали могут работать в более напряженных условиях, чем сверла из углеродистой стали. Поэтому для них угол ω может быть больше.

На выбор угла наклона влияют свойства обрабатываемого материала. Чем он мягче, тем угол наклона может быть больше. Но это правило применимо в производстве. В домашних условиях, где одно сверло используют для обработки разных материалов, угол наклона обычно связан с диаметром сверла и изменяется от 19 до 28° для сверл диаметром от 0,25 до 10 мм.

Форма канавки должна создавать достаточное пространство для размещения стружки и обеспечивать легкий отвод ее из канавки, но при этом не очень ослаблять сверло. Ширина канавки должна быть приблизительно равна ширине пера. Глубина канавки определяет толщину сердцевины сверла. От толщины сердцевины зависит прочность. Если канавку сделать глубже, стружка будет лучше размещаться, но сверло будет ослаблено. Поэтому толщину сердцевины выбирают в зависимости от диаметра сверла. В сверлах малого диаметра толщина сердцевины составляет большую долю диаметра сверла, чем в сверлах большого диаметра. Так, для сверл диаметром 0,8-1 мм ширина сердцевины 0,21-0,22 мм, а для сверл диаметром 10 мм ширина сердцевины 1,5 мм. С целью повышения прочности сверла толщину сердцевины увеличивают по направлению к хвостовику.

Переднюю грань у сверла не перетачивают.

Конструкция винтовых канавок такова, что по мере приближения от края сверла к центру их угол наклона уменьшается, а значит, уменьшается и передний угол. Условия работы режущей кромки у центра сверла будут труднее.

Задний угол, так же как и передний, изменяется по величине в разных точках режущей кромки. В точках, расположенных ближе к наружной поверхности сверла, он меньше, в точках, расположенных ближе к центру, больше. Задний угол образуется при заточке заборного конуса и на периферии сверла равен приблизительно 8-12°, а в центре 20-25°.

Перемычка (поперечная кромка) расположена в центре сверла и соединяет обе режущие кромки. Угол наклона перемычки к режущим кромкам ψ может быть от 40 до 60°. У большинства сверл ψ=55°. Перемычка образуется пересечением двух задних граней. Ее длина зависит от толщины сердцевины сверла. Так как толщина сердцевины увеличивается по направлению к хвостовику, длина перемычки возрастает в результате каждой заточки. В процессе сверления поперечная кромка только мешает внедрению сверла в металл. Она не режет, а скребет или, вернее, давит металл. Недаром ее когда-то называли скребущим лезвием. С уменьшением длины перемычки вдвое усилие подачи можно снизить на 25%. Однако уменьшение длины перемычки за счет уменьшения толщины сердцевины приведет к ослаблению сверла.

Большое влияние на работу сверла оказывает угол при вершине 2φ. Если угол при вершине мал, стружка своим нижнем краем будет задевать за стенку отверстия и условий для правильного образования стружки не будет.

На рисунке ниже показано сверло с нормальным углом заборного конуса.

Край стружки в этом случае хорошо укладывается в канавку. Изменение угла при вершине изменяет длину режущей кромки и, следовательно, нагрузку на единицу ее длины. При увеличении угла при вершине нагрузка на единицу длины режущей кромки растет, при этом увеличивается сопротивление внедрению сверла в металл в направлении подачи. При уменьшении угла при вершине возрастает усилие, необходимое для вращения сверла, так как ухудшаются условия образования стружки и возрастает трение. Но при этом нагрузка на единицу длины режущей кромки уменьшается, толщина срезаемой стружки становится меньше и теплота от режущих кромок отводится лучше.

Обычно угол при вершине (2φ) стандартных универсальных сверл из углеродистой, хромистой и быстрорежущей стали равен 116-118° и считается пригодным для многих материалов. Но для того, чтобы обеспечить наилучшие условия работы, его меняют, как показано в таблице.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Технологический процесс механической обработки материалов включает множество разнообразных операций, для проведения которых требуется качественный и острый инструмент. Так, в механическом цеху на любом машиностроительном предприятии может использоваться набор из токарных, фрезерных, сверлильных и более сложных станков. В них используется свой тип инструмента, для каждого из которых есть и определенный способ заточки.

Особенности работы сверл

Механическая обработка металла связана с огромными нагрузками на инструмент. Вообще, он состоит из трех основных частей: присоединительной, корпусной и режущей. Так вот режущая часть - это небольшой клинообразный элемент, предназначенный для проникновения в металл и снятия его части с заготовки.

Если, например, в токарном резце или дисковой фрезе с формой и конструкцией режущей части все понятно, то при обработке отверстий на сверлильном станке все намного интереснее и сложнее, поэтому нужно знать, как правильно заточить сверло. Это инструмент, предназначенный для осевой обработки металла. То есть движение подачи направлено строго вдоль оси. Это следует учитывать перед тем, как заточить сверло по металлу, ведь неправильный угол резания приведет к появлению вибраций и поломке.

Основные элементы режущей части сверла

Перед тем как заточить сверло по металлу, следует ознакомиться с конструкцией его режущей части, которая включает следующие элементы:

1. Основная режущая кромка.

2. Вспомогательная винтовая режущая кромка (ленточка).

3. Перемычка.

4. Передняя поверхность.

5. Задняя поверхность.

Что понадобится для заточки?

На предприятии все необходимое для реставрации инструмента всегда под рукой. А вот домашнему мастеру приходится искать альтернативу качественным заводским приспособлениям в более простых решениях, которые можно использовать в условиях обычного гаража. И все же перед тем, как заточить сверло по металлу, запаситесь минимальным набором:

1. Точильный круг. Он должен быть установлен на вращающийся вал. Устройство в народе известно под названием «наждак». В гараже встречается очень часто.

2. Емкость для охлаждающей жидкости.

3. Охладитель (вода или машинное масло).

Для того чтобы выдержать угол заточки сверла, может быть недостаточно такого набора. Ведь контролировать процесс придется «на глазок», что вряд ли получится без наличия определенного опыта. В таком случае в базовый комплект нужно включить еще и приспособление для заточки сверла, которое можно купить или смастерить самостоятельно.

Контролируемые параметры

Когда все готово, необходимо ознакомиться с некоторой теорией, чтобы иметь представление об основных параметрах осевого режущего инструмента. Перед тем как правильно заточить сверло, нужно знать его углы:

1. Передний . Определяется в главной секущей плоскости (проходит перпендикулярно главной режущей кромке) как угол между передней поверхностью и основной плоскостью (перпендикулярна вектору скорости резания). Он направлен по касательной к окружности сверла.

2. Задний . Также определяется в главной секущей плоскости как угол между задней поверхностью и плоскостью резания (проходит через вектор скорости и режущую кромку).

3. Угол при вершине находится между двумя главными режущими кромками, если посмотреть на сверло сбоку.

Оптимальное значение переднего угла - 18-20 градусов, заднего - 10-12. Угол при вершине в сверлах по металлу имеет стандартное значение - 118 градусов.

Процесс заточки

Теперь давайте поговорим о том, как заточить сверло по металлу на обычном наждаке. Основная заточка данного осевого инструмента производится по задней поверхности. Для этого включите наждак, крепко возьмите сверло в руку таким образом, чтобы главная режущая кромка была направлена навстречу вращению точила. Теперь подводим кромку к точилу, после чего поворачиваем сверло за хвостовик так, чтобы режущая кромка расположилась параллельно поверхности круга. Проделываем такую же операцию со второй режущей кромкой. В результате получается так называемая простая заточка сверла, которая оптимальна для большинства режимов обработки металлов.

Простая заточка используется для сверл диаметром до 10 мм. При увеличении этого параметра можно дополнительно выполнить подточку передней поверхности. В результате передний угол уменьшается, а значит, увеличивается толщина лезвия (так называемый угол режущей кромки) и, соответственно, период стойкости сверла.

Заточка с помощью приспособления или станка

Описанный выше способ можно назвать кустарным, так как точного контроля параметров сверла непосредственно во время заточки добиться просто невозможно. В лучшем случае вы проверите углы после окончания заточки, а в худшем - просто проверите, насколько лучше стало работать сверло. А как правильно заточить сверло?

Конечно, для этого лучше использовать более продвинутые варианты, которые позволят заранее настроиться на определенные углы. В таком случае понадобится приспособление или станок для заточки сверл.

Если масштаб работ в вашей мастерской достаточно большой, и переточка инструмента требуется постоянно, то оптимальным будет приобретение станка. Он позволит значительно упростить процесс, особенно в том случае, если требуется перетачивать твердосплавные сверла по металлу. Основное преимущество его использования - точное соблюдение заранее заданных параметров. При большом объеме работ недопустимо использование неправильно заточенного инструмента, так как это приведет к снижению производительности. Современные заточные станки позволяют получать различные типы заточек сверла:

1. Х-тип. Используется по большей части для засверливания в глухих отверстиях. Предназначен для снижения осевого усилия резания.

2. XR-тип. Используется для универсальных сверл. Врезание в материал происходит несколько хуже, чем в первом типе, однако такие сверла имеют повышенную прочность и период стойкости.

3. S-тип. Здесь используется описанная выше подточка, которая также позволяет увеличить срок службы сверла при обработке различных материалов (от чугуна до нержавеющей стали).

4. N-тип. Также используется подточка, однако меньшей величины. Сверла с такой заточкой применяются для глубокого сверления.

Конструкция приспособления

Как уже стало понятно, ручная заточка сверла - это дело профессионала, который не просто знает правильные углы, но и чувствует процесс резания. К сожалению, приходит такое чутье только после многолетней практики работы со сверлильным станком или дрелью. Не стоит экспериментировать, так как можно смастерить самостоятельно или приобрести приспособление для заточки. В обоих случаях оно будет включать одинаковые конструктивные элементы и работать по одному принципу.

Итак, основная задача приспособления - правильная ориентация сверла относительно плоскости шлифовального круга. Для этого в его конструкцию входит опорная плита, на которой желательно располагать как само приспособление, так и электродвигатель, на валу которого расположено точило. На плите также находится поворотная колонка, на которой закрепляется сверло. Она должна иметь возможность не только поворачиваться, но и перемещаться по направлению к шлифовальному кругу.

В качестве колонки можно использовать любой подшипниковый узел с валом, например от старой дрели. На колец вала приспосабливается ложе для сверла (можно использовать переходную втулку), к которому оно прижимается винтами. После фиксации сверла включается привод точила, колонка подводится к шлифовальной поверхности и поворачивается для придания задней поверхности сверла правильной формы. Важно, чтобы при изначальной настройке приспособления выдерживался угол при вершине сверла в 118 градусов.

Заточка насадками

Еще один простой и удобный способ предусматривает использование такого приспособления, как насадка для заточки сверл. Основное преимущество его заключается в универсальности и простоте использования. Устройство имеет цилиндрическую форму. С одной стороны расположен присоединительный узел, посредством которого насадка устанавливается на шпиндель дрели. С другой стороны расположены отверстия для установки сверл определенного диаметра. Для заточки сверло вставляется в отверстие, после чего заточной механизм приводится в движение двигателем дрели.

Меры безопасности

Заточка сверла связана с образованием мелких частиц, которые отрываются от точила в процессе износа. Они нагреваются и разлетаются в разные стороны в виде огненных искр, поэтому для безопасности стоит использовать защитные очки и перчатки.

При заточке сверла без приспособления проследите за тем, чтобы надежно фиксировать его положение. В противном случае при контакте с точилом его может просто вырвать у вас из рук.

При сверлении отверстий в деталях, изготовленных из металла, используемый инструмент подвергается активному износу, что приводит к интенсивному нагреву сверл и, как следствие, к их выходу из строя. Чтобы избежать этого, необходимо регулярно восстанавливать их геометрические параметры, а сделать это максимально точно и качественно помогает специальное приспособление для заточки сверл. Это нехитрое устройство, которое можно изготовить своими руками, позволяет быстро и качественно затачивать затупившиеся сверла и не тратить деньги на приобретение новых.

Особенно актуальным приспособление, предназначенное для заточки сверл, является в тех случаях, когда этими инструментами приходится часто работать по металлу, в результате чего они быстро изнашиваются и требуют регулярного восстановления. При обработке древесины используемое для этих целей сверло практически не изнашивается, соответственно, требует минимального внимания к параметрам своей заточки. Для сверл, режущая часть которых оснащена твердосплавными пластинами, такое приспособление тоже не особенно значимо, так как они практически не подвергаются переточке и используются мастерами до полного износа или поломки.

Многие опытные специалисты вообще не применяют приспособления для заточки, полностью полагаясь на свой опыт и глазомер. Однако, как показывает практика, в таких случаях лучше все же использовать устройства, позволяющие механизировать данный процесс. Это обеспечит максимальную точность и требуемое качество результата.

На современном рынке предлагается множество приспособлений для заточки сверл, позволяющих быстро, качественно и точно восстановить геометрию режущего инструмента даже в том случае, если вы не имеете опыта выполнения подобных процедур. Между тем можно не тратить деньги на приобретение таких приспособлений, а изготовить простейший станок для заточки сверл своими руками.

Варианты изготовления

На каком бы приспособлении или станке ни выполнялась заточка сверла по металлу, ее качество необходимо контролировать. Для этого используется специальный шаблон, который также может быть серийным или изготовленным своими руками. Этот шаблон необходим прежде всего для контроля точности углов режущей части, которые формируются в процессе заточки сверла. Инструменты, используемые для работ с различными материалами, отличаются друг от друга в том числе величинами таких углов. Узнать точные значения последних можно из справочной таблицы.

Работая с разными материалами и зная величины углов режущей части сверл для таких материалов, можно изготовить сразу несколько шаблонов и использовать их для контроля правильности заточки одного и того же сверла, выступающего в данном случае в роли универсального инструмента.

В качестве простейшей приспособы для заточки сверл можно применять втулку с внутренним диаметром, соответствующим поперечному размеру сверла, жестко закрепленную на надежном основании под определенным углом. Подбирая втулку для такого приспособления, необходимо следить за тем, чтобы диаметр ее внутреннего отверстия строго соответствовал поперечному размеру затачиваемого сверла. Нельзя допускать, чтобы обрабатываемый инструмент болтался в таком отверстии, так как даже 1–2° отклонения его оси от требуемого значения может серьезно снизить качество и точность выполняемой заточки.

Самодельное приспособление для заточки сверл лучше сразу оснастить обоймой из медных или алюминиевых трубок, внутренние диаметры которых соответствуют типовым размерам чаще всего используемых вами сверл. Можно поступить проще и дополнить такое приспособление, применяемое для заточки сверл, деревянным бруском. В бруске надо просверлить отверстия, соответствующие размерам инструментов различного диаметра. Важнейшим элементом конструкции такого приспособления является подручник, который одновременно решает несколько важных задач:

• обеспечивает правильную фиксацию сверла и его точное перемещение по отношению к поверхности точильного круга;
• выступает в качестве надежного упора для обрабатываемого инструмента.

Подобным приспособлением на основе дубового бруска с отверстиями разного диаметра пользовались еще наши деды, которые с его помощью выполняли качественную и точную заточку сверл. Основная задача, которую должен решать самодельный станок или приспособление, используемые для заточки сверл, – правильно ориентировать режущую часть обрабатываемого сверла по отношению к рабочей поверхности точильного круга.

Чтобы изготовить самодельный станок для заточки сверл, можно использовать различные конструктивные исполнения подобных приспособлений. Соответствующие чертежи несложно найти в интернете. Более того, если понять принцип работы такого устройства, то свой заточный станок можно изготовить и по собственной конструкции.

Чертежи деталей приспособления

Промопора Площадка промопоры Подвижная площадка
Крепление сверла и упорный винт Поворотная площадка Болты, гайки, штифты и шайбы

Существует важное правило, которое необходимо соблюдать при работе с таким приспособлением: в процессе его использования затачиваемое сверло не должно проворачиваться вокруг своей оси. Если инструмент провернется даже на небольшой угол, заточку придется выполнять заново.

После заточки сверла ему следует дать остыть. Затем надо проверить его восстановленные геометрические параметры при помощи шаблона. Необходимо иметь в виду, что режущие кромки инструмента могут отличаться друг от друга по длине не более, чем на десятые доли миллиметра. Особенно важно соблюдать это требование для сверл, отличающихся небольшим диаметром.

Среди ошибок, допускаемых при заточке сверл с использованием такого приспособления, выделяются две наиболее типичные.

1. Длина режущих кромок даже при их симметричности и правильно подобранных углах является неодинаковой, соответственно, центр сверления смещен относительно оси инструмента. Сверло, при заточке которого допущена такая ошибка, будет создавать сильное биение в процессе сверления, а попасть им в центр будущего отверстия на поверхности заготовки будет достаточно сложно. Заточенный таким образом инструмент с большой долей вероятности сломается в процессе дальнейшей эксплуатации.
2. При точной центровке сверла углы, под которыми располагаются его режущие кромки, несимметричны. Поскольку из-за этого будет работать только одна режущая кромка, сверление будет происходить медленно, при этом наконечник инструмента будет активно нагреваться. Это приведет к отпуску металла, из которого изготовлено сверло, а создаваемое отверстие окажется разбитым (будет иметь диаметр, превышающий поперечный размер самого инструмента).

Как изготовить станок для заточки спиральных сверл

В качестве основы для изготовления заточного станка для сверл спирального типа можно использовать любой серийный точильный агрегат, способный работать без биения и выдерживать значительные нагрузки. При оснащении такого станка дополнительными приспособлениями необходимо соблюсти следующие требования.

• Ось подручника должна совпадать с осью вращения точильного круга, при этом она может располагаться с ней в одной горизонтальной плоскости или быть выше нее.
• Все элементы создаваемой конструкции должны быть надежно зафиксированы, чтобы обеспечить безопасность выполнения заточных работ.
• Конструкция приспособления должна допускать возможность выполнения заточки сверл как в ручном, так и в полуавтоматическом режиме.
• Устройство подручника должно предусматривать возможность расположения хвостовика сверла под любым углом.

При изготовлении данного приспособления для заточки сверл не требуются сложные технические устройства и дефицитные материалы, которые придется приобретать дополнительно. Все комплектующие можно найти практически в любой домашней мастерской или в гараже. В качестве оборудования и инструментов, при помощи которых такие комплектующие будут дорабатываться перед сборкой приспособления, можно использовать обычную болгарку и сварочный аппарат.

Поскольку упор такого приспособления должен быть качающимся, что необходимо для заточки сверл в полуавтоматическом режиме, для его фиксации следует использовать петлевое соединение. Подбирая трубку, кронштейн и болт для крепежного узла, следует иметь в виду, что в приспособлении должны отсутствовать люфты. Самоделка предложенной конструкции обладает двумя степенями свободы.

Площадка такого приспособления, на которой фиксируется обрабатываемое сверло, имеет возможность вращаться по вертикальной оси, предоставляя возможность изменять угол заточки инструмента. Кроме того, подручник, опирающийся на горизонтальную ось, может совершать колебательные движения, что обеспечивает верную артикуляцию в процессе выполнения заточки.

Для изготовления конструктивных элементов такого приспособления используется листовой металл различной толщины, а именно:

• опорная пластина – 4 мм;
• направляющая пластина для сверла – 5 мм;
• остальные элементы конструкции – 3 мм.

Подручник приспособления, на верхней части которого устанавливается опорная пластина, необходимо надежно зафиксировать на корпусе точильного станка. Для этого используется дополнительная металлическая «щека», соединяемая с кронштейном устройства.

Направляющая пластина, на поверхности которой необходимо выполнить треугольный паз, предназначенный для размещения обрабатываемого инструмента, фиксируется на опорной пластине при помощи винтового соединения.

Устройство и конструктивные особенности рассматриваемого приспособления для заточки сверл позволяют ему поворачиваться на угол до 90°. Благодаря такой возможности выполнять заточку сверл при помощи данного приспособления можно практически любым из используемых сегодня методов.

Сверло, затачиваемое при помощи такого приспособления, укладывается в направляющую канавку и может свободно перемещаться в ней в продольном направлении. При этом угол заточки инструмента не изменяется.

Поскольку верхняя поверхность опорной пластины располагается несколько выше оси вращения точильного круга, при использовании такого приспособления достигается оптимальная форма заточки задней поверхности сверла.

Сам процесс заточки сверл с помощью такого приспособления выглядит следующим образом.

• Инструмент выставляется в направляющей канавке приспособления таким образом, чтобы его режущая кромка располагалась параллельно краю направляющей пластины.
• После регулировки положения сверло медленно подается к рабочей поверхности вращающегося точильного круга.

Хорошо демонстрирует процесс работы с таким приспособлением видео, которое несложно найти в интернете.

Несмотря на простоту конструкции, такое приспособление обеспечивает высокую точность выполняемой заточки, для контроля качества которой можно даже не использовать шаблон. Если закрепить качающуюся пластину данного приспособления на фиксированный угол, его можно использовать и для заточки сверл, оснащенных твердосплавными пластинами.

Для того чтобы успешно затачивать сверла по металлу, большая часть которых изготавливается из быстрорежущей стали, необходимо использовать достаточно твердый точильный круг. В этом качестве можно применять абразивный инструмент, выполненный из карбида кремния. Такие круги, которые можно узнать по зеленому цвету и маркировке 64С, должны иметь зернистость, находящуюся в диапазоне 8Н – 16Н. Используя диски из этого материала, необходимо иметь в виду, что они сильно нагреваются при работе, поэтому не следует допускать, чтобы затачиваемое сверло находилось в длительном контакте с абразивным инструментом. Чтобы не допустить перегрева сверла при его заточке на таком диске, инструмент необходимо регулярно охлаждать, используя для этого водный раствор соды.