Сверло ступенчатое по металлу и конусное сверло: что это и как выбрать

Как выбрать?

Есть несколько характеристик и советов, помогающих определить качество:

Обозначение модели из букв и цифр. Первые три числа обозначают начальный и конечный диаметр, а также его шаг. Затем буквами обозначается марка стали, из которой изготовлена насадка. Последние цифры показывают прочность по Роквеллу;
Цвет металла – один из важных показателей качества:

Сталь с серым оттенком. Однозначно говорит о низкой прочности без термической обработки
Черный цвет. Закаленная горячим паром сталь. Прочность выше, чем в первом варианте
Золотистый оттенок. Говорит о высоком качестве металла. С него было снято внутренне напряжение
Ярко – золотистый оттенок. Высокопрочное сверло из стали с добавлением нитрата титана. Относится к инструменту премиум — класса с продолжительным сроком эксплуатации

Общая и рабочая длина. От этого параметра зависит область применения инструмента;
Диметр рабочей части. Их два. Первый указывает на минимальный размер отверстия, а второй на максимальный;
Торговая марка. От нее зависит качество и цена;
Сертификат качества на соответствие заявленным техническим характеристикам и ГОСТам;
Возможность заточки. Если сверло точится, это увеличивает срок его эксплуатации.

Классификация свёрл [ править | править код ]

По конструкции рабочей части

бывают:

Спиральные (винтовые) — это самые распространённые свёрла, с диаметром сверла от 0,1 до 80 мм и длиной рабочей части до 275 мм широко применяются для сверления различных материалов.

Конструкции Жирова — на режущей части имеются три конуса с углами при вершине: 2φ=116…118°; 2φ=70°; 2φ ‘ =55°. Тем самым длина режущей кромки увеличивается, и условия отвода тепла улучшаются. В перемычке прорезается паз шириной и глубиной 0,15D. Перемычка подтачивается под углом 25° к оси сверла на участке 1/3 длины режущей кромки. В результате образуется положительный угол γ≈5°.

Плоские (перовые ; жарг.пёрки ) — используются при сверлении отверстий больших диаметров и глубин. Режущая часть имеет вид пластины (лопатки), которая крепится в державке или борштанге или выполняется заодно с хвостовиком.
Свёрла Форстнера — усовершенствованная версия перового, с дополнительными резцами-фрезами.
Для глубокого сверления (L≥5D) — удлинённые винтовые свёрла с двумя винтовыми каналами для внутреннего подвода охлаждающей жидкости. Винтовые каналы проходят через тело сверла или через трубки, впаянные в канавки, профрезерованные на спинке сверла.
Конструкции Юдовина и Масарновского — отличаются большим углом наклона и формой винтовой канавки (ω=50…65°). Нет необходимости частого вывода сверла из отверстия для удаления стружки, за счет чего повышается производительность.
Одностороннего резания — применяются для выполнения точных отверстий за счёт наличия направляющей (опорной) поверхности (режущие кромки расположены по одну сторону от оси сверла).
Пушечные — представляют собой стержень, у которого передний конец срезан наполовину и образует канал для отвода стружки. Для направления сверла предварительно должно быть просверлено отверстие на глубину 0,5…0,8D.
Ружейные — применяются для сверления отверстий большой глубины. Изготовляются из трубки, обжимая которую, получают прямую канавку для отвода стружки с углом 110…120° и полость для подвода охлаждающей жидкости.
Пустотелые (также кольцевые, корончатые) — свёрла, превращающие в стружку только узкую кольцевую часть материала.
Центровочные — применяют для сверления центровых отверстий в деталях.
Ступенчатые — для сверления одним сверлом отверстий разного диаметра в листовых материалах.
с цилиндрическим хвостовиком (ГОСТ 10902-77, DIN 338)
с коническим хвостовиком (ГОСТ 10903-77 (конус Морзе), DIN 345)
с трёх-, четырёх- и шестигранным хвостовиком
SDS, SDS+ и др.

По способу изготовления

бывают:

Цельные — спиральные свёрла из быстрорежущей стали марок Р9, Р18, Р9К15, Р6М5, Р6М5К5, либо из твёрдого сплава.
Сварные — спиральные свёрла диаметром более 20 мм часто изготовляют сварными (хвостовую часть из углеродистой, а рабочую часть из быстрорежущей стали).
Оснащённые твердосплавными пластинами — бывают с прямыми, косыми и винтовыми канавками (в том числе с ω=60° для глубокого сверления).
Со сменными твердосплавными пластинами — также называются корпусными (оправку, к которой крепятся пластины, называют корпусом). В основном используются для сверления отверстий от 12 мм и более.
Со сменными твердосплавными головками — альтернатива корпусным сверлам.

По назначению

По форме обрабатываемых отверстий

бывают:

По обрабатываемому материалу

бывают:

Универсальные
Для обработки металлов и сплавов
Для обработки бетона, кирпича, камня — имеет наконечник из твёрдого сплава, предназначенный для бурения твёрдых материалов (кирпич, бетон) с ударно-вращательным сверлением. Свёрла, предназначенные для обычной дрели, имеют цилиндрический хвостовик. Хвостовик бура для перфораторов имеет различную конфигурацию: цилиндрический хвостовик, SDS-plus, SDS-top, SDS-max и т. д.
Для обработки стекла, керамики
Для обработки дерева

Какие ступенчатые свёрла по металлу лучше – выбор производителя

Немаловажным критерием при покупке ступенчатой насадки является производитель, поскольку только изделия от проверенных компаний будут обладать требуемыми характеристиками.

На рынке представлены насадки как отечественного производства, так и импортного. К числу лучших российских образцов следует отнести ступенчатые свёрла «Зубр», «Интерскол» и «Туламаш». Все эти компании предлагают высококачественные изделия, выпускаемые как поштучно, так и наборами, с последующей гарантией.

Из импортных производителей можно отметить компании Bosch, Haisser, Ruko Precision Tools.

Преимущества ступенчатых сверл

Высокая производительность благодаря сверлению отверстия большого диаметра за один проход и избавлению от операции замены инструмента.
Исключение деформации заготовки.
Чистая, без заусенцев поверхность отверстий.
Возможность правки отверстий, выполненных обычным сверлом (наличие заусенцев, дефект формы).

Как выбрать конусное сверло

Рассматривая модели от различных производителей, рекомендуем воспользоваться следующими советами:

Подробно ознакомьтесь с характеристиками ступенчатого буравчика

Некоторые модели лучше подходят для работы с металлом, чем с другими материалами.
Обратите внимание на цвет изделия. Серый оттенок говорит о том, что с инструментом не проводились финишные операции по увеличению эксплуатационных характеристик

Буравчики серого цвета очень хрупкие – их не рекомендует использовать при обработке изделий с высокой прочностью. Черный оттенок указывает на наличие оксидной пленки, образовавшейся под действием термообработки паром. Светло-золотой цвет свидетельствует о закалке изделия с последующим отпуском. Эта процедура проводится для снятия напряжений и уменьшения хрупкости стали. Ярко-золотой оттенок характерен для буравчиков самого высокого качества с финишным покрытием из нитрида титана. Этот элемент отлично справляется со сверлением прочных материалов и цветного металла. Износоустойчивое покрытие гарантирует длительный срок службы.

Изучите типоразмер и маркировку изделия.
На окончательный выбор влияет надежность изготовителя инструмента. Проверенные бренды будут рассмотрены ниже.
Возможность заточки. Такой инструмент прослужит гораздо дольше, чем обычный. Срок эксплуатации определяет и высокую стоимость.

Виды ступенчатых (конусных) сверл

Как было отмечено, конусные сверла бывают с плавным переходом диаметра и с шаговым, ступенчатым. Наибольшее применение нашли сверла ступенчатые, поскольку они позволяют получить отверстие строго определенного размера с ровными стенками. Отверстие, полученное плавным конусным сверлом, всегда будет иметь небольшой уклон. В случае работы с тонколистовым металлом это будет малозаметно.

В общем случае качество ступенчатых сверл можно классифицировать по цвету:

Серый металлический оттенок. Обычно такой инструмент выполнен из инструментально стали невысокого качества. Дополнительной термической обработки при его изготовлении также не было предусмотрено. Абразивного покрытия на поверхности сверла не имеется. Такие сверла не следует приобретать, если предполагается их регулярное использование, а также работа с толстым и прочным металлопрокатом.
Сверла черного цвета. Такой инструмент при производстве был подвергнут термической обработке. Была произведена обработка паром и последующая закалка. Такая обработка увеличивает твердость инструмента и повышает его эксплуатационный ресурс. Но все равно не рекомендуется работать такими сверлами с нержавеющими и другими высокопрочными сталями.
Тускло золотистый цвет. Ступенчатое сверло по металлу, которое имеет бледно желтый цвет, изготавливается из металла с добавление легирующих добавок, чаще всего кобальта. Такой инструмент подвергается закалке с последующим отпуском, что снимает внутренние напряжения и увеличивает прочность и долговечность инструмента. Сверлами такого цвета можно обрабатывать прочные легированные и нержавеющие стали.
Ярко золотистый оттенок. Инструмент такого цвета является наиболее высококачественным и предназначен для работы с толстостенными сталями высокой прочности. Стали, из которых изготавливается инструмент, получают добавлением нитрида титана и последующей термической обработкой.

Почему сверло получило название конического?

Сверла – это режущие инструменты, которые образуют отверстие за счет поступательно-вращательного воздействия на материал в точке контакта. Также их часто применяют для рассверливания или расширения готовых отверстий. Кроме этого, с их помощью можно получать несквозные углубления. В зависимости от хвостовой части сверла бывают цилиндрическими, шестигранными, трехгранными и коническими. Если посмотреть в словаре, то под конусом инструментальным понимается не что иное, как конический хвостовик, а значит, это и есть сверло конического типа. Главное его удобство – быстрая смена: в случае поломки всегда можно поменять хвостовик легко и быстро. Сам хвостовик выполнен в виде насадки, которая надевается на рабочую часть.

По своему конструктивному решению конические сверла не сильно отличаются от обычных стандартных, и состоят они из следующих элементов: режущей и направляющей частей, хвостовика, поводка и шейки. Главное отличие в форме хвостовика. В данном случае он имеет вид конуса, о чем нам как раз и говорит название этих приспособлений. В зависимости от его формы их разделяют на еще более специфические типы. Хвостовик может быть следующих видов:

конус Морзе;
метрический;
инструментальный;
удлиненный.

Следует уделить несколько минут краткой характеристике этих типов насадок, что мы и сделаем чуть ниже, а также рассмотрим и другие классификации.

Сверло с коническим хвостовиком – современное представление

Современные сверла конического типа изготовлены из прочной углеродистой либо легированной стали. Часто производители при изготовлении применяют дополнительную тепловую обработку поверхности данных инструментов. Это делает их более надежными и в то же время защищает от коррозии. Коническая форма хвостовика помогает повысить производительность и улучшить качество создаваемых отверстий. Благодаря такой форме (конической), сверло легко выходит из обрабатываемого материала.

Как правило, подобные сверла используют для получения различных отверстий на металлической поверхности. Также их можно применять и тогда, когда требуются отверстия на пластике, дюропластике или листовой стали (с этим отлично справляется сверло коническое ступенчатое). Диаметр хвостовика или конуса может колебаться от 6 до 12 мм. А длина конуса возможна от 58 до 85 мм. Подбираются сверла в зависимости от диаметра и глубины будущего отверстия.

В последнее время мастера все больше используют в работе спиральное сверло с коническим хвостовиком (ГОСТ 10903-77). Обычно им создаются отверстия в разных деталях с использованием стационарных станков. Размер таких сверл может быть от 5 и до 80 мм. Конический хвостовик помогает значительно увеличить площадь поверхности контакта сверла с головкой. Это в свою очередь помогает не только увеличивать точность, но и повысить надежность крепления.

На сегодняшний день спиральные сверла могут быть длинными, цельными твердосплавными, специальными для обрабатывания легких сплавов, труднообрабатываемых материалов, а также могут быть дополнительно оснащены пластинками из твердого сплава. Такое разделение данных инструментов позволяет точнее подобрать их для определенных видов работ. Это поможет улучшить не только сам процесс просверливания, но позволит также сделать всю работу качественнее.

Материалы сверления

Любой природный или искусственный, то есть созданный человеком, материал в определенных случаях нуждается в отверстиях. Говоря «природные материалы» и «определенные случаи», мы подразумеваем сверла медицинского назначения (стоматология, хирургия и т.д.), бурение скважин для добычи нефти, газа и другие подобные варианты. Ну, а о необходимости технологических, технических, декоративных и прочих отверстий говорить нет смысла ввиду их очевидности.

Наиболее известными в быту материалами сверления являются:

дерево;
металлы;
камень (кирпич, бетон).

Также существуют специальные сверла для работ с керамическими и стеклянными изделиями.

Существуют специальные сверла для производства работ с керамическими и стеклянными изделиями.

Особенности и сферы использования

Сверло по дереву легко отыскать в специализированном магазине или на строительном рынке. Его применяют с целью получения отверстий в древесных материалах. Обычно функциональность сверла ограничена, поэтому при чрезмерной нагрузке оно может сломаться. Специалисты рекомендуют использовать его в соответствии с техническими параметрами и возможностями.

В наборе сверл присутствуют различные модели, которые могут работать с деревянными поверхностями разной толщины и конкретными породами дерева. Например, 20-миллиметровое изделие способно справиться с дубом, ольхой и кедром. Зачастую у сверла шестигранная основа с объемом от 5 до 50 мм.

Качественные изделия всегда хорошо заточены, поэтому они плотно фиксируются на поверхности. У крупного основания наблюдается низкая скорость сверления. Взаимодействие основано на силе трения между элементами. У набора приспособлений высокого качества обычно желтая окраска, такой оттенок свидетельствует о наличии титана диоксида в сплаве. Желтые сверла имеют длительный срок эксплуатации в отличие от серых – одноразовых.

Крепкое и износостойкое сверло имеет черный окрас, так как оно производится закалкой металла. Так как в современном интерьере присутствует большое количество деревянных элементов, чтобы их фиксировать, требуется использовать специальные сверла, которые аккуратно и правильно делают нужные отверстия.

Сверло по дереву может быть использовано для формирования двух видов отверстий.

Глухого. В этом случае выхода с обратной стороны материала не имеется. С помощью таких отверстий можно монтировать петли для установки межкомнатной двери или мебельной дверцы.
Сквозного. Такой вид отверстий необходим для установки дверной ручки или замка.

Преимуществами насадок, которые используются для высверливания дерева, считается широкий ассортимент моделей, возможность удлинения и заточки в случае необходимости, а также простота эксплуатации.

Недостатки:

ограниченность диаметра;
возможность формирования шероховатых отверстий;
склонность к периодическим затупливаниям.

Какие достоинства имеются у конусных сверл

Как и все виды режущих инструментов, конусные сверла имеют свои характерные достоинства. К числу достоинств применения рассматриваемых устройств относятся:

Возможность высверливания отверстий разных диаметров, используя для этого всего одну насадку
Износостойкость — в отличие от цилиндрических элементов, конусные отличаются продолжительным сроком службы. Режущие кромки насадок имеют высокие показатели прочности, поэтому устройство изнашивается очень медленно
Быстродействие — насадка позволяет быстро просверливать отверстия, что положительно отражается на ее сроке службы. Режущие кромки не успевают нагреться, поэтому их качество не снижается
Отсутствует необходимость предварительного накернивания материала, так как наконечник конусного сверла легко врезается в любой металл, даже с плотной структурой
Одновременно играет роль не только инструмента для высверливания отверстий, но еще и как шлифовальный материал
Повышается качество и эффективность сверления тонколистового материала
Исключается вероятность деформации просверливаемого листа, что связано с плавностью перехода при увеличении диаметра
Возможность применения насадки не только на стационарном сверлильном оборудовании, но и на дрелях
Наличие абразивного напыления повышает прочность и эффективность оснастки. Конусные сверла могут иметь напыление из титана или алмаза
Не нуждаются в частой заточке

Конусные сверла дают возможность сверлить отверстия большого диаметра, тем самым исключая необходимость применения коронок по металлу. Подходит такой вид режущих насадок не только для сверления отверстий в листовых материалах, но и уголках, трубах, профиле и т.п. Главное условие — толщина стали не должна быть более 7 мм, а в идеале не более 4 мм.

Это интересно! Главный минус конусных сверл — это их высокая цена. Однако одна такая дорогая насадка способна полностью заменить полноценный набор цилиндрических сверл.

Ступенчатые виды насадок классифицируются по типу кромки на спиральные и прямые. Прямая конструкция кромки имеет преимущество — ее проще затачивать, чем спиральную. Спиральные виды кромок отличаются мягкостью и плавностью хода сверлильного устройства.

Конструкция

Ступенчатое сверло выглядит как металлический стержень с массивным конусообразным наконечником, поверхность которого в то же время ступенчатая. От конусных сверл они отличаются ярко выраженной градацией размеров, поэтому могут использоваться без специальных ограничителей. Верхушка наконечника заострена, а значит, дополнительные центровочные приспособления не понадобятся.

С двух сторон сделаны технологические канавки, необходимые для отвода стружки. Различают три типа канавок:

прямолинейные – легче править и затачивать;
спиральные – более мягкий и плавный ход;
продольные.

Набор ступенчатых сверл со спиральной канавкой Каждая ступень конуса имеет определенный диаметр, который указан напротив нее: 4 мм, 6 мм и более. Есть разные сверла: с разным шагом и диаметрами – от 3 и до 40 мм включительно, подобрать сверло можно для выполнения практически любых задач. Ширина ступеней составляет от 4 до 6 мм, чаще 5 мм.

Хвостовая часть ступенчатого инструмента, которую закрепляют в патроне, бывает разной формы: шестигранной, трехгранной, цилиндрической. При выборе учитывают особенности используемого инструмента: дрели или станка. Граненый хвостовик препятствует проворачиванию сверла в патроне, в то же время такие сверла более травмоопасны в случае заклинивания.

Форма и размеры

Все конусные сверла по металлу, как уже упоминалось, имеют форму конуса и могут иметь плавный переход диаметра и ступенчатый. Наибольшее распространение среди слесарей и получило ступенчатое сверло по металлу.

Это обусловлено тем, что им проще работать, поскольку переход с размера на размер при сверлении четко виден, и достичь нужного диаметра не составит труда. Полученное отверстие имеет довольно высокое качество поверхности и не требует дополнительной чистовой обработки. А довольно плавный переход с одной ступени на другую образует фаску для предварительно просверленного отверстия.

Ступенчатые сверла различаются между собой количеством ступеней, их высотой, диапазоном диаметров и шагом. Обычно диаметр наименьшей ступени сверла равен 4 миллиметра. Максимальный размер отверстия, которое способен высверлить ступенчатый инструмент составляет до 40 миллиметров. Стандартная высота ступени составляет 4 миллиметра. От этого значения зависит, какую толщину металла способен обработать инструмент.

Последовательное увеличение диаметра может быть на 2 или 3 миллиметра. Стандартный шаг составляет 2 миллиметра. Обычно если конусное сверло имеет большой разброс размеров диаметров (например, от 4 до 40), то шаг в таком случае может быть 3 или 4 миллиметра.

В специализированных магазинах можно найти ступенчатые сверла с различным рядом диаметров, поэтому их следует подбирать под конкретный набор задач.

Кроме рабочей части сверла инструмент различается также формой и размерами хвостовика. Хвостовик может иметь цилиндрическую форму различных диаметров, шестигранную или трехгранную форму, а также специализированный профиль под специфические разъемы производителей ручного инструмента. Ступенчатое сверло по металлу может быть установлено на шуруповерт, перфоратор либо сверлильный станок.

Конусное или ступенчатое сверло

Не стоит путать между собой названия режущего инструмента такие как ступенчатое и конусное сверло по металлу. Различия между ними кроются в конструктивных особенностях рабочей части.

Конусное сверло имеет головку с гладкой поверхностью, ступенчатое сверло представляет собой резец со ступенями имеющими различный диаметр, эти ступени имеют режущую кромку.

Применяя ступенчатый резец размер просверливаемого отверстия подбирается ориентируясь на диаметр ступени, использование конусного такой возможности не даёт.

Конструкция и материал

Рабочая поверхность ступенчатого инструмента представляет собой цилиндрические ступени разного диаметра с переходом от одной к другой в виде фаски с наклоном 35-40.

Последняя избавляет от необходимости снимать фаску в отверстии отдельной операцией, как это делается при использовании обычного инструмента.

Ступенчатое сверло имеет продольный или спиральный паз, проходящий от кончика до хвостика. Пересечение паза с цилиндрическими поверхностями образует режущую кромку инструмента.

Конфигурация острого кончика позволяет сверлу легко врезаться в металл даже без кернения. Хвостовик может иметь различные виды и исполнение (цилиндрический, шестигранный, конус Морзе) для работы с разным оборудованием и инструментом – станком, дрелью и пр.

Ступенчатые и конусные резцы по металлу чаще всего изготавливают из быстрорежущей стали марки HSS. Для повышения рабочих характеристик инструмента могут использоваться стали с различными легирующими элементами, в частности, кобальтом.

Выпускаются ступенчатые сверла с алмазным напылением и титановым покрытием. Диаметр рабочих цилиндров варьируется в диапазоне 4-80 мм, длина сверла – от 60 до 85 мм.

Направление спирали – правое. Левое можно сделать по заказу.

Режущий инструмент по металлу с диаметром конусов от 4 до 30 мм стоит примерно 1000 рублей, а изготовленное импортным производителем имеет цену на порядок выше.

Так стоимость ступенчатого изделия от известных зарубежных производителей с диаметром рабочих кромок 6-39 мм составляет от 3000 до 5000 рублей, конусные резцы находятся в том же ценовом диапазоне.

Для того чтобы приобрести надежное и оригинальное приспособление для сверления отверстий, различных по диаметру, стоит обращаться к проверенным поставщикам и производителям.

Качество изделий должно подтверждаться сертификатами соответствия и специальной маркировкой.

Применение

Режущие инструменты предназначены для сверления листовой стали толщиной до 4-5 мм. Минимальная толщина может составлять менее 1 мм.

Кроме тонколистовой стали конусное и ступенчатое сверло можно использовать для сверления цветных металлов и полимеров.

Обозначение и маркировка

Маркировка ступенчатых сверл содержит информацию о минимальном и максимальном диаметре, шаге перехода, марке материала и его твердости. В частности, обозначение ⌀ 4-16/2 HSS 61 означает:

первый (минимальный) ⌀ – 4 мм;
последний (максимальный) д⌀ – 16 мм;
шаг перехода – 2 мм (⌀ 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 мм);
материал – быстрорежущая сталь HSS;
твердость по Роквеллу – 61.

Возможен ввод в обозначение дополнительных элементов – класса точности, содержания легирующих элементов в материале, например, HSS-E, HSS-Co, HSS-G TiN.

Преимущества ступенчатой формы

Разновидностью конусного сверла является ступенчатое. Его конструкция отличается тем, что расширение диаметра конуса происходит в виде ступени. На каждой из них обозначен диаметр, что облегчает работу, освобождая от постоянных замеров. На кромке обозначено ограничение по толщине обрабатываемого материала. Если металл имеет большую толщину, его можно обработать с обеих сторон. Ступенчатое сверло отличается массой привлекательных характеристик:

Ступенчатое сверло по металлу (конусное)

оно позволяет точно вырезать отверстие определенного диаметра;
вырезанное отверстие не требует дополнительной шлифовки;
при помощи одного приспособления можно вырезать значительный диапазон диаметров — от 4 до 40 мм, что дает экономию средств и времени;
ступенчатое сверло превосходно справляется с металлическим листом, толщина которого менее 1 мм;
с его помощью шлифуются края отверстия, выполненного обычным инструментом;
одним и тем же элементом можно выполнить фаску изделия;
ступенчатое приспособление можно применять как при работе на станке, так и в ручном инструменте, предварительно предусмотрев прочное закрепление.

Иногда в качестве недостатка приводят необходимость применения дрели с малой скоростью вращения или чрезмерную чувствительность к перекосам в процессе работы. Перекосов не будет при внимательном отношении к работе с коническим приспособлением и соблюдении инструкции.

Диапазон и выбор скорости для ступенчатого сверла

Как выбрать ступенчатое и конусное сверло по металлу?

Как выбрать?