Как заточить сверло по металлу в домашних условиях новичку. 3 этапа последовательного создания оптимальной геометрии режущих кромок за 2 минуты

Дрели, перфораторы и шуроповерты сейчас работают практически в каждой семье, а сверла к ним постоянно тупятся, требуют правки. Обученные мастера их затачивают буквально за пару минут.

Самостоятельные же попытки обречены на неудачу, ибо необходимо понимать технологию, как заточить сверло по металлу в домашних условиях. Она основана на восстановлении заводской геометрии режущих кромок за счет стачивания тыльной части.

Все этапы этой обработки необходимо делать в строгой последовательности, изложенной ниже.

5 требований к заточному станку и наждачному кругу, без которых невозможно получить нормальный результат: кратко

Качество заточки сильно зависит от технического состояния инструмента. На разболтанном точильном камне даже опытный мастер не сможет хорошо выполнить работу, а новичку и пытаться даже не стоит.

Поэтому кратко рассмотрим минимум требований, которым должен отвечать точильный камень наждака.

Рабочая область заточного камня

Профессиональная правка сверлильного инструмента производится только на периферийной поверхности и рабочих кромках вращающегося наждака.

Точильный камень

Не пытайтесь точить на торцевых поверхностях по бокам круга. Таким способом хорошего результата добиться очень сложно.

Нам важно понимать, что все режущие кромки на сверлах необходимо формировать строго в единой плоскости абсолютно ровной линией, а ямки и выбоины камня не позволят это сделать.

Рабочая плоскость заточки у камня должна быть строго выровнена, не иметь выбоин и вмятин, вкраплений в поры обрабатываемого металла. Забитый круг наждака необходимо отчищать и править специальными шарошками.

Забитый круг

Как исправить поврежденные поверхности наждачного круга

Шарошки просто позволяют снять испорченный слой, создать новую поверхность с идеально ровным состоянием.

Править камень можно:

  • алмазным инструментом: иглой, карандашом, шарошкой;
  • абразивным бруском (даже куском отработанного наждака);
  • металлической шарошкой с вращающимися кольцами;
  • отслужившем резцом из эльбора;
  • старым диском от болгарки для резки бетона.

Шарошка наждачного круга

Выравнивание наждачного круга

Обработка диском от болгарки

Отдельные мастера выравнивают наждачные камни отработавшим стеклорезом, алмазными надфилями, даже просто массивными напильниками.

Однако не спешите сразу исправлять обнаруженные дефекты. Ваша работа может не дать должного результат из-за биений вращающейся насадки.

Как проверить балансировку круга и устранить его биения

Сам наждак может быть неправильно установлен на валу. Тогда он будет бить, что не позволит нормально работать на нем.

Наждачный круг необходимо идеально сбалансировать: исключить его биения относительно в двух направлениях:

  1. относительно оси вращения;
  2. по боковым сторонам.

Биение наждака

Как выявить и устранить осевое биение

Если центр вращения вала и наждачного круга не совпадают, то периферийная поверхность станет приближаться и удаляться от обтачиваемой детали, что не позволит нормально ее обработать.

Проверяют работу камня просто: на подставку практически вплотную к кругу прикладывают металлическую линейку, отвертку, шпильку и понемногу рукой проворачивают вал, наблюдая за величиной зазора.

Если он постоянный, то все нормально. Когда же зазор меняется, то круг надо сбалансировать. Чаще всего такой дефект возникает из-за возникшего зазора между внутренним диаметром камня и внешним у вала.

При больших отклонениях размеров заказывайте переходник у токаря. Его длина должна прятаться внутри камня. Незначительная разница устраняется подмоткой тонкой ленты толщиной 0,05 миллиметра и посадкой на нее наждачного круга.

Подмотка ленты

Довольно редко встречаются биения вала двигателя в случае его искривления или повреждения подшипников. Тут нужен ремонт или замена поврежденных деталей.

Как устранить боковое биение

Этот дефект создается при расположении камня на валу с отклонением его боковой плоскости от перпендикуляра к оси вращения. Он возникает из-за искривления внутренней плоскости втулки, к которой прижимается наждачный камень.

Замерить такие отклонения можно индикатором или, в крайнем случае, оценить визуально.

Замер тоцевого биения

Для устранения биения потребуется прогреть втулку до ее расширения, снять с оси, промазать эпоксидным клеем и посадить на прежнее место.

Обработка эпоксидным клеем

Когда клей затвердеет (время указано на упаковке), то включают двигатель и маркером тщательно закрашивают всю внутреннюю плоскость.

Работа с маркером

После этого при включенном наждаке ее аккуратно, равномерно обрабатывают болгаркой, перемещая ее по одной вертикальной линии. Вращение вала и диска УШМ необходимо направить встречно.

Работа болгаркой

Нижнюю часть следует сточить чуть глубже, чтобы исключить конусность. Следы маркера следует полностью убрать с металла.

Меры безопасности при работе на наждаке

Не рискуйте своим здоровьем. Наждачные камни при заточке могут разлетаться с большой скоростью. Нельзя пренебрегать защитным кожухом и стеклом. Из-за образующегося абразивного облака необходимо пользоваться очками, а в отдельных случаях и респиратором.

По правилам ТБ подставка является обязательным конструктивным элементом, обеспечивающим упор затачиваемого элемента. Без нее работать запрещено.

Только правильно настроенный наждачный станок и камень позволят качественно заточить любой инструмент своими руками, ибо на нем необходимо создать строго симметричную и точную конфигурацию.

Если у вас инструмент не сбалансирован или рабочие поверхности не выровнены, то вначале устраните все недостатки и только после начинайте работать.

Какую геометрию необходимо придать элементам спирального сверла для оптимального создания отверстий в металлах

Для выполнения качественной заточки необходимо хорошо представлять устройство и принцип работы сверлильного инструмента.

Как изготовлено сверло

Устройство сверла

Оно состоит из двух частей, соединяемых сваркой:

  1. рабочей, изготовленной из быстрорежущей стали (HSS) марок Р6М5, Р6МК5, Р18 и им подобных;
  2. хвостовика, зажимаемого в патрон (сталь 45 или 40Х).

Рабочая часть, в свою очередь, представлена:

  1. режущим наконечником (второе название — заходный);
  2. калибровочным участком, выполненным цилиндром из канавок отвода стружки с калибровочной ленточкой.

На режущем наконечнике имеются:

  • 2 режущие кромки (РК), соединяемые кромкой перемычки (или просто перемычкой);
  • 2 задние поверхности.

При восстановлении режущих кромок необходимо обращать внимание на конфигурацию перемычки, ибо на ней образуется центральная вершина.

Перемычка сверла

На самом деле перемычкой выступает слой металла, находящийся между двумя канавками отвода стружек. Он постепенно увеличивается по направлению от вершины к хвостовику.

Сформированная заточкой центральная вершина должна быть расположена строго на вертикальной оси вращения.

Вершина сверла

При этом создаются еще две боковые вершины за счет пересечения линии режущей кромки с задними поверхностями в местах их стыковки с калибровочными ленточками.

Боковые вершины после заточки должны быть расположены строго симметрично друг относительно друга, а соединяющая их линия направлена перпендикулярно оси вращения.

Какие углы создают оптимальное резание

Угол при вершине замеряется между режущими кромками. Его величина может изменяться от 116 до 130 градусов и зависит от твердости обрабатываемого металла. На легких сплавах применяют более остроугольную заточку.

Для бытовых целей не требуется добиваться соблюдения углов с точностью до 1 градуса. Здесь нормально работает его величина в 120О. Она образуется делением окружности на три части.

Углы сверла

Угол между перемычкой и режущей кромкой создается за счет равномерного стачивания задних поверхностей до одной плоскости наклона. С обеих сторон он должен составлять 55 градусов.

Угол наклона спирали у разных изделий может несколько отличаться. Для наиболее твердых металлов его делают 25О, а для самых распространенных — 30.

Задний угол резания измеряется между перпендикуляром к оси вращения и образующей линией, расположенной на плоскости задней поверхности. Его оптимальная величина составляет от 7 до 10 градусов.

Задний угол резания

По направлению спирали сверла могут выполняться:

  1. правыми — для обработки металлов при прямом вращении;
  2. левыми — с обратным вращением.

Как длина инструмента влияет на качество сверления

Для разных условий эксплуатации выпускаются три типа изделий:

  1. короткие, выпускаемые по ГОСТ 4010-77;
  2. средние (ГОСТ 10902-77);
  3. длинные (ГОСТ 888-77).

Наилучшими эксплуатационными характеристиками (качество центровки и нагрузка при резании) обладают сверла короткой серии.

Какие 3 условия должна обеспечивать правильная заточка режущей части наконечника при обработке металлов

Затачивание сводится к восстановлению остроты режущей кромки за счет снятия части металла с обратной поверхности.

Как сверлить металл

При этом созданная форма РК и расположение задних поверхностей должны отвечать трем требованиям:

  1. одинаковый задний угол резания у обеих кромок, лежащий в пределах 7-10 градусов;
  2. строгая симметричность углов при вершине;
  3. равенство длин и формы обеих режущих кромок.

Одинаковый задний угол резания у обеих кромок обеспечивает:

  1. контакт только перемычки и режущей кромки с обрабатываемым металлом;
  2. небольшое удаление от металла любых других точек задних поверхностей;

Без создания оптимального и одинакового заднего угла резания сверление просто невозможно.

Углы при вершине могут изменяться по величине в зависимости от задач сверления и обрабатываемых материалов. Но они всегда должны быть равны с обеих сторон и расположены максимально симметрично.

Симметрия углов

Дело в том, что они направляют положение режущего наконечника в металле, формируют его вращение относительно оси РК и перемычки, а не самого сверла. Поэтому их несоответствие требуется сводить к минимуму.

Ось вращения

Тогда геометрическая ось сверла совпадет с осью вращения режущей головки, а диаметр создаваемого отверстия будет выполнен точно. При неправильной заточке плоскости РК сформируют разные углы.

Дефекты сверла

Соответственно, ось вращения режущего наконечника сместится в сторону от заданного направления. При этом диаметр создаваемого отверстия будет увеличен на удвоенное отклонение осей.

Смещение осей

Этот дефект дополнительно увеличивает механические и тепловые нагрузки, быстрее затупляет режущие кромки, сокращает срок эксплуатации инструмента.

Равенство длин и формы режущих кромок определяет качество сверления.

Если длина каждой стороны резания будет немного отличаться, то происходит смещение осей вращения и геометрической формы.

Разница длин

Оно тоже приводит к увеличению диаметра сверления на удвоенную погрешность.

Отклонения осей

В этом случае также повышаются механические и тепловые нагрузки, увеличивается износ.

Как оптимально обточить задние поверхности своими руками и выправить сверло за 3 шага

Напоминаю два требования к состоянию периферийной поверхности наждачного круга:

  1. ширина должна с запасом превосходить длину РК для выполнения ее обработки за один прием;
  2. а обтачивающая поверхность камня иметь идеально прямую линию.

Ширина наждака

Как выровнять наждачный круг

Далее нам потребуется последовательно обеспечить три условия правильной заточки, рассмотренные выше.

Шаг №1. Как легко сформировать задний угол резания

Ось сверла необходимо направить под 60 градусов к образующей линии периферии круга.

Угол сверла

Для этого на подручнике по угольнику достаточно нанести маркером хорошо видимую линию под 60О.

Разметка линии

Альтернативой этому методу является разметка маркером линий на стекле защитного щитка.

Линии на стекле

Сверло кладется на указательный палец или пальцы, которые опираются на боковую поверхность подручника так, чтобы его боковая поверхность (ось) была расположена параллельно промаркированной линии.

Сверху его прижимают большим пальцем, а пальцами второй руки удерживают хвостовик и обеспечивают его перемещение вверх-вниз, подвижки вправо-влево, повороты по оси и фиксацию в нужном положении.

Положение сверла

В исходной позиции тело сверла располагается строго по плоскости горизонта. Если посмотреть с боку на наждак в этой позиции, то видно, что круг уже готов придать задней поверхности нужный наклон.

Угол камня

Режущая кромка в течение всего периода обработки задней поверхности должна располагаться стабильно относительно вращающегося камня. Это обеспечивается сохранением осевого положения сверла относительно начерченной маркером линии и плоскости.

Движения сверла при заточке следующие:

  • Аккуратно подводим режущую кромку к абразивному кругу до касания, легко прижимаем ее и сразу начинаем плавно изменять наклон сверла. Опускаем хвостовик чуть вниз, поддерживая одинаковый прижим до конца прохода.
  • Далее следует возвратить сверло в начальную позицию, повернуть его на 180 градусов для обработки второй режущей кромки. При этом важно сохранить стабильность положения осевой линии относительно контрольной черты на подручнике.

Заточка сверла

Кисти и пальцы своё положение менять не должны. Следует обеспечить равномерность усилия прижима РК при обтачивании обеих задних поверхностей. Хвостовик в исходном положении удерживают свободно, без напряжения, а локти рук прижимают к поясу.

Выставленная горизонтально режущая кромка подводится к поверхности круга до легкого касания (обеспечивается одинаковый прижим), а затем сверло подаётся вверх и отводится назад в исходное положение.

Для смены заточки РК правой рукой сохраняют неподвижность сверла, а пальцами левой поворачивают его на 180 градусов, сохраняя осевое положение по черте маркера.

Если заметили, что одну сторону требуется сточить больше, то ее следует обработать несколько ряд подряд, не меняя величину силы прижима.

Не забывайте периодически охлаждать заходный наконечник, опуская его в баночку с водой, а затем проверять созданную геометрию визуально по заготовленному шаблону.

Шаг №2. Особенности формирования симметричных углов при вершине

Самодельное приспособление из отрезка уголка хорошо обеспечивает равномерную симметрию углов.

Приспособление для заточки

Его крепят на подручнике наждака струбциной и выставляют параллельно линии, нанесенной маркером. Оно позволяет сохранить выставленный задний угол резания.

Крепление струбциной

Сверло укладывают на указательный палец, расположенный на подручнике и прижимают по длине к базирующей плоскости уголка.

Обращайте внимание, что не менее двух контактных точек на боковых ленточках должны соприкасаться с поверхностью базы.

Установка сверла

Любая из режущих кромок всегда выставляется строго горизонтально при заточке в исходной позиции любой стороны.

Далее происходит стачивание задних поверхностей по тем же правилам, что расписаны выше. Обращайте внимание на равномерность усилия прижатия сверла к уголку и камню.

Вторая РК обрабатывается аналогично после поворота наконечника на 180 градусов. При этом симметрия угла обеспечивается автоматически.

Шаг №3. Как просто обеспечить равенство длин режущих кромок

Вначале потребуется визуально оценить созданную геометрию и расположение РК. Мешающие наблюдению отблески света можно перекрыть ладонью.

Проверка геометрии

Точнее оценить равенство длин позволяет их измерение штангенциркулем.

Измерение штангенциркулем

Самый точный способ замера основан на использовании специального приспособления.

Измерительное приспособление

Его поворотную линейку выставляют по угольнику перпендикулярно к неподвижной линейке так, чтобы отступ контрольного острия отстоял от нее на величину радиуса сверла.

После этого заточенный образец укладывают на приспособление и сравнивают положение образованного на нем центра резания.

Положение центра

Более короткая режущая сторона подлежит дополнительной подточке. Причем на этом завершающем этапе не стоит обрабатывать всю заднюю поверхность. Достаточно сформировать под небольшим углом тонкую ленточку режущей кромки.

Ленточка режущей кромки

Она создается легким касанием к вращающемуся кругу при горизонтальном положении оси сверла.

Самый удобный способ обучения точному формированию перемычки

Длина перемычки даже у новых сверл одного диаметра может отличаться по величине. Она влияет на процесс сверления.

Укороченная перемычка создает меньшее трение и сопротивление врезанию сверла в материал, что особенно сказывается на производительности при сверлениях ручной дрелью.

Стандартную заточку перемычки на промышленном оборудовании мы повторить не сможем из-за слишком сложной ее технологии и отсутствия специального оборудования.

Но нам доступен упрощенный метод на обычном наждачном круге. Для этого используем боковые рабочие кромки точильного камня.

Подрезание перемычки сверла

Уменьшение длины и кромки перемычки реализуется за счет поочередного врезания в нее ребра шлифовального круга, радиус которого и округление ребра должны быть по возможности минимальными.

Этот способ позволяет уменьшать перемычки не на всех сверлах, а только на тех, диаметр которых превышает три миллиметра.

Стартовое положение сверла следующее: подлежащая укорачиванию кромка перемычки касается одной стороной ребра круга. Вторая точка контакта обрабатываемой детали располагается на какой-то точке задней части периферийной поверхности.

Угол отклонения оси сверла от боковой грани круга должен лежать в пределах от 0 до 10 градусов. Чем твердость материала сверления больше, тем этот угол меньше.

Угол отклонения

Зафиксируйте на подручнике это положение дополнительным упором. Он поможет воспроизвести такое же угловое положение сверла после его поворота на вторую сторону.

Дополнительный упор

Вертикальный угол между плоскостью упора и осью сверла должен составлять примерно 45 градусов. Для его сохранения при повороте можно поставить метки краской на калибровочных ленточках.

Угол в 45 градусов

При включенном станке левой рукой берут хвостовик и устанавливают сверло в начальную позицию. Пальцем правой руки его прижимают к кругу, направляя силу прижатия параллельно кромке перемычки.

Положение пальцев

Длина кромки укорачивается примерно на треть с каждой стороны, но с обязательным симметричным расположением врезок.

Не забывайте делать промежуточный контроль состояния обрабатываемых поверхностей. Для этого стачивание прерывают, а после визуальной оценки его качества продолжают операцию за счет использования ранее нанесенных меток.

На сверлах малых диаметров очень легко повреждается вся перемычка даже при незначительном превышении усилия нажатия. В таком случае необходимо весь процесс заточки начинать с самого начала.

Поэтому их лучше обрабатывать на алмазных кругах с малым диаметром.

Качество окончательной заточки проверяется контрольным сверлением по легкости входа режущего инструмента в металл и равномерному выходу тонкой стружки из боковых канавок.

Если заточка сразу не получилась, то ее просто следует повторить. Ведь, любое сверло —это обычный расходный материал, а его длины вполне хватит для обучения. Полученные навыки вам пригодятся и многократно окупят затраты на его приобретение.

Особое мнение о заточке кромок на болгарке

На канале Ютуб многие видеоблогеры показывают этот способ как наиболее доступный. Примеры приводить не буду, можете сами найти по поисковым запросам.

Под эту методику даже разрабатываются специальные заточные приспособления.

Заточка сверла на болгарке

Возможно, что в какой-то критической ситуации эта технология может выручить, но брать ее за основу, особенно при обучении, я не советую по следующим причинам:

  • отрезные круги создаются для разрезов металла, направленных перпендикулярно оси их вращения. Они не предназначены для боковых нагрузок, могут разлететься;
  • обороты у диска болгарки высокие;
  • обработка режущего наконечника производится на плоской поверхности и позволяет только выправить задний угол резания без доводки двух других обязательных условий.

Обработанное таким способом сверло будет более-менее нормально работать в древесине, пластмассах, а с твердым металлом быстро возникнут проблемы.

Мой вывод: технология правки режущих кромок на болгарке опасна и не надежна.

Способ ручной правки на плоском камне

Этим методом пользовались еще в старое советское время, когда массово работали ручными дрелями, а точильного станка у мастера не было. Приходилось править режущие кромки подручными средствами.

Использовали плоские точильные бруски, мелкую наждачную бумагу (нулевку), абразивные камни.

Технология трудоемкая, подходит только для тонких диаметров, требует строгой фиксации угла наклона оси вращения к плоскости наждака и точного расположения режущей головки.

Под нее разрабатывают различные фиксирующие подставки.

Ручная заточка сверла

Как и в предыдущем случае, здесь можно только немного подправить кромки и задний угол резания. Поэтому этот способ используют радиолюбители и мастера, работающие с деревом.

Заканчиваю статью и выражаю благодарность Виктору Леонтьеву за его труд и предоставленную не только мне информацию, рекомендую посмотреть его видеоролик.









Вполне вероятно, что у вас остались какие-то вопросы по теме «Как заточить сверло по металлу в домашних условиях» или имеется желание высказать свое мнение по материалам статьи.

Сейчас самое удобное время для этого. Воспользуйтесь разделом комментариев.

Ссылка на основную публикацию