Русский Английский Немецкий Итальянский Финский Испанский Французский Польский Японский Китайский (упрощенный)

Партнеры журнала:

Деревообработка

Сверла для древесины и древесных материалов

Классификация

Выбор сверл для обработки древесины и древесных материалов определяется глубиной сверления, диаметром отверстия, типом и влажностью материала, типом хвостовика в инструменте, способом его крепления в шпинделе станка или ручном инструменте (дрелях), мощностью резания.

Сверла, как правило, изготавливаются из инструментальной стали с закалкой, быстрорежущей стали (HSS), из твердого сплава (HW), а в целях снижения стоимости могут быть выполнены из двух или нескольких материалов, например, хвостовик – из стали, рабочая часть – из твердого сплава.

Различают сверла по профилю хвостовика – с цилиндрическим, коническим и шестигранным, с лыской или без на корпусе хвостовика, в зависимости от зажимного устройства шпинделя оборудования.

Рекомендуемая для обработки древесных материалов частота вращения сверл (особенно длинных):

Ø до 14 мм: 1800 мин-1 для мягких и 750 мин-1 – для твердых;

Ø до 24 мм: 1500 мин-1 для мягких пород и 500 мин-1 – для твердых;

Ø до 30 мм: 500 мин-1 для мягких пород и 250 мин-1 – для твердых. Можно выбрать частоту ниже рекомендованной, но при сверлении с большими оборотами сверло может преждевременно выйти из строя.

В зависимости от конструктивных особенностей сверла для древесины и древесных материалов подразделяются на несколько категорий:

  • спиральные;
  • винтовые (сверла Левиса);
  • перьевые;
  • сверла Форстнера;
  • коронки;
  • фрезерные;
  • пробочные;
  • зенкера;
  • комбинированные;
  • специальные.

Рассмотрим подробнее каждую категорию.

Спиральные сверла

Сверла для сквозных отверстий различаются углом заточки кончика: для металла 120°, а для древесных материалов – 75° (рис. 1).

Рис. 1. Сверла для сквозных отверстий: а – мебельные станочные; б – универсальные для ручного инструмента
Рис. 1. Сверла для сквозных отверстий: а – мебельные станочные; б – универсальные для ручного инструмента

Сверла для глухих отверстий предназначены для сверления отверстий под дюбели, стяжки, мебельную фурнитуру, сверления стружечных и твердоволокнистых плит, фанеры, древесины мягких и твердых пород. Корпуса таких сверл выполняются из стали HS или HW (как правило, только наконечник).

Особенности конструкции:

  • сверхточное направление движения сверла в отверстии, в том числе при небольшой глубине, исключающее заклинивание стружки между сверлом и стенками отверстия благодаря двойной ленточки спирали (рис. 2б);
  • получение идеально круглых отверстий без сколов благодаря заточенным боковым режущим кромкам;
  • точное засверливание без предварительного кернения заготовки за счет специального центрирующего острия;
  • длительный срок службы, высокая износостойкость и режущие свойства за счет режущей части с центрирующим острием и цельной режущей НW-пластиной особой формы со специальной алмазной заточкой (рис. 2в).
Рис. 2. Сверла для глухих отверстий: а – станочные; б – сверление твердой древесины; в – напаянный наконечник из HW
Рис. 2. Сверла для глухих отверстий: а – станочные; б – сверление твердой древесины; в – напаянный наконечник из HW

Спиральные сверла, предназначенные для работы на станочном оборудовании, разноцветные: например, оранжевые – левого вращения, черные – правого вращения. Сверла с разными покрытиями, как правило, универсальные и могут использоваться как в сверлильных станках, так и в ручном инструменте. Для надежного крепления в патроне станка на хвостовике предусмотрена специальная лыска.

Начинать сверление следует на низких оборотах, при работе регулярно (через каждые 30 мм) вынимать сверло из отверстия и удалять из канавок стружку.

Винтовые сверла (буры)

Изготавливаются в основном из закаленной стали типа HSS. Разработаны специально для сверления глубоких отверстий (1 м и больше) в древесине с образованием большого объема крупной стружки. Очень глубокие отводящие канавки способствуют удалению образовавшихся отходов. Основные сферы применения: домостроение, производство клееных деревянных конструкций, столярное производство.

Для сверления твердых пород дерева частота вращения шпинделя должна быть до 1000 мин-1, для мягких пород оптимальная частота вращения приблизительно 1800 мин.

Рис. 3. Винтовые сверла
Рис. 3. Винтовые сверла

Перьевые сверла

Сверла этого типа используются для сверления отверстий среднего диаметра – до 32 мм. Применять их целесообразно при не слишком высоких требованиях к точности геометрических параметров и качеству выполнения отверстий. В основном при ручном сверлении, реже в электродрелях.

Для выполнения глубоких отверстий, а также сверления в недоступных местах применяют специальные удлинители (рис. 4). Наиболее существенными преимуществами перьевых сверл считаются невысокая стоимость и простота обслуживания. К перовым также относится регулируемое плоско-фрезерное сверло, оно изготавливается из закаленной стали и используется в основном для ручного инструмента в столярных мастерских. Такое сверло позволяет делать в древесине отверстия разного диаметра.

Рис. 4. Перьевые сверла и удлинитель
Рис. 4. Перьевые сверла и удлинитель

Сверла форстнера

Бенджамин Форстнер стремился создать сверло для выполнения в древесине глухих отверстий большого диаметра. Именно поэтому по форме оно напоминает коронку, в отличие от классических винтовых сверл, позволяющую существенно увеличить диаметр отверстия.

Рис. 5. Регулируемое плоско-фрезерное сверло
Рис. 5. Регулируемое плоско-фрезерное сверло

Сверла Форстнера позволяют делать глубокие лунки или глухие отверстия для монтажа навесных механизмов и конструкций, окон, витрин, дверей и мебельных элементов.

Несколько конструктивных разновидностей сверл Форстнера различаются особенностями режущей части. Классическая коронка не является обязательным атрибутом, поскольку существуют варианты открытого типа, и даже с заменяемыми лезвиями, которые устанавливаются не только на центральной линии, но и на наружной части – в зависимости от назначения.

Размер сверл Форстнера от 10 до 60 мм, что позволяет создавать разные отверстия с высоким качеством обработки поверхности (рис. 6).

Рис. 6. Отверстие под мебельную петлю
Рис. 6. Отверстие под мебельную петлю

Частота вращения сверл не должна превышать 1500–1800 мин-1. Использовать их следует только с подходящим оборудованием соответствующей мощности.

Коронки

Кольцевые корончатые сверла, или просто коронки, в отличие от сверл Форстнера, предназначены для выполнения сквозных отверстий среднего и большого диаметра, но небольшой глубины. Сверло обеспечивает центрирование, основную работу выполняет кольцевая часть коронки.

Корончатые сверла комбинированные и состоят, как правило, из корпуса, сверла и цилиндра с острыми зубьями по краю режущей части. Коронки разной конструкции используются для сверления древесных плитных материалов, пластиков и др. Применяются в основном в ручном инструменте.

Рис. 7. Корончатое сверло (коронка)
Рис. 7. Корончатое сверло (коронка)

Фрезерные сверла

Такие сверла одновременно служат еще и фрезой.

Кончик фрезерного сверла такой же, как у обычного сверла, а режущая часть напоминает элементы концевой фрезы и цилиндрический хвостовик (рис. 8). Для сверления обычных отверстий фрезерные сверла не применяются. Они предназначены для сложной контурной обработки заготовки и глухих (закрытых) зон в ней. Как и концевая фреза, сразу после засверливания сверло ведется в сторону, в этот момент фрезерные режущие кромки срезают материал по краям паза. Фрезерные сверла используют для обработки древесных материалов, пластиков и металлов. В основном на модельных и столярных производствах или при выполнении нестандартных задач.

Рис. 8. Фрезерное сверло
Рис. 8. Фрезерное сверло

Пробочные сверла

Пробочные (бесцентровые) сверла, в зарубежной литературе именуемые plugcutter, как следует из их названия, предназначены для изготовления деревянных пробок. Такие пробки нужны для декоративной заделки круглых отверстий, например, высверленных сучков или утопленных болтов в домостроении, производстве столярно-строительных изделий, мебели.

Рис. 9. Пробочные сверла
Рис. 9. Пробочные сверла

Зенкера

Зенкер представляет собой многолезвийный (многозубый) режущий инструмент, применяемый для доработки заранее выполненных круглых отверстий в деталях и заготовках из разных материалов. Такой способ применяется для увеличения диаметра и получения фаски на отверстии или более качественной поверхности отверстия методом резания и называется зенкерованием. Метод резания напоминает сверление: при вращении оснастки для зенкерования вокруг ее оси одновременно инструмент движется поступательно вдоль оси. Конструкция с зенкером может дополнительно комплектоваться ограничителем глубины.

Рис. 10. Зенкера для древесины и пластика
Рис. 10. Зенкера для древесины и пластика

Комбинированные сверла

Сверло для заготовок круглой формы с отверстием представляет собой комбинированное сверло, состоящее из оправки, спирального сверла и сменных пластин HSS, позволяющее изготавливать из твердых пород древесины шарики с отверстиями разного диаметра. Предназначено для производства бусин, элементов мебели и декора.

Рис. 11. Сверла с зенкерными насадками
Рис. 11. Сверла с зенкерными насадками

Долбяк со сверлом – это долбежный комплект, состоящий из сверла и стамески (долота) MortiseChisel & BitSets. С помощью такого инструмента может быть выполнено соединение «шип – паз», лидирующее в деревообработке по прочности и точности. Долбежные комплекты можно использовать почти на всех стандартных долбежно-сверлильных и долбежно-пазовальных станках. В качестве сверл применяются как винтовые соответствующего диаметра, так и сверла Форстера. Обычно долбяк изготавливается из HSS и применяется в домостроении и при производстве столярно-строительных изделий.

Рис. 12. Серло комбинированное
Рис. 12. Серло комбинированное
Рис. 13. Долбежный комплект
Рис. 13. Долбежный комплект

Специальные сверла

Сверла для конфирматов. Современную мебель из ДСП и МDF часто собирают при помощи винтов-конфирматов, которые мебельщики называют также евровинтами или еврошурупами. Перед их ввинчиванием делаются технологические отверстия заданных параметров в деталях, стыкующихся под прямым углом: в одной – в толще, в другой – в торце. По длине отверстия должен быть ступенчатый перепад диаметра, связанный с конструктивными особенностями евровинта. Стержень конфирмата состоит из цилиндрической гладкой шейки и основной резьбовой части (рис. 14). Под резьбу сверлится отверстие меньшего диаметра, под шейку – большего. Также крепеж имеет потайную головку в форме усеченного конуса, под которую подготавливается посадочное место. На практике применяются две технологии сверления отверстий и используются сверла из HSS и HW, в зависимости от твердости обрабатываемых материалов и требуемой стойкости инструмента (рис. 15).

Рис. 14. Сверление отверстия для установки евровинтов (конфирматов)
Рис. 14. Сверление отверстия для установки евровинтов (конфирматов)

На винты-конфирматы нет ГОСТов, их производят по европейским стандартам 3E120 и 3E122, варианты типоразмеров 5 х 40, 5 х 50, 6,2 х 50, 6,4 х 50, 7 х 40, 7 х 48, 7 х 50, 7 х 60, 7 х 70 мм.

Рис. 15. Сверло для конфирмата
Рис. 15. Сверло для конфирмата

Чаще всего используются винты 6,4х50 мм. Для выполнения отверстия под их резьбу используется сверло диаметром 4,5 мм, а для гладкой части – диаметром 7,0 мм.

Ступенчатые сверла. Это универсальные сверла для высокопроизводительного сверления отверстий в древесных материалах (рис. 16), пластиках или металле со снятием фаски под 90° для крепежных элементов типа стяжек, например, при изготовлении мебели. В зависимости от типа обрабатываемого материала используются сверла, изготовленные из HSS или HW.

Рис. 16. Ступенчатые сверла для деревообработки
Рис. 16. Ступенчатые сверла для деревообработки

Гибкие сверла. Действительн,о гибких сверл специалисты пока еще не придумали, а такое название не совсем корректно используют для гибких валов, которые, по сути, являются только приводным механизмом, передающим инструменту крутящий момент от патрона оборудования. Использование гибкого вала в комплекте с электродрелью или шуруповертом и сверлом позволяет выполнять отверстия в самых труднодоступных местах. Его можно задействовать только со сверлами небольшого и среднего диаметра, для массивного инструмента такое приспособление не предназначено. Гибкие сверла в основном используются в домостроении.

Рис. 17. Сверление отверстий в труднодоступных местах
Рис. 17. Сверление отверстий в труднодоступных местах

Сверла-метчики. С помощью комплекта сверла и метчика для нарезания резьбы за один проход можно сделать отверстие и нарезать резьбу.

Такие сверла возможно применять для сверления и нарезания резьбы в различных композитных материалах, пластмассе и металле. Распространенные размеры M12, M16, M20, M24.

Рис. 18. Сверла-метчики для композитных материалов и металла
Рис. 18. Сверла-метчики для композитных материалов и металла

Предпринятая попытка систематизации современных сверл поможет определиться при выборе сверла для той или иной операции. Разновидностей сверл значительно больше, так, есть ложечные сверла, которые в работе с древесиной уже не применяются, зато активно используются в металлообработке. Но обо всех невозможно рассказать в одной статье. 

Текст Владимир Падерин