Ремесленник

Ступившее сверло режет хуже, издает скрипящие звуки и может повреждать края отверстия, что значительно усложняет работу. Ситуацию можно исправить за короткое время, если знать, как действовать. В этой статье мы расскажем, как заточить сверло в домашних условиях, какие инструменты потребуются для этого и как продлить срок его службы.

Конструкция сверла

Принцип заточки сверл по металлу, дереву, бетону, пластику, плитке, стеклу и универсальной оснастки одинаковый. Разница — только в градусах угла и в некоторых случаях материале абразива, об этом расскажем чуть позже.

Прежде всего, для правильной заточки сверла необходимо знать его устройство и понимать функцию каждого компонента:

• Хвостовик представляет собой гладкий участок, предназначенный для фиксации в патроне дрели, перфоратора или шуруповерта. От его формы зависит, насколько надежно оснастка держится в зажиме и не проворачивается под нагрузкой.
• Рабочая зона сверла представляет собой спиральный участок с канавками, обеспечивающими удаление стружки и подачу охлаждающей жидкости. Конфигурация выемок оказывает влияние на температуру инструмента, скорость резания и устойчивость работы на различных поверхностях. Глубокие канавки ускоряют отвод стружки и тепла, тогда как более плавные выемки повышают жесткость сверла и его устойчивость при обработке твердых материалов, таких как нержавеющая и закаленная сталь, титан и его сплавы, чугун.
• Режущая часть сверла, а именно его наконечник, состоит из двух скошенных граней, которые сходятся в вершине. Угол между этими гранями определяет момент входа инструмента в обрабатываемую заготовку, будь то металл, дерево или иной материал.

При затачивании сверла особое внимание уделяется его режущей части, которая включает в себя не только кромки, но и другие элементы:

• Обратная сторона расположена позади режущей кромки. Она обеспечивает минимальный зазор, предотвращая трение сверла о обрабатываемую поверхность.
• В передней части располагается плоскость, от которой отделяется стружка при обработке.
• Диаметр отверстия определяется боковой вершиной сверла – крайним элементом его наконечника.
• Центральная вершина представляет собой точку, расположенную в центре наконечника, к которой сходятся режущие кромки. Она определяет траекторию сверления, служит для позиционирования оснастки и препятствует ее смещению или соскальзыванию.
• Перемычка представляет собой небольшую площадку на верхушке, служащую для соединения режущих кромок. Она не рассекает материал, а оказывает на него давление.

По внешнему диаметру расположена продольная полоска, напоминающая ленту. Этот элемент направляющей (калибрующей) части сверла находится за режущей зоной, вдоль канавки и протягивается на всю длину инструмента. Лента не задействована в процессе резания, не удаляет стружку и не является частью режущей геометрии.

Как понять, что сверло затупилось

Работать с затупившимся сверлом труднее, и со временем оно может выйти из строя. На наличие этой проблемы указывают следующие признаки:

• Присутствие запаха горения или тления, особенно выраженное при работе с материалами, чувствительными к температуре, такими как древесина и пластик, указывает на то, что затупившиеся режущие кромки не рассекают материал, а лишь трут и нагревают его.
• Заметное снижение остроты режущих кромок проявляется как их притупленность или закругленность при ярком освещении. Также на них могут присутствовать полированные, зеркальные участки, что свидетельствует об износе. В некоторых случаях на кромках обнаруживаются микросколы, подтверждающие снижение режущих качеств.
• Сверление требует значительных усилий. При затуплении режущих кромок возрастает нагрузка на дрель или другой используемый инструмент, а края отверстия получаются неровными и с зазубринами.
• Поврежденная стружка обычно формируется в аккуратные спирали, однако при сверлении древесины она выходит большими фрагментами. Если стружка крошится, это свидетельствует о необходимости заточки сверла, поскольку режущие кромки удаляют материал неровномерно. Неравномерная структура допустима только при сверлении пластика и некоторых металлов, таких как чугун, алюминий, латунь и бронза, что обусловлено их специфической структурой.
• Появление синего оттенка на поверхности сверла указывает на его перегрев, и продолжение работы в таком состоянии может негативно повлиять на его состояние.
• Необычные звуки, такие как свист, скрежет или визг, возникают из-за того, что затупившееся режущее кромку трется о материал, вместо того чтобы разрезать его. Этот эффект наиболее заметен при сверлении металлических изделий.
• При различии длин режущих кромок сверло теряет симметричность и увеличивает диаметр отверстия сверх необходимого.

Под каким углом точить сверла

Угол заточки сверла определяет наклон режущих кромок в области его вершины. Этот параметр влияет на легкость проникновения сверла в обрабатываемый материал, его долговечность и характеристики получаемого отверстия.

В таблице указаны углы заточки сверл, применяемых для обработки металла и других материалов:

При определении угла заточки сверл принимают во внимание и другие характеристики:

• Симметрия углов заточки имеет важное значение: углы заточки обеих режущих кромок должны быть идентичными задний угол. Даже незначительная разница между углами заточки сверла может стать основной причиной его отклонения от намеченного пути и привести к образованию неровного отверстия.
• Для обеспечения точного сверления необходимо, чтобы режущие кромки были одинаковыми по форме и размеру. В противном случае сверло будет отклоняться от заданного направления и может привести к неровному отверстию.

Не менее важным является точное расположение центрирующей перемычки (поперечной кромки) относительно центральной оси оснастки. Любое смещение перемычки в левую или правую сторону приведет к неравномерной работе режущих кромок при сверлении. В результате возникнут колебания, вибрация и увеличение диаметра отверстия.

Важным фактором при правильной заточке сверла является геометрия перемычки. Слишком большая длина перемычки увеличивает усилие, необходимое для нажатия на сверло. Если же перемычка становится чрезмерно короткой или практически отсутствует, режущие кромки теряют прочность, снижается устойчивость резания, оснастка может «плавать» при входе в материал и легко смещаться в сторону.

Начинающие мастера часто совершают ошибку, стремясь сделать угол заточки сверла максимально острым. Однако чрезмерно острая заточка приводит к ускоренному износу инструмента. Сверло начинает «захватывать» материал, перегревается и теряет свою твердость.

Виды заточки сверл

Характеристики заточки определяют, каким образом режущий инструмент удаляет материал, как быстро тупятся его режущие кромки и насколько ровным будет отверстие.

Существует пять основных методов заточки сверл:

• Н — нормальная (одинарная). Это универсальный вариант, который рекомендуется начинающим пользователей. Обе режущие кромки формируются идентично: сначала обрабатывается одна сторона, затем вторая, с соблюдением одинакового угла и длины. В результате они оказываются симметричными.
• НП – это нормальная заточка с подточкой перемычки, выполненная крестообразно. Она позволяет уменьшить длину центральной перемычки, которая обычно вызывает сопротивление в начале сверления. Это обеспечивает более легкое разрезание материала режущими кромками и увеличивает их долговечность, а также снижает нагрев. Данный метод применяется при заточке сверл, предназначенных для работы с инструментальной сталью и нержавеющими сплавами.
• НПЛ – нормальная подача с подводом, перемычкой и ленточной подачей. Данным методом дополнительно подрезают ленту по краям. Это повышает стабильность оснастки при сверлении материалов с высокой вязкостью, таких как медь, алюминий, бронза и пластмасса, улучшает удаление стружки и снижает вероятность образования неровных краев.
• Двойная заточка с подрезкой перемычки (ДП) формирует дополнительный угол на задней поверхности инструмента – второй скос, расположенный ближе к хвостовику, при этом основная режущая кромка не изменяется. Этот дополнительный скос сокращает площадь соприкосновения задней поверхности с стружкой, что способствует улучшению теплоотвода и снижает износ. Данный метод применяют при заточке сверл, предназначенных для работы с твердыми и хрупкими материалами, такими как чугун.
• ДПЛ – технология двойной заточки, включающая подрезку перемычки и подточку ленточки. Она объединяет достоинства двойной и непрерывной точилки: наличие дополнительных кромок, облегченную центральную область и подрезанные ленточки. Благодаря этому тепловыделение существенно уменьшается, а стружка удаляется равномерно. Данная технология эффективна для заточки сверл, используемых для обработки жаропрочных и высокопрочных сталей, а также титановых сплавов.

Для сверл диаметром до 12 мм предпочтительно использовать одинарную заточку (Н), в то время как сверла большего размера (12–80 мм) требуют других видов заточки.

Альтернативный подход заключается в заточке сверла по винтовой линии (известен также как «французский» метод). В этом случае задняя часть режущей кромки формируется не параллельно плоскости, а по винтовой траектории, соответствующей форме канавки инструмента. Данная геометрия уменьшает сопротивление между сверлом и стенками отверстия, облегчает удаление стружки и обеспечивает более устойчивый процесс сверления.

Винтовая заточка целесообразна при сверлении на значительную глубину и при использовании инструментов большого диаметра, поскольку в таких условиях возрастают нагрузки, нагрев и вероятность заклинивания. Но выполнить ее вручную без специализированного оборудования очень трудно – для точного создания винтовой поверхности необходим соответствующий станок.

Техника безопасности

Процесс заточки сверла включает в себя нагрев металлической заготовки, использование вращающегося абразивного инструмента и поддержание определенного угла при работе. Даже незначительное отклонение от требуемого угла может повлечь за собой повреждение режущей кромки или ожог рук.

Для предотвращения травм и сохранения сверла в рабочем состоянии необходимо придерживаться общих правил безопасности:

• Прежде чем приступить к работе, необходимо проверить абразивный круг на наличие дефектов, таких как трещины, сколы или другие повреждения. Обеспечьте надежную фиксацию круга на шпинделе станка, а также правильную установку защитного кожуха, который должен полностью закрывать вращающуюся часть.
• Зазор между абразивным кругом и подручником должен составлять не более 2–3 мм. Это предотвращает затягивание сверла под круг, что может привести к травмам или поломке оснастки.
• Обеспечьте надёжную опору и занимайте позицию вдали от траектории вращения круга. Это позволит избежать попадания в зону, где могут разлетаться обломки в случае его поломки.
• Надежно удерживайте сверло, прижимая его обеими руками к вспомогательному инструменту. Заточка на весу не допускается, поскольку это ухудшает управление и увеличивает вероятность соскальзывания.
• Работайте в плотных перчатках. Сверло быстро нагревается, особенно при заточке с использованием болгарки или шлифовального круга. Перчатки предохраняют от ожогов и обеспечивают более прочное удержание инструмента. Исключение — работа на стационарном точильном станке: использование перчаток в данном месте не допускается из соображений безопасности, поскольку они могут быть захвачены потоком.
• Надевайте защитные очки. Во время заточки образуются мелкие металлические частицы и искры. Попадание осколка в глаз способно спровоцировать воспаление или травму, поэтому использование средств защиты необходимо даже при кратковременной работе.
• Следите за температурой нагрева. Разместите рядом с обрабатываемой деталью ёмкость с водой. Посинение или потемнение металла свидетельствует о перегреве. Рекомендуется погружать сверло в воду через короткие промежутки времени, во время взаимодействия с абразивным инструментом.
• Обеспечьте качественное освещение. Необходимо хорошо видеть процесс удаления металла и контролировать сохранение симметрии. Работа в условиях недостаточного освещения может привести к травмам или ошибкам, требующим повторного выравнивания геометрии.
• Использование сверла вблизи абразивного материала не должно быть непрерывным. Для контроля над углом, температурой и формой режущих кромок достаточно кратковременных касаний, занимающих 1–2 секунды.

Чем и как заточить сверло своими руками

Существуют различные методы заточки режущих элементов, даже при отсутствии специального оборудования. Для достижения оптимального результата необходимо правильно подобрать инструмент, следовать четкой последовательности действий и следить за температурой.

Для затачивания сверла, предназначенного для работы с металлом, деревом или другими материалами, потребуется:

• абразивный материал или инструмент
• одно из приспособлений для заточки на выбор (их рассмотрим ниже)
• тиски или другое фиксирующее приспособление ― для удержания сверла
• перманентный маркер ― для нанесения метки на сверло
• емкость с водой ― для охлаждения
• средства защиты

Точильный станок

Благодаря своей эффективности, он является популярным выбором для самостоятельной заточки сверл, работающих с различными материалами. Станок позволяет точно и быстро работать с оснасткой и полезен при работе с изношенными сверлами, у которых повреждена перемычка или нарушена симметрия.

Ход работ:

1. Поместите направляющую вровень с центром шлифовального круга для удобства поддержания угла. Если штатная направляющая отсутствует или не обеспечивает необходимого удобства, её можно приобрести отдельно или изготовить самостоятельно. Отметьте маркером линию угла (как правило, 60 градусов) на направляющей – она послужит ориентиром.
2. Возьмите сверло двумя руками.
3. Выровняйте боковую грань по линии угла.
4. Начните с деликатного прикосновения, аккуратно приподнимая хвостовик.
5. Отведите сверло, разверните и повторите.
6. Необходимо убедиться, что длины кромок соответствуют друг другу.
7. Используйте абразивный круг с мелким зерном для точной финишной обработки.

Для контроля соответствия углов заточки используют шаблон, изготовленный из листового металла, пластика или другого долговечного материала. На шаблоне имеются прорези, соответствующие стандартным углам заточки, таким как 118 и 120 градусов. Его применяют для проверки геометрии уже заточенного режущего лезвия сверла.

Этот способ позволяет добиться наиболее точной и предсказуемой геометрии. Для начала рекомендуется попрактиковаться на старой оснастке, чтобы понять особенности её поведения при обработке на шлифовальной машине.

Болгарка

Болгарка (УШМ) обеспечивает оперативное удаление металла и восстановление режущих кромок даже при значительном износе оснастки. Его работа основана на противоположном принципе по сравнению с заточкой на станке: в последнем абразив неподвижен, и необходимо перемещать сверло, в то время как в первом – наоборот. Однако для эффективного использования требуется определенный навык, позволяющий удерживать болгарку под нужным углом.

Данный метод используют для заточки сверл, предназначенных для работы с металлом или деревом, диаметр которых составляет от 6 мм и больше, поскольку сверла меньшего размера склонны к перегреву и труднее сохраняют свою форму. Использование этого инструмента не рекомендуется для оснастки, работающей с бетоном, стеклом и плиткой.

Ход работ:

1. Установите на УШМ лепестковый круг толщиной от 3 мм. Нельзя использовать обдирочные, отрезные диски, а также жесткие шлифовальные круги для камня: их сырье отличается излишней грубостью и агрессивностью, что провоцирует отрыв металла, перегрев режущих кромок и неровную заточку.
2. Чтобы контролировать процесс срезания металла, рекомендуется пометить режущую кромку сверла с помощью маркера.
3. Надежно зафиксируйте сверло в тисках, настроив необходимый угол.
4. Выполняйте короткие, едва заметные прикосновения, удаляя незначительный слой металла.
5. Поверните сверло и совместите вторую кромку.
6. Переместитесь к задней кромке, используя плавные, округлые движения.

Поверхность готового сверла должна быть блестящей, так как матовые участки свидетельствуют о неровной заточке.

Болгарка не является станком. В случае заклинивания диска она может внезапно дернуться, поэтому работа должна выполняться медленно, без чрезмерного давления и с использованием надежных креплений сверла. Плавность движений обеспечивает более ровную заднюю поверхность и продлевает срок службы режущих кромок.

Чтобы облегчить процесс заточки сверла данным методом, можно создать простое приспособление – кондуктор, которое обеспечивает заданное и фиксированное положение инструмента под требуемым углом. Небольшой деревянный брусок с V-образным пазом, вырезанным под необходимый угол, закрепляют на верстаке рядом с зафиксированной болгаркой. Уложенное сверло будет скользить в пазу, что обеспечит стабильное удержание угла и предотвратит уход в сторону.

Насадка на дрель

Существует несложный способ заточки сверл в домашних условиях. Насадка для заточки уже оснащена направляющими, обеспечивающими заданный угол, поэтому для фиксации сверла руками нет необходимости – достаточно просто вставить его в отверстие и включить дрель. Этот метод подходит для быстрой заточки умеренно затупившихся сверл диаметром от 4 до 10 мм. Если сверла сильно изношены, насадка не сможет их восстановить, поскольку снимает лишь незначительный слой металла.

Порядок работ:

1. Установите насадку на дрель.
2. Вставьте сверло в направляющее отверстие.
3. Активируйте устройство, установив режим работы со средней интенсивностью на 1–2 секунды.
4. Достаньте сверло, разверните на 180 градусов.
5. Проделайте то же самое со второй кромкой.
6. Убедитесь в симметричности деталей и отполируйте режущую кромку. При необходимости проведите дополнительную заточку.

Обычно, встроенные направляющие в насадке формируют углы заточки в диапазоне 118–120 градусов.

Ленточная шлифмашина

Ещё одно наименование — гриндер. Лента обеспечивает равномерное удаление металла, что снижает вероятность неточности при обработке углов. Она незначительно нагревает режущую кромку и позволяет создавать плавный изгиб на обратной стороне. Заточка с помощью ленточной шлифмашины подходит для сверл диаметром от 12 мм.

Ход работ:

1. Надежно зафиксируйте шлифмашинку лентой, закрепив ее в тисках или струбцинами. Работать с подвижным инструментом опасно.
2. Чтобы обеспечить неизменный угол, используйте самодельный кондуктор для фиксации сверла или надежно удерживайте его руками.
3. Отрегулируйте угол наклона режущей кромки относительно ленты.
4. Касайтесь ленты короткими подходами.
5. Обеспечьте постепенное изменение формы для создания задней поверхности.
6. Повторите обработку на втором краю. Убедитесь в симметричности и правильности угла.

При использовании гриндера необходимо контролировать направление движения ленты. Она перемещается только в одном направлении, и для обеспечения равномерности затачивания сверла требуется удерживать его строго по центральной оси, чтобы избежать различия в длине кромок. Начинающим специалистам рекомендуется попрактиковаться, прежде чем использовать данный метод заточки.

Вручную

Ручная заточка позволяет корректировать небольшие сверла диаметром до 6 мм, удалять заусенцы или выполнять окончательную шлифовку. Снятие значительного количества металла вручную представляет собой сложную задачу и зачастую приводит к нарушению симметричности.

К данному методу обращаются, когда нет возможности использовать точильный станок или электроинструмент. Для выполнения работ требуется:

• Надфиль. Этот компактный ручной напильник с мелкой насечкой предназначен для тонкой финишной обработки, удаления заусенцев и точной коррекции угла заточки. Его применяют со сверлами диаметром до 2–3 мм после предварительной заточки для выравнивания режущей кромки.
• Мелкозернистый абразивный камень — для точной заточки с контролем угла можно использовать карбид кремния или алмазный брусок. Он необходим в тех случаях, когда требуется высокая чистота поверхности и соблюдение геометрии режущей кромки, а также для доводки после предварительной обработки на станке.
• Напильник. Применяются для постепенного удаления умеренного слоя металла со сверл диаметром от 3 до 6 мм, когда режущая кромка лишь слегка затупилась.

Пошаговая инструкция:

1. Зафиксируйте сверло с помощью тисков.
2. Возьмите подходящий абразивный инструмент.
3. Выполняйте обработку сверла от его вершины к хвостовику, совершая короткие и равномерные движения, соблюдая симметрию.
4. Осторожно удалите металлическую часть с задней стороны.
5. Повторите процесс на второй кромке.

Проверка заточки сверла

По завершении работы необходимо проверить результат и удостовериться в готовности оснастки к эксплуатации.

Визуальный осмотр

Начинают с оценки внешнего вида, обращая внимание на блеск режущих кромок, ровность переходов и отсутствие сколов. Для сверл малого диаметра, до 6 мм включительно, рекомендуется использовать лупу или увеличительное устройство.

Неравномерный срез металла, проявляющийся в виде матовой поверхности или следов от маркера, указывает на то, что металл удалён неровно. На обратной стороне не должно быть выпуклостей, поскольку они затрудняют резание сверлом и приводят к трению инструмента о заготовку. Кроме того, необходимо убедиться в точности расположения вершины: центрирующее острие должно быть расположено строго по оси.

Проверка угла и симметрии

Затем оценивается симметричность: длина и углы наклона обеих режущих кромок должны быть идентичными. Оценить эти параметры можно с помощью различных методов:

• сверло рассматривают на светлом фоне, чтобы четко видеть контуры кромок и выявить перекос
• сравнивают длину кромок — визуально или с помощью линейки
• прикладывают самодельный или готовый шаблон с заранее заданным углом к вершине сверла — если линии шаблона и режущих кромок совпадают с обеих сторон, заточка симметрична

Проверка в работе

В заключительной стадии необходимо выполнить пробное бурение. Этот процесс позволяет оценить качество резания кромок и выявить возможные неточности в работе. Если заточка выполнена корректно:

• Равномерный и спокойный звук резания указывает на правильную заточку. Визг, скрежет, стук или прерывистый «рычащий» шум свидетельствуют о некачественной заточке.
• Сверло легко проникает в обрабатываемый материал, без задержек и резких движений.
• Образовавшееся отверстие имеет гладкие края, не содержит зазубрин и шероховатостей.
• Инструмент не нагревается в первые секунды.
• Дрель не уводит в сторону.

При качественной заточке сверла стружка должна отходить от обеих канавок примерно в равных количествах. Если стружка образуется только с одной стороны, это указывает на то, что одна из режущих кромки не функционирует должным образом, и требуется восстановление симметричности.

Как продлить срок службы сверла

На долговечность сверл, предназначенных для работы с металлом и другими материалами, влияет не только качество используемой стали, но и условия эксплуатации и хранения. Для того чтобы сверла сохраняли работоспособность максимально продолжительный срок, необходимо придерживаться простых рекомендаций:

• При сверлении глухих или точных отверстий целесообразно применять кондукторы и направляющие устройства. Они предотвращают биение и боковые нагрузки, которые нередко становятся причиной поломки сверл с тонким хвостовиком и повреждения режущих кромок.
• Перед началом сверления необходимо отметить местоположение центра будущего отверстия, создав небольшое углубление с помощью кернера и молотка. Эта вмятина служит для фиксации вершины сверла в заданной точке, исключая его смещение и проскальзывание в процессе начала сверления. Это позволяет избежать перегрузки перемычки и продлевает срок службы боковых режущих кромок.
• Для работы с дрелью необходимо подбирать подходящие обороты. Скорость вращения определяется типом обрабатываемого материала и размером используемого сверла. Слишком высокая скорость вращения приводит к быстрому перегреву и износу сверла. Низкая скорость вращения снижает эффективность резания и может вызвать заклинивание.
• Остужайте оснастку и используйте смазку. Чрезмерный нагрев является основной причиной износа. Рекомендуется делать небольшие перерывы каждые 3–5 секунд сверления. При работе с металлом необходимо использовать охлаждающие жидкости, такие как масло, керосин или специальные эмульсии.
• Необходимо удалять стружку. Накопление отходов приводит к повышенному трению, перегреву оснастки и риску поломки. Извлекайте сверло из отверстия и очищайте канавки через каждые 10–15 мм глубины.
• Чтобы сверла не подвергались коррозии, их необходимо хранить в сухом месте. Влага, особенно для сверл из быстрорежущей стали без защитного покрытия, вызывает коррозию. Образовавшаяся ржавчина приводит к появлению микротрещин, снижающих качество резания. Рекомендуется хранить инструмент в оригинальной упаковке или в отдельных контейнерах.
• Перед началом работы необходимо оценивать состояние режущих кромок. Незначительные повреждения можно устранить простой подточкой, что предпочтительнее, чем доведение инструмента до значительного износа. Систематическое обслуживание увеличивает срок его службы.
• Применять оснастку следует в соответствии с её назначением. Сверла для металла имеют иные характеристики по сравнению с инструментами для работы с деревом, бетоном, стеклом или плиткой. Некорректное использование повышает нагрузку на шпиндель, приводит к сколам на краях и ускоренной потере остроты.

Часто задаваемые вопросы

Резюме

При качественной заточке сверло работает эффективно, не требует значительных усилий, не перегревается и обеспечивает равномерное удаление материала. Для достижения такого результата в условиях домашней мастерской необходимо правильно подобрать угол заточки, контролировать симметрию режущих кромок и создавать ровную заднюю поверхность.

Выбор оптимального инструмента для заточки зависит от состояния сверла и квалификации специалиста. Основные принципы включают в себя выполнение работы кратковременными прикосновениями, охлаждение металла и избежание чрезмерного удаления материала.