Содержание статьи
Принципы работы и экономическая эффективность
Изготовление простой точилки для сверл своими руками представляет собой рациональное решение для домашней мастерской, позволяющее существенно сократить расходы на покупку нового инструмента. По статистике, домашний мастер может сэкономить до 70% средств, затрачиваемых на приобретение новых сверл, при правильной организации процесса восстановления режущих кромок.
Основные преимущества самодельной точилки включают универсальность применения для различных диаметров сверл от 3 до 20 мм, возможность работы с различными углами заточки в зависимости от обрабатываемого материала, а также простоту конструкции, не требующей специальных навыков машиностроения.
Расчет экономической эффективности
Стоимость материалов для изготовления точилки: 800-1200 рублей
Средняя стоимость сверла диаметром 8 мм: 150-200 рублей
Количество заточек до критического износа: 8-12 раз
Экономия при восстановлении 10 сверл: 1500-2000 рублей
Окупаемость: после заточки 5-7 сверл
Геометрия сверл и углы заточки
Правильное понимание геометрии спирального сверла является фундаментом успешной заточки. Основными элементами, требующими восстановления, выступают режущие кромки, задние поверхности и поперечная режущая кромка. Каждый элемент имеет строго определенные угловые параметры, отклонение от которых приводит к снижению эффективности сверления и преждевременному износу инструмента.
| Обрабатываемый материал | Угол при вершине (градусы) | Задний угол (градусы) | Особенности применения |
|---|---|---|---|
| Конструкционная сталь | 118-120 | 10-12 | Универсальный угол для большинства работ |
| Нержавеющая сталь | 135 | 8-10 | Повышенная стойкость к износу |
| Медь и медные сплавы | 100-110 | 12-15 | Острый угол для мягких материалов |
| Алюминий | 90-100 | 15-20 | Предотвращение налипания стружки |
| Чугун | 125-130 | 8-10 | Устойчивость к ударным нагрузкам |
| Пластик | 80-90 | 20-25 | Минимальное тепловыделение |
Задний угол обеспечивает свободное резание и уменьшение трения между сверлом и обрабатываемой поверхностью. Передний угол, образованный винтовой канавкой, влияет на легкость схода стружки и усилие подачи. Угол наклона винтовой линии для стандартных сверл составляет 25-30 градусов, что обеспечивает оптимальный баланс между прочностью инструмента и эффективностью удаления стружки.
Практический пример расчета углов
Для сверления стальной заготовки толщиной 10 мм сверлом диаметром 8 мм оптимальными параметрами будут: угол при вершине 118°, задний угол 10°, что обеспечит скорость резания 25-30 м/мин при подаче 0,15-0,2 мм/об.
Выбор наждачного круга
Правильный выбор абразивного инструмента определяет качество заточки и долговечность восстановленного сверла. Для заточки сверл по металлу применяются круги из электрокорунда белого (25А) с зернистостью от 40 до 80 единиц по ГОСТ. Более мелкая зернистость обеспечивает лучшее качество поверхности, но требует больше времени на обработку.
| Диаметр наждака (мм) | Рекомендуемые размеры круга | Зернистость | Область применения |
|---|---|---|---|
| 150 | 150×20×32 | 40-60 | Грубая заточка, восстановление формы |
| 150 | 150×8×32 | 80-120 | Финишная доводка, точные работы |
| 200 | 200×25×32 | 25-40 | Восстановление сломанных сверл |
| 125 | 125×16×32 | 60-80 | Универсальная заточка |
Твердость круга выбирается в зависимости от материала сверла: для быстрорежущей стали применяются круги средней твердости (СМ1, СМ2), для твердосплавных сверл - более мягкие круги (М3, СМ1). Скорость вращения круга не должна превышать 35-40 м/с для предотвращения перегрева и потери твердости режущих кромок.
Расчет скорости резания
Формула: V = π × D × n / 1000
где V - скорость резания (м/с), D - диаметр круга (мм), n - частота вращения (об/мин)
Пример: Для круга 150 мм при 2850 об/мин: V = 3,14 × 150 × 2850 / 1000 = 22,4 м/с
Простые конструкции точилок
Существует несколько проверенных конструкций самодельных приспособлений для заточки сверл, различающихся по сложности изготовления и точности получаемых результатов. Наиболее распространенными являются конструкции на основе направляющих втулок, шарнирных механизмов и упорных планок с фиксированными углами.
Приспособление из гаек и болта
Простейшая конструкция изготавливается из двух шестигранных гаек различного размера. В большей гайке (М16-М20) выпиливается паз шириной, соответствующей диаметру затачиваемого сверла. Меньшая гайка (М12-М14) приваривается сверху для создания направляющей поверхности. Болт, вкрученный в конструкцию, служит зажимным элементом.
| Диаметр сверла (мм) | Размер основной гайки | Ширина паза (мм) | Глубина паза (мм) |
|---|---|---|---|
| 3-5 | М14 | 5.2 | 3-4 |
| 6-8 | М16 | 8.2 | 4-5 |
| 9-12 | М20 | 12.2 | 6-7 |
| 13-16 | М24 | 16.2 | 8-9 |
Деревянная направляющая под углом 59 градусов
Деревянная конструкция изготавливается из твердой древесины (дуб, береза) или многослойной фанеры толщиной 20-30 мм. Основание выпиливается под углом 59 градусов к горизонтали, что обеспечивает формирование угла при вершине сверла 118 градусов при заточке на стандартном точильном станке.
Размеры деревянной направляющей
Длина основания: 100-120 мм
Высота: 60-80 мм
Ширина: 40-50 мм
Диаметр отверстий для сверл: с шагом 1 мм от 3 до 16 мм
Глубина отверстий: 15-20 мм
Изготовление шаблонов и направляющих
Точность заточки напрямую зависит от качества изготовленных шаблонов и направляющих элементов. Шаблоны служат для контроля геометрических параметров заточенного сверла, а направляющие обеспечивают стабильность процесса обработки. Материалом для изготовления шаблонов служит листовая сталь толщиной 2-3 мм или текстолит толщиной 4-5 мм.
Универсальный шаблон для контроля углов
Универсальный шаблон представляет собой пластину с вырезанными угловыми секторами, соответствующими наиболее распространенным углам заточки. На шаблоне размечаются углы 90°, 100°, 118°, 125°, 135° и 150° с допуском ±1°. Дополнительно наносятся риски для контроля симметричности режущих кромок.
| Угол контроля | Ширина выреза (мм) | Глубина выреза (мм) | Назначение |
|---|---|---|---|
| 90° | 15 | 10 | Сверла для пластика, силумина |
| 100° | 18 | 12 | Медь, латунь, бронза |
| 118° | 20 | 15 | Универсальный угол для стали |
| 135° | 25 | 18 | Нержавеющая сталь |
Направляющая планка с регулируемым углом
Более совершенная конструкция включает поворотную планку с угловой шкалой, позволяющую устанавливать любой требуемый угол заточки. Основание выполняется из стального листа толщиной 6-8 мм, поворотная планка - из уголка 25×25 мм длиной 150 мм. Фиксация угла осуществляется зажимным винтом М8.
Расчет размеров направляющей планки
Длина основания: 200 мм
Ширина основания: 100 мм
Радиус поворотной планки: 80 мм
Шаг угловой шкалы: 5°
Диапазон регулировки: 45-70° (90-140° при вершине)
Техника заточки и безопасность
Правильная техника заточки обеспечивает не только качественный результат, но и безопасность работника. Процесс заточки состоит из нескольких последовательных этапов, каждый из которых требует точного соблюдения технологических параметров и мер предосторожности.
Подготовительный этап
Перед началом заточки необходимо проверить состояние абразивного круга, убедиться в отсутствии трещин и сколов, правильности установки защитных кожухов. Сверло очищается от загрязнений и следов коррозии, проверяется на наличие трещин в районе режущих кромок. Рабочее место должно быть хорошо освещено, под рукой необходимо иметь емкость с охлаждающей жидкостью.
Последовательность операций заточки
Первым этапом производится заточка задней поверхности режущих кромок. Сверло устанавливается в приспособление под расчетным углом, режущая кромка располагается параллельно оси абразивного круга. Движение сверла должно быть плавным, без рывков, с постоянным контролем угла наклона. Время непрерывного контакта с кругом не должно превышать 2-3 секунды во избежание перегрева.
| Этап заточки | Время контакта (сек) | Усилие прижима | Контролируемый параметр |
|---|---|---|---|
| Грубая обработка | 1-2 | Легкое | Форма задней поверхности |
| Формирование угла | 0.5-1 | Минимальное | Угол при вершине |
| Доводка кромки | 0.2-0.5 | Касательное | Острота кромки |
| Подточка перемычки | 0.1-0.3 | Касательное | Ширина перемычки |
Охлаждение и контроль температуры
Критическим фактором качественной заточки является предотвращение перегрева режущих кромок. Температура металла не должна превышать 150-200°C, что контролируется визуально по изменению цвета поверхности. При появлении желтизны или побежалости необходимо немедленно прекратить обработку и охладить сверло.
Признаки правильной заточки
Визуальные: Равномерный блеск режущих кромок, отсутствие цветов побежалости, симметричность углов.
Геометрические: Разность длин режущих кромок не более 0,1 мм, угол при вершине в пределах ±2°.
Функциональные: Равномерный сход стружки с обеих канавок, отсутствие увода сверла при работе.
Контроль качества и устранение ошибок
Контроль качества заточки является завершающим этапом технологического процесса, определяющим пригодность восстановленного инструмента к эксплуатации. Проверка включает геометрический контроль параметров заточки, функциональные испытания на тестовых образцах и оценку стойкости инструмента при работе.
Методы геометрического контроля
Основными инструментами контроля служат угломеры, штангенциркули, специальные шаблоны и оптические приборы. Измерению подлежат угол при вершине, задние углы, длины режущих кромок, ширина поперечной кромки и симметричность расположения режущих элементов относительно оси сверла.
| Контролируемый параметр | Допустимое отклонение | Метод контроля | Последствия нарушения |
|---|---|---|---|
| Угол при вершине | ±2° | Шаблон, угломер | Снижение стойкости, перегрев |
| Длина режущих кромок | ±0.1 мм | Штангенциркуль | Увод сверла, неравномерный износ |
| Ширина перемычки | 0.1-0.15 диаметра | Лупа, штангенциркуль | Повышенное усилие подачи |
| Симметричность кромок | ±0.05 мм | Индикатор, шаблон | Биение, некачественное отверстие |
Функциональные испытания
Проверка работоспособности заточенного сверла производится на образцах того же материала, для которого предназначен инструмент. Оценивается легкость входа в материал, характер образующейся стружки, усилие подачи, качество получаемого отверстия и отсутствие вибраций при работе.
Типичные ошибки и способы их устранения
Наиболее распространенными ошибками при самостоятельной заточке являются неравномерность режущих кромок, неправильный угол заточки, перегрев металла и недостаточная острота кромок. Каждая ошибка имеет характерные признаки и требует специфических методов устранения.
Диагностика дефектов заточки
Увод сверла: Разная длина режущих кромок более 0,15 мм
Повышенный износ: Неправильный задний угол (менее 6° или более 15°)
Сколы кромок: Перегрев при заточке, потеря твердости
Плохой сход стружки: Недостаточная острота, засорение канавок
Часто задаваемые вопросы
Отказ от ответственности: Данная статья носит исключительно информационный характер и предназначена для ознакомления с техническими аспектами изготовления приспособлений для заточки сверл. Авторы не несут ответственности за возможные травмы, повреждения оборудования или некачественные результаты работы при практическом применении описанных методов.
Источники информации: Техническая литература по металлообработке, ГОСТ 10903-77 "Сверла спиральные с коническим хвостовиком", ГОСТ 25557-2016 "Конусы инструментальные", ГОСТ 2424-83 "Круги шлифовальные", справочники по режущему инструменту, практический опыт специалистов машиностроительных предприятий.
