Таблица корончатых сверл по металлу: диаметры, глубина сверления и ГОСТ

Корончатые сверла: назначение и области применения

Корончатые сверла по металлу представляют собой специализированный режущий инструмент, предназначенный для создания отверстий большого диаметра в листовом и профильном металлопрокате. В отличие от обычных спиральных сверл, которые удаляют весь материал из зоны обработки, корончатые сверла вырезают только кольцевую канавку по периметру будущего отверстия, оставляя центральную часть в виде цилиндрической заготовки.

Основные области применения корончатых сверл включают машиностроение, судостроение, мостостроение, производство металлоконструкций, ремонтные работы на промышленных объектах. Особенно эффективны эти инструменты при работе с трубами, двутаврами, швеллерами и другими профилированными изделиями, где требуется высокая точность позиционирования отверстий.

Технические характеристики и нормативная база

В Российской Федерации отсутствует специализированный ГОСТ для корончатых сверл по металлу. ГОСТ 17013-71 регулирует только кольцевые сверла для строительных материалов (бетон, керамика). Производители корончатых сверл по металлу руководствуются международными стандартами DIN и ISO, а также общими требованиями к режущему инструменту согласно ГОСТ 2034-80.

Международные стандарты DIN и ISO регламентируют основные параметры корончатых сверл и обеспечивают совместимость инструментов различных производителей. Точность изготовления по наружному диаметру составляет ±0.1 мм для диаметров до 50 мм и ±0.15 мм для больших размеров. Биение режущих кромок не должно превышать 0.05 мм, что обеспечивает высокое качество получаемых отверстий.

Общие технические требования к быстрорежущим сверлам регламентируются ГОСТ 2034-80, который распространяется на инструмент диаметром от 0.25 до 80 мм для обработки конструкционных сталей твердостью 159-321 НВ, чугунов и цветных металлов.

Конструктивные особенности и типы

Корончатое сверло состоит из трех основных элементов: хвостовика для крепления в патроне станка, рабочей части с режущими зубьями и направляющей втулки. Режущие зубья располагаются равномерно по окружности торцевой части сверла и имеют специальную геометрию заточки, обеспечивающую эффективное резание и отвод стружки.

Рабочая часть сверла может иметь длину 25 мм для обработки тонких листов или 50 мм для более толстых заготовок. Внутренний диаметр полости составляет обычно 70-80% от наружного диаметра сверла, что обеспечивает достаточную прочность стенок при сохранении эффективности резания.

Количество зубьев варьируется от 6-8 для малых диаметров до 16-24 для крупных сверл. Угол наклона зубьев составляет 5-15°, что способствует самозатягиванию инструмента и улучшает качество поверхности отверстия.

Материалы изготовления и покрытия

Основным материалом для изготовления корончатых сверл служит быстрорежущая сталь HSS различных марок. Стандартная сталь HSS содержит 18% вольфрама, 4% хрома и 1% ванадия, что обеспечивает твердость 62-65 HRC после термообработки и хорошую вязкость при динамических нагрузках.

Для повышения стойкости применяются легированные стали HSS-Co с добавлением 5-8% кобальта, что увеличивает теплостойкость до 650°C и продлевает срок службы инструмента в 2-3 раза. Твердосплавные корончатые сверла TCT имеют напаянные пластины из карбида вольфрама, обеспечивающие максимальную стойкость при работе с твердыми материалами.

Современные покрытия значительно улучшают эксплуатационные характеристики корончатых сверл. Нитрид титана TiN увеличивает твердость поверхности до 80 HRC и снижает коэффициент трения. Покрытие TiAlN обеспечивает работу при температурах до 900°C, а многослойные покрытия AlCrN особенно эффективны при обработке нержавеющих сталей.

Критерии выбора по обрабатываемому материалу

Выбор корончатого сверла зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала, прежде всего от его твердости и прочности на разрыв. Для конструкционных сталей с твердостью до 200 HB достаточно стандартных HSS сверл с покрытием TiN. При обработке более твердых материалов требуется применение инструмента из HSS-Co или с твердосплавными зубьями.

Особое внимание следует уделять выбору сверл для обработки нержавеющих сталей, которые характеризуются высокой вязкостью и склонностью к налипанию на режущие кромки. Для таких материалов рекомендуется использовать сверла с увеличенным углом наклона зубьев и специальными канавками для отвода стружки.

При работе с цветными металлами, особенно с алюминиевыми сплавами, необходимо учитывать их склонность к налипанию на инструмент. В этом случае эффективны сверла с полированной поверхностью зубьев и минимальным количеством покрытия.

Установка и режимы работы

Правильная установка корончатого сверла в патрон станка критически важна для обеспечения точности обработки и предотвращения поломки инструмента. Хвостовик должен быть полностью заведен в патрон и зафиксирован с моментом затяжки, указанным в технической документации станка. Для хвостовиков Weldon момент затяжки составляет обычно 25-35 Нм.

Режимы резания должны соответствовать обрабатываемому материалу и геометрии инструмента. Подача обычно составляет 0.1-0.5 мм/оборот в зависимости от диаметра сверла и твердости материала. Превышение рекомендованной подачи приводит к поломке зубьев, а недостаточная подача вызывает повышенный износ от трения.

Охлаждение зоны резания является обязательным при работе с корончатыми сверлами диаметром свыше 25 мм. В качестве смазочно-охлаждающей жидкости применяются водные эмульсии или специальные масла для металлообработки. Интенсивность подачи СОЖ должна составлять не менее 3-5 литров в минуту для эффективного отвода тепла и стружки.

Обслуживание и продление срока службы

Правильное обслуживание корончатых сверл существенно продлевает их срок службы и поддерживает качество обработки на высоком уровне. После каждого использования инструмент должен быть тщательно очищен от стружки и остатков СОЖ, проверен на отсутствие повреждений режущих кромок.

Переточка корончатых сверл должна выполняться на специализированном оборудовании с соблюдением первоначальных углов заточки. Передний угол режущих зубьев составляет обычно 5-15°, задний угол 8-12°. Неправильная переточка может привести к потере режущих свойств и преждевременному выходу инструмента из строя.

Контроль состояния покрытий также важен для поддержания работоспособности инструмента. При появлении отслоений покрытия сверло следует заменить, так как продолжение работы приведет к ускоренному износу основного материала и ухудшению качества обработки.

Часто задаваемые вопросы