Мы в соцсетях:


Реклама
Реклама
 
 
 


Большие возможности маленькой дрели

16 июля 11:58

Ручная электродрель сегодня ни у кого не вызывает удивления, она давно и прочно вошла в наш быт. Именно это приспособление, возраст которого давно перешагнул за 100 лет (первый образец был продемонстрирован немецким изобретателем и предпринимателем Вильгельмом Эмилем Файном в 1895 году), является прародителем всего славного племени электроинструментов.

За более чем вековую историю электродрель претерпела существенные изменения и в итоге стала легким, мощным и удобным устройством, универсальность которого, естественно, определяется огромным количеством самых разнообразных инструментов и насадок, придуманных людьми. На мой взгляд, назрела необходимость подробного рассказа о возможностях оснащения дрели.

КЛАССИФИКАЦИЯ

Все вспомогательные навесные элементы, выпускаемые для электродрели, можно условно разделить на четыре группы:

Итак, главное предназначение дрели – сверление и доработка отверстий в различных материалах, то есть основной оснасткой для нее является сверлильный патрон, а основным инструментом – осевой режущий инструмент.

К группе осевого режущего инструмента можно отнести:

Весь перечисленный инструмент имеет цилиндрический хвостовик (есть варианты с огранкой хвостовика), что позволяет зажимать его в стандартном 13-миллиметровом патроне. В этот список можно включить и метчики, но с определенной оговоркой: они требуют применения специального резьбонарезного патрона типа Edelmatic с цангами или типа DSPL со встроенными зажимными и центрирующими кулачками. Отдельно следует упомянуть и борфрезы: правда, их твердосплавные разновидности оптимизированы для работы при частоте вращения 10–25 тыс. об/мин и предназначены для высокооборотных прямошлифовальных машин (ПШМ). Впрочем, борфрезы из инструментальной стали HSS имеют крупный зуб, работают по стали на скоростях от 60 до 160 м/мин, что соответствует 1900–4800 об/мин для борфрезы диаметром 10 мм.

То есть борфрезы HSS вполне подходят для дрелей мощностью 500–600 Вт, которые обеспечивают частоту вращения до 2800–3000 об/мин. При этом важно понимать, что при работе борфрезой нагрузка на подшипники электроинструмента будет не только осевой, но и радиальной, что может снизить ресурс данного узла.

К группе оснастки можно отнести все приспособления, которые применяются для установки и закрепления режущего инструмента и насадок. В нашем случае это:

Группа насадок является наиболее многочисленной, и в ней можно выделить не

сколько подгрупп. К первой из них относятся абразивные насадки с оправкой для крепления в патроне, в частности:

Вторая подгруппа – это различные вспомогательные насадки:

Здесь необходимо уточнить, что применение обычных дрелей, не оборудованных расцепляющим механизмом (муфтой), для завинчивания саморезов с применением бит чревато травмами кисти и поломкой инструмента.

Наконец, существует третья подгруппа, в которую входят специальные насадки, позволяющие решать самые неожиданные задачи:

К группе приспособлений можно отнести следующие изделия:

Перечень насадок и приспособлений можно было бы продолжить, но и без того понятно, что хорошая дрель в руках мастера может выполнять огромное количество самых разнообразных операций: от простого сверления отверстий до резания кровельного железа и перекачки воды.

Еще раз напомним, что классическая дрель рассчитана в первую очередь на осевую нагрузку, и использование этого инструмента в качестве точила или ПШМ допустимо лишь в щадящем кратковременном режиме. Есть, конечно, модели, оснащенные радиальноупорными подшипниками, не боящимися солидных радиальных нагрузок (например, таковые имеются в ассортименте фирмы Fein), но подобные детали нужно выяснять на стадии приобретения устройства.

ПОПУЛЯРНЫЕ ВИДЫ СВЕРЛ

Безусловно, наиболее известным и распространенным режущим инструментом являются спиральные сверла по металлу: они лежат на полках во всех магазинах, имеющих хоть малейшее отношение к торговле инструментом. Их «собратья» – корончатые сверла представляют собой полый цилиндр с зубьями на рабочем торце и хвостовиком для крепления в патроне на противоположной стороне. Они используются, как правило, только профессионалами, стоят дорого и продаются далеко не везде. Совершенно очевидно, что при сверлении отверстий малого диаметра выгоднее пользоваться спиральными сверлами в силу их повсеместной доступности и дешевизны, однако в случае больших диаметров (условно говоря, свыше 16 мм) корончатое сверло зачастую не имеет альтернативы. К слову, исторически так сложилось, что бытовые дрели комплектуются патронами, рассчитанными на оправку диаметром до 13 мм, а для промышленного инструмента дополнительно доступен патрон на 16 мм. Однако это вовсе не означает, что в мощную промышленную дрель нельзя закрепить сверло диаметром более 16 мм. Например, компания RUKO выпускает спиральные сверла диаметром до 25 мм с хвостовиком на 13 мм.

Простейшие корончатые сверла в виде биметаллических коронок (их еще называют кольцевыми пилами или трепанирующими сверлами) выпускаются многими производителями инструмента, в частности RUKO и Karnasch. Наибольшее распространение получили коронки диаметром от 14 до 210 мм при глубине сверления до 38 мм. Их режущая часть изготавливается из полоски инструментальной стали Р6М5 или Р6М5К8, свернутой по окружности и приваренной к несущему стакану из конструкционной стали – отсюда и пошло название «биметаллические». Помимо перечисленных элементов здесь имеются центрирующее заменяемое спиральное сверло, пружина и переходник с шестигранным хвостовиком под стандартный патрон. Преимущества корончатого сверла перед спиральным очевидны. Во-первых, при сверлении отверстия большого диаметра (20–200 мм) удаляется лишь тонкая (равная толщине зуба коронки) полоска материала по его контуру – как следствие, расходуется меньше электроэнергии, значительно снижается нагрузка на электроинструмент и руки работника. Таким образом, обычная бытовая дрель с потребляемой мощностью 650 Вт позволит проделать в металле отверстие диаметром до 200 мм. Во-вторых, большое количество мелких зубьев обеспечивает плавную безударную работу – стенки отверстия получаются чистыми и ровными. В-третьих, отсутствует необходимость в предварительном сверлении и последующем рассверливании до нужного диаметра: вся работа производится в один проход, что заметно сокращает время операции.

Производители не стали останавливаться на биметаллических коронках с режущей кромкой из HSS*: на сегодня ряд фирм предлагает цельные корончатые сверла с гранеными хвостовиками и твердосплавными напайными зубьями. У них имеются две основные разновидности: плоские и универсальные, причем различие здесь выглядит довольно условным. Так, плоские корончатые сверла обладают рабочим диаметром

от 16 до 150 мм, но имеют ограничение по глубине сверления – до 4 мм в стали. Твердосплавные универсальные корончатые сверла подходят для выполнения отверстий диаметром от 15 до 100 мм на глубину до 28 мм. В обоих случаях инструмент можно закрепить в стандартном патроне электродрели, однако производители настойчиво рекомендуют использовать штатив, чтобы в процессе работы избежать перекосов

и закусывания сверла. Дело в том, что твердый сплав не любит ударов и вибраций, которые приводят к выкрашиванию режущих кромок и быстрому выходу инструмента из строя. Обычно изготовители не советуют сверлить «на руках» металл толщиной более 6–10 мм.

СКОРОСТЬ ВРАЩЕНИЯ ПАТРОНА

Залогом долгой безотказной работы любого сверла, хоть спирального, хоть корончатого, является правильный выбор количества оборотов дрели. Известно, что сверло из инструментальной стали HSS, как и любой другой режущий инструмент, сохраняет работоспособность в определенном диапазоне температур, а также скоростей резания. Общие рекомендации по выбору последнего параметра приведены в таблице 1, где собраны усредненные данные от различных изготовителей сверл. Впрочем, те скорости резания твердосплавными коронками, которые дает, в частности, компания RUKO, занижены относительно академических значений, взятых из справочника технолога. Очевидно, производитель пытается защитить свою продукцию от некомпетентности пользователей, которые, как правило, не могут правильно рассчитать обороты и выбрать осевую подачу (то есть усилие нажима на дрель), а также не используют смазку и охлаждение. Следующим этапом будет определение количества оборотов патрона дрели, соответствующих выбранной скорости резания. Здесь используется несложная математическая формула:

N = 1000·Vрез/пD

где Vрез – рекомендованная скорость резания (м/мин), D – диаметр режущей части насадки (мм), а п – число «пи», примерно равное 3,14.

При работе корончатыми сверлами необходимо учитывать, что биметаллические модели не любят превышения, а твердосплавные коронки боятся занижения количества оборотов по отношению к оптимальным значениям. Любители все делать на глазок должны принимать во внимание тот факт, что при увеличении частоты вращения патрона дрели более чем на 20% от рекомендуемой величины для сверл из HSS последние быстро выходят из строя. В то же время для твердосплавных аналогов минимально допустимой частотой вращения будет величина примерно на 25% ниже рекомендованной. Из-за пренебрежительного отношения многих пользователей к этим нюансам у инструмента быстро затупляются режущие кромки и, следовательно, укорачивается жизненный цикл.

Все вышеизложенное в полной мере относится и к стандартным спиральным сверлам. Здесь используется та же методика расчета количества оборотов патрона, а в каталогах серьезных производителей имеются необходимые таблицы подбора скорости резания. А теперь от теории перейдем к практике. Чтобы в точности следовать приведенным рекомендациям, необходимо как минимум взять современную дрель с возможностью

регулировки оборотов. Однако в отсутствие тахометра придется выставлять скорость вращения, опираясь исключительно на интуицию и личный опыт. Необходимо учитывать и тот факт, что при максимальной нагрузке любого электроинструмента наблюдается значительная (до двух раз) «просадка» оборотов шпинделя. Напрашивается невеселый вывод: правильно выбрать режим работы ручной дрели, чтобы добиться максимальной производительности и минимизировать износ инструмента, могут только очень опытные пользователи, наблюдающие за внешним видом выходящей стружки и оценивающие звук, который сверло издает при работе.

СМАЗКА И ОХЛАЖДЕНИЕ

Важным моментом, чаще всего упускаемым из виду при использовании сверл в домашних условиях, является организация смазки и охлаждения зоны резания. Дело в том, что в процессе работы затупленным инструментом по вязкой нержавейке он может нагреться до нескольких сотен градусов, начав при этом светиться малиновым цветом. Здесь следует отметить, что важнейшей характеристикой сверл из  инструментальной стали HSS является их горячая твердость – температура, по достижении которой начинается необратимое снижение твердости режущей части. У инструмента из HSS температура горячей твердости составляет 600–640 °С, а у твердосплавных аналогов она доходит до 800–1000 °C в зависимости от марки сплава. Если при работе сверло HSS нагреется выше указанного уровня, то начнется процесс уменьшения твердости и снижения стойкости инструмента. Чтобы избежать подобных неприятных последствий, необходимо использовать смазывающе-охлаждающие жидкости (СОЖ). В специализированной торговле для смазки можно купить смазочно-охлаждающий спрей в аэрозольной упаковке, специальные пасты или концентрат СОЖ. Подойдет и минеральное индустриальное масло – кстати, раньше профессиональные слесари применяли его при сверлении стальных деталей, для чугуна же брался керосин, а в случае с нержавейкой в ход шла олеиновая кислота. Сейчас в производственных условиях используются специальные масляные эмульсии (эмульсол, сульфофрезол) в различных концентрациях, подбираемых в зависимости от обрабатываемых материалов и еще нескольких факторов. Отличные результаты при сверлении и нарезании резьбы показала известная автомобильная проникающая смазка WD-40.

ЗАТАЧИВАНИЕ

Восстановление работоспособности затупившегося сверла является до определенной степени проблемным вопросом и в быту, и на стройке, и даже в условиях небольших производств. Заточка обычного спирального сверла на наждаке методом «на глазок», даже выполненная опытным слесарем, не обеспечивает идентичность режущих кромок («плечиков») ни по размеру, ни по углу наклона. В результате при глубоком сверлении сверло в лучшем случае уводит в сторону, а в худшем – попросту ломается.

Возникает вопрос: как и чем точить? Выше упоминалась насадка на дрель от компании Bosch, предназначенная для заточки сверл, но она позволяет обрабатывать только спиральные модели диаметром от 2,5 до 10 мм с углом 118° (при вершине). На рынке есть намного более интересные предложения в виде компактных профессиональных заточных станков, например фирмы Kaindl. Среди прочих устройств она предлагает универсальный настольный заточной центр BKS. Он подходит для любого осевого инструмента, включая спиральные и корончатые сверла, зенковки, концевые фрезы и т.д. Производитель комплектует свою продукцию корундовыми шлифовальными кругами (для работы с HSS) и алмазными кругами (для твердосплавных инструментов). Правда, использование подобной техники в любом случае требует определенной подготовки и некоторого опыта.

На этом рассказ о сверлах можно считать оконченным. В будущих номерах журнала «ДДД» мы изучим прочие типы существующих насадок для дрелей, а также рассмотрим вопросы, связанные с использованием и обслуживанием оснастки, позволяющей раскрыть широчайшие возможности этого простого и привычного электроинструмента.