Что такое корончатое сверло: виды, применение, как выбрать

Содержание

• Устройство и механизм работы корончатого сверла
   

• Особенности конструктивного исполнения корончатых сверл
   

• Классификация корончатых сверл по типу материала
   

• Типы хвостовиков и их применение
   

• Функциональные достоинства корончатых сверл
   

• Области применения корончатых сверл
   

• Как правильно выбрать корончатое сверло
   

• Техника работы с корончатыми сверлами
   

• Правила безопасности при работе
   

• Заключение
   

Устройство и механизм работы корончатого сверла

Корончатое сверло - это высокоспециализированный режущий инструмент, имеющий форму полого цилиндра и предназначенный для выполнения сквозных отверстий значительного диаметра в металлических материалах. В профессиональной среде данный инструмент известен также как «кольцевая фреза», «полое сверло» или «трубчатое сверло».

Кардинальное различие между корончатым и традиционным спиральным сверлом состоит в способе материалообработки. В то время как спиральное сверло удаляет материал по всему сечению отверстия, корончатое сверло выполняет резание исключительно по окружности планируемого отверстия. Данная особенность обусловлена полостной конструкцией инструмента, в которой режущие элементы размещены исключительно на внешней кромке цилиндрического корпуса.

Подобный механизм работы гарантирует существенную экономию энергетических ресурсов и временных затрат, поскольку обрабатываемая площадь поверхности кардинально уменьшается в сравнении с классическим методом сверления. По завершении рабочего процесса центральная часть обрабатываемого материала (керн) сохраняется в целостном виде и без затруднений извлекается из полученного отверстия.

Особенности конструктивного исполнения корончатых сверл

Ключевые составляющие конструкции

Корончатое сверло включает в себя несколько принципиально важных компонентов:

Режущий элемент - центральный функциональный узел, выполненный в виде полого цилиндра с режущими зубьями, расположенными по нижней кромке. Количественный состав зубьев изменяется в диапазоне от 4 до 16 единиц в соответствии с диаметральными размерами и функциональным назначением сверла. Каждый индивидуальный зуб обладает сложной трехмерной геометрией, включающей переднюю и две боковые режущие кромки.

Рабочая часть - цилиндрический корпус сверла, гладкий изнутри, с винтовыми канавками снаружи для эффективного отвода стружки. Стандартные размеры рабочей части составляют 25-30 мм и 50-55 мм, что определяет максимальную толщину просверливаемого материала.

Хвостовик - элемент для крепления сверла в патроне станка. Существует несколько стандартов хвостовиков, каждый из которых предназначен для определенного типа оборудования.

Особенности геометрии

Современные корончатые сверла производятся с использованием сложной многоступенчатой геометрии режущих кромок. Эта технология позволяет избежать вибраций при сверлении, обеспечить плавность работы и увеличить срок службы инструмента.

Винтовые канавки на внешней поверхности корпуса выполняют важную функцию отвода стружки из зоны резания. Правильная конструкция канавок обеспечивает эффективное удаление отходов и предотвращает заклинивание сверла.

Классификация корончатых сверл по типу материала

Инструменты из быстрорежущей стали (HSS)

HSS сверла производятся целиком из быстрорежущей стали, при этом режущие элементы формируются на протяжении всей рабочей длины инструмента. Основу материала составляет высоколегированная сталь со сложным химическим составом: вольфрам в концентрации до 19%, ванадий - 2,6%, молибден - до 3%, хром - 3,5-4,4%. В отечественной маркировке данному составу соответствует сталь марки Р6М5.

Функциональные достоинства HSS инструментов:

• Повышенная скорость выполнения операций сверления
• Возможность проведения многократных операций переточки (5-12 циклов)
• Доступная стоимость, особенно выраженная для диаметров до 40 мм
• Температурная стойкость до 600°C
• Широкий спектр совместимости с различными материалами

Сферы эффективного использования:

• Конструкционные и слаболегированные стальные сплавы
• Углеродистые стали с показателем прочности до 900 Н/мм²
• Цветные металлы и их многокомпонентные сплавы
• Чугунные материалы и литейные стальные сплавы

Твердосплавные инструменты (TCT)

TCT сверла комплектуются режущими компонентами из твердосплавных композиций, основу которых составляет карбид вольфрама с включениями карбида титана или тантала в кобальтовой матрице. Основной корпус выполняется из инструментальной стали, на режущие зубья методом пайки устанавливаются твердосплавные пластины.

Функциональные преимущества TCT инструментов:

• Способность к обработке высокотвердых металлических материалов
• Увеличенная износостойкость и продолжительный срок эксплуатации
• Повышенная скорость обработки и общая производительность процесса
• Температурная стойкость до 900°C
• Широкая область применения

Рекомендуемые сферы использования:

• Высоколегированные стальные сплавы с показателем прочности выше 900 Н/мм²
• Коррозионностойкие и жаростойкие стальные материалы
• Титановые сплавы различного состава
• Материалы повышенной сложности обработки

Узкоспециализированные модификации корончатых сверл

TCT-Rail инструменты

TCT-Rail инструменты являются уникальной категорией твердосплавных сверл, созданных исключительно для работы с железнодорожными рельсами. Данные инструменты характеризуются оригинальной конфигурацией твердосплавных режущих элементов и прогрессивными расширенными канавками на корпусе, обеспечивающими высокоэффективную обработку рельсовой стали с повышенными показателями твердости.
 

Разновидности хвостовиков и область их использования

Стандарт Weldon

Хвостовик типа Weldon признан наиболее популярным стандартом в сфере корончатых сверл. Конструктивно он выполнен в виде цилиндрического элемента с парой опорных площадок, обеспечивающих надежное закрепление при помощи винтовых соединений в патроне оборудования.

Производится в двух базовых типоразмерах:

• Weldon 19 мм - применяется для инструментов диаметром в диапазоне 12-50/61 мм
• Weldon 32 мм - предназначен для инструментов диаметром свыше 50/61 мм

Хвостовик Weldon демонстрирует совместимость с подавляющим большинством магнитных сверлильных установок, однако не применим для японского оборудования стандарта NITTO и установок марки FEIN.
 

Универсальный тип (One-Touch)

Универсальный хвостовик создан с целью достижения максимальной совместимости с разнообразными категориями оборудования. Данная конструкция объединяет технические решения стандартов Weldon и NITTO, обеспечивая возможность применения как в патронах с винтовым зажимным механизмом, так и в быстрозажимных конструкциях.
 

Конструктивные характеристики:

• Три кольцевых паза для быстрозажимных патронов
• Единая плоскость для винтового крепления в патронах Weldon
• Стандартный диаметр 19 мм
   

Данный тип хвостовика демонстрирует особую практичность при интенсивном использовании и частой замене инструмента.

Система Quick-In (FEIN)

Узкоспециализированный хвостовик, разработанный для магнитно-сверлильного оборудования стандарта FEIN. Отличается уменьшенным диаметром в сравнении с Weldon 19 и оборудован специализированными выемками для фиксации.
 

Технические параметры:

• Пара углублений для обеспечения надежной фиксации
• Полноценная передача крутящего момента
• Отсутствие совместимости с альтернативным оборудованием без применения переходных элементов
   

Функциональные достоинства корончатых сверл

Экономия энергопотребления

Уникальная конструкция корончатых сверл обеспечивает существенное сокращение энергетического потребления в процессе сверления в сравнении с классическими спиральными инструментами. Режущие элементы воздействуют исключительно на ограниченную площадь по окружности формируемого отверстия, что дает возможность применения оборудования с пониженными мощностными характеристиками.

Высокая производительность

Корончатое сверление обеспечивает создание отверстия за один проход без необходимости предварительного засверливания центра. Скорость сверления в несколько раз превышает показатели спиральных сверл - там, где раньше требовались минуты, теперь достаточно секунд. Эффективность может быть выше в 4-12 раз или в 1,5-2 раза в зависимости от условий работы.

Улучшенное качество отверстий

Корончатые сверла обеспечивают высокое качество поверхности отверстий с минимальной шероховатостью. Получаемые отверстия практически не требуют дополнительной обработки, что экономит время и ресурсы.

Возможность заточки

HSS сверла могут подвергаться повторной заточке до 5-12 раз в зависимости от степени износа. Это значительно увеличивает экономическую эффективность использования инструмента при условии правильного восстановления геометрии режущих кромок.

Универсальность эксплуатации

Корончатые сверла могут работать в различных условиях:

• На плоских и криволинейных поверхностях
• На цилиндрических трубах различного диаметра
• В горизонтальном и вертикальном положении
• При потолочном креплении станка

Низкий уровень шума

Процесс корончатого сверления характеризуется минимальным уровнем шума по сравнению с традиционным сверлением, что важно при работе в условиях ограниченного шумового режима.

Эффективное охлаждение

Полая конструкция сверла обеспечивает лучший доступ смазочно-охлаждающей жидкости к рабочей зоне. Это способствует более эффективному отводу тепла и уменьшению износа инструмента.

Области применения корончатых сверл

Промышленное производство

Корончатые сверла широко используются в различных отраслях промышленности:

• Машиностроение - для создания отверстий в деталях машин и механизмов
• Авиационная промышленность - при производстве авиационных конструкций
• Судостроение - для сверления отверстий в корпусных конструкциях
• Станкостроение - при изготовлении станочного оборудования

Строительство и монтаж

В строительной сфере корончатые сверла применяются для:

• Монтажа металлоконструкций
• Сборки каркасов зданий и сооружений
• Установки инженерных систем
• Ремонта крупногабаритной техники

Железнодорожный транспорт

Специализированные TCT-Rail сверла используются для обслуживания железнодорожной инфраструктуры, включая сверление отверстий в рельсах различного профиля.

Трубопроводное строительство

Корончатые сверла идеально подходят для создания отверстий в трубах и трубопроводах благодаря возможности работы на криволинейных поверхностях. Компактность магнитных станков позволяет устанавливать оборудование непосредственно на трубе в нужном месте.

Металлообработка

В сфере металлообработки корончатые сверла применяются для:

• Создания технологических отверстий в заготовках
• Обработки листового металла различной толщины
• Работы с профильным металлопрокатом

Как правильно выбрать корончатое сверло

Определение материала обрабатываемой детали

Первый и наиболее важный фактор при выборе корончатого сверла - это характеристики обрабатываемого материала. Необходимо определить:

Тип материала:

• Конструкционные стали
• Легированные стали
• Нержавеющие стали
• Цветные металлы
• Чугун
• Специальные сплавы

Прочностные характеристики материала можно определить по следующим параметрам:

• Предел прочности при растяжении (Н/мм²)
• Твердость по Бринеллю (HB)
• Твердость по Роквеллу (HRC)

Выбор типа сверла по материалу

Общее правило выбора между HSS и TCT:

• Для материалов с пределом прочности менее 900 Н/мм² рекомендуются сверла HSS
• Для материалов с пределом прочности свыше 900 Н/мм² предпочтительны сверла TCT

Детальные рекомендации по применению:

Технические параметры

При выборе корончатого сверла необходимо учитывать следующие технические характеристики:

Диаметр сверла - должен соответствовать требуемому диаметру отверстия. Стандартный диапазон от 12 до 200 мм.

Рабочая длина - определяет максимальную толщину просверливаемого материала. Стандартные размеры: 25-30 мм и 50-55 мм.

Тип хвостовика - должен соответствовать используемому оборудованию:

• Weldon 19 - для станков с соответствующим патроном
• Universal - для универсальности применения
• Quick-In - для станков FEIN

Частота вращения - различные типы сверл требуют определенных режимов:

• HSS 12-15 мм: ~450 об/мин
• TCT 12-15 мм: минимум 600 об/мин

Выбор производителя и серии

При выборе корончатого сверла важно учитывать репутацию производителя и характеристики конкретной серии:

Критерии оценки:

• Известность бренда и опыт на рынке
• Качество используемых материалов
• Технология производства
• Гарантийные обязательства
• Доступность сервисного обслуживания

Дополнительные особенности:

• Наличие специальных покрытий для увеличения износостойкости
• Система центровки и позиционирования
• Возможность работы с водяным охлаждением
• Комплектация центрирующими штифтами

Экономические соображения

Стоимость владения включает не только цену самого сверла, но и:

• Количество отверстий, которые можно выполнить одним сверлом
• Возможность и стоимость заточки
• Время, затрачиваемое на одно отверстие
• Качество получаемых отверстий и необходимость доработки

Сравнение экономической эффективности:

• HSS сверла: меньшая начальная стоимость, возможность заточки, подходят для серийного производства
• TCT сверла: более высокая начальная стоимость, больший ресурс, отсутствие необходимости в заточке

Техника работы с корончатыми сверлами

Подготовка к работе

Проверка оборудования:
Перед началом работы необходимо убедиться в исправности магнитного сверлильного станка:

• Отсутствие люфтов между приводом и направляющими
• Идеальное состояние механизма подачи
• Достаточная сила магнитного притяжения (минимум для материала толщиной 6 мм)

Подготовка поверхности:
Поверхность для установки магнитного основания должна быть:

• Очищена от ржавчины, краски и загрязнений
• Ровной и без значительных неровностей
• Толщиной не менее 6-8 мм для надежного притяжения

Центровка отверстия:
Для сверл диаметром 12-15 мм обязательно накернивание центра будущего отверстия. Для сверл большего диаметра центровка также настоятельно рекомендуется.

Установка и настройка режимов

Частота вращения:
Правильный выбор оборотов критически важен для эффективной работы и долговечности сверла: