Как расширить отверстие в металле
Расширить отверстие в металлической детали можно несколькими способами, но универсального инструмента, который подойдёт для любой ситуации нет. При небольшом увеличении достаточно развертки, для листового металла удобно ступенчатое сверло, а толстую деталь чаще обрабатывают обычными спиральными сверлами или кольцевой фрезой.
Обычное спиральное сверло не всегда хорошо подходит для расширения. Его рабочая часть рассчитана на резание сплошного металла, а при попадании в уже существующее отверстие центральная часть сверла оказывается над пустотой. В результате инструмент опирается только режущими кромками по краям и может сместиться относительно первоначальной оси из-за чего сложно получить ровные края. При большой разнице диаметров появляется и другая проблема: крупное сверло способно резко зацепиться за край отверстия, из-за чего появится сильная вибрация.
Для тонкого листа металла наиболее удобный вариант — ступенчатое сверло. Его рабочая часть состоит из последовательных ступеней, каждая из которых имеет больший диаметр. Инструмент вводят в уже существующее отверстие и постепенно высверливают его до нужного размера. Такие сверла обычно предназначены для листового металла толщиной до 4–6 мм, хотя допустимая толщина зависит от конкретной модели. Одним ступенчатым сверлом можно обрабатывать отверстия в широком диапазоне размеров, поэтому не требуется постоянно менять оснастку. Безусловно, для листового металла это один из лучших вариантов.
У ступенчатого сверла есть важное ограничение: оно не предназначено для глубокого сверления толстого металла. Его рабочая геометрия рассчитана на постепенное прохождение тонкого материала, поэтому для массивной стальной детали лучше выбрать другой инструмент. Кроме того, ступенчатое сверло не заменяет развертку, если требуется очень высокая точность.
Если расширять отверстие обычным спиральным сверлом диаметр лучше увеличивать постепенно. Допустим, исходное отверстие имеет небольшой диаметр, а требуется сделать его вдвое или втрое больше. Сразу ставить крупное сверло не стоит. Сначала отверстие расширяют промежуточным инструментом, затем переходят к окончательному размеру. При этом нет необходимости использовать сверла через каждый миллиметр: достаточно подобрать несколько размеров, при которых следующий инструмент будет нормально резать металл и не испытывать чрезмерную нагрузку. Главное тут не делать большие шаги, с которыми и возникают основные сложности.
Если требуется увеличить отверстие лишь немного, последовательное сверление может вообще не понадобиться. Для такой работы подходит развертка. Она снимает небольшой слой металла по внутренней поверхности отверстия и позволяет получить точный диаметр с более чистой поверхностью. Разверткой нельзя пользоваться как заменой сверлу при большом припуске. Если нужно существенно увеличить отверстие, сначала получают размер, близкий к требуемому, а затем оставляют небольшой припуск для окончательной обработки.
Основная проблема – получить отверстие большего диаметра, но сохранить его центр. Здесь есть разные методы, но особенно важно надежно закрепить деталь. Нельзя удерживать небольшую металлическую заготовку рукой во время сверления. Для фиксации используют тиски, струбцины или другие приспособления. При обработке листа полезно также подложить под него деревянный брусок или другую опору, если это возможно. Без фиксации на вменяемый результат можно не рассчитывать.
Скорость вращения выбирают с учетом диаметра сверла и материала, для свёрл можно найти соответствующие таблицы, здесь мы их приводить не будем. При сверлении стали желательно применять смазочно-охлаждающую жидкость. Она уменьшает трение и нагрев, облегчает резание и увеличивает срок службы сверла. Особенно это важно при работе с нержавеющей сталью, которая плохо отводит тепло и при неправильном режиме способна быстро затупить инструмент. Для нее используют сверла, рассчитанные на обработку именно нержавеющих сталей, и снижают скорость по сравнению с обычной конструкционной сталью.
При работе с тонким листом нужно контролировать момент выхода сверла из металла. На последних миллиметрах подачи сопротивление резко меняется, и инструмент может выйти через отверстие сильным рывком. У ступенчатого сверла эта проблема выражена слабее, но полностью не исчезает. После обработки кромку отверстия необходимо проверить: оставшиеся заусенцы удаляют зенковкой, фасочным инструментом или напильником.
Для больших отверстий в толстом металле можно использовать кольцевую фрезу. В отличие от обычного сверла, она вырезает металл только по кольцу, оставляя внутреннюю часть в виде керна. Благодаря этому при одинаковом диаметре требуется снять значительно меньше материала, чем при сплошном сверлении. Кольцевые фрезы особенно эффективны при изготовлении крупных отверстий в конструкционной стали, но для работы по существующему отверстию может потребоваться специальная направляющая без которой сложно рассчитывать на точный результат.
