Как и чем сверлить разные стены
Артем Егоров, руководитель компании Mebelarty, помогает разобраться, как правильно сверлить стены из разных материалов, получать отверстия нужных диаметров и избегать трещин и сколов.
Что подготовить для работы
- Электроинструмент для сверления: дрель или перфоратор. Его можно приобрести или взять напрокат.
- Набор сверл — в зависимости от того, в какой стене будете делать отверстие. Или набор коронок.
- Тестер для обнаружения скрытой проводки и портативный металлодетектор, чтобы проверить, есть ли в стене металлическая арматура.
- Пылесос для сбора пыли, лучше профессиональный строительный. Обычный бытовой пылесос будет быстро забиваться крупными частицами и отходами.
- Закрытую обувь и перчатки, чтобы избежать травм.
- Очки, маску или респиратор, чтобы защитить органы дыхания от пыли.
Тестер для обнаружения скрытой проводки
Как сверлить кирпич
Чтобы не расколоть кирпич при сверлении, важно учитывать его структуру. Кирпичи бывают полнотелые, с объемом пустот не более 13%, и пустотелые — более пористые и легкие.
Пустотелый кирпич нужно сверлить дрелью или перфоратором в безударном режиме, иначе можно повредить поверхность. Для полнотелых лучше использовать перфоратор и включать ударный режим, но не сразу, а после того, как сверло углубится на 0,5 см.
Универсальное сверло для всех видов кирпича — перьевое сверло по керамограниту. Оно справится с кирпичом любой плотности и твердости.
Как сверлить кирпич, чтобы его не испортить
Узнайте большеКак сверлить плитку
Для плитки понадобится дрель или перфоратор. Если нужно сделать отверстия под дюбель, подойдут копьевидные сверла по кафелю, стеклу и керамике. Наконечник в форме копья или пера уменьшает площадь соприкосновения с поверхностью плитки, поэтому можно прикладывать меньшую силу, чтобы сделать отверстие. Так снизятся давление на плитку и угроза ее повредить.
Чтобы сделать отверстие под розетку или трубу, нужно использовать алмазную коронку по бетону или керамограниту.
Важно следить, чтобы во время работы плитка не перегревалась, иначе ее поверхность может растрескаться. Охлаждать сверло в воде нужно каждые 15–20 секунд. Когда сверло упрется в стену, его нужно заменить на сверло для бетона или кирпича.
Следует работать на низких оборотах инструмента и контролировать силу нажатия, чтобы плитка не треснула.
Как просверлить плитку, чтобы она не треснула
Узнайте большеКак сверлить бетон
Бетон проще сверлить ударной дрелью или перфоратором. Возвратно-поступательные удары сверла пробивают бетон и извлекают при вращении образующуюся крошку. Обычной дрелью придется работать дольше, потому что бетон сверлить труднее, чем дерево или металл.
Артем Егоров
Перед сверлением и штраблением стен проверьте тестером для обнаружения проводки, не будут ли задеты провода. На одном из объектов строители, нарушая ГОСТы и СНиПы, протянули кабель наискосок.
При штраблении мы попали в провод. Пришлось вызывать электрика, который вскрыл и устранил пробитие. С тех пор пользуемся хорошим детектором. Это очень выручает на объектах, где нет схемы электропроводки. Кроме того, с помощью металлодетектора посмотрите, будет ли на пути сверла арматура. Если да, то вам понадобится алмазная коронка или сверло по металлу. Как только сверло по бетону дойдет до арматуры, замените его на сверло по металлу.
Для сверления бетона подойдут такие насадки:
- Сверла по бетону с твердосплавными наконечниками — например, из победита. На упаковке может быть указано «ударные сверла». Они выдерживают нагрузку, которая возникает при ударном сверлении крепкого бетона.
- Зубчатые насадки для работы в ударном режиме.
- Алмазные коронки для безударного режима.
Как сверлить бетон
Пошаговая инструкция
1
Наденьте закрытую обувь, защитные перчатки, очки, маску или респиратор.
2
Отметьте место для будущего отверстия карандашом и определите глубину сверления. Для этого можно сделать отметку на сверле фломастером или малярным скотчем. Чтобы повесить картину или легкую полку на дюбель, достаточно отверстия глубиной 2,5 см.
3
Вставьте в дрель сверло по бетону или коронку.
4
Приставьте кончик сверла к отметке на стене и убедитесь, что оно строго перпендикулярно плоскости стены.
5
Включите среднюю скорость вращения дрели, чтобы сделать наметочное отверстие.
6
Начните сверлить, но ударный режим сразу не включайте. Так вибрации не повлияют на угол наклона сверла. Когда просверлите 0,5 см, можете увеличить скорость и включить ударный режим.
7
Во время сверления нажимайте на инструмент уверенно, но не чрезмерно сильно, чтобы сверло погружалось в бетон постепенно, — иначе сверло можно повредить. Двигайте инструмент не только вперед, но и периодически назад, чтобы сверло освобождало отверстие от пыли.
8
Каждые 10–15 минут делайте перерыв, чтобы мотор дрели и сверло остыли. Сверло будет остывать быстрее, если опускать его в стакан с холодной водой.
9
Удалите из отверстия пыль. Используйте ершик, а затем уберите бетонную крошку пылесосом.
Как сверлить газоблоки и пеноблоки
Газоблоки и пеноблоки делают из ячеистых, или легких, бетонов. От простого бетона они отличаются менее плотной и более пористой структурой. Сверлить их легче. Для этого можно использовать дрель или шуруповерт со сверлом по дереву, коронкой по дереву или керамограниту. Пенобетон лучше не сверлить перфоратором, тем более в ударном режиме: стена будет крошиться.
Последовательность работы примерно такая же, как с простым бетоном. Однако надежность отверстий в таком материале будет хуже: пластиковые или металлические анкеры могут вывалиться, если в отверстии окажется много воздушных карманов. Чтобы повесить на такую стену что-то тяжелее картины, лучше использовать химические анкеры — это синтетическая смола, которая заполняет неровности, полости и трещины внутри стены.
Как повесить полку на стену, которая крошится
Узнайте большеКак сверлить дерево
Если у вас стены из бревен или клееного бруса, для сверления можно использовать дрель или шуруповерт. В качестве насадок можно выбрать:
- Винтовое сверло по дереву. Такие сверла могут иметь большую длину — 300, 450, 600 мм — и большой диаметр — от 10 до 52 мм. Это позволяет делать глубокие и широкие отверстия для крупного и выносливого крепежа. Выступы по краям сверла аккуратно надрезают волокна, древесина не рвется, а аккуратно режется.
- Спиральное сверло по дереву. У таких сверл небольшие диаметры; они подходят, если нужно повесить на стену что-то легкое — небольшое зеркало или кашпо. Наконечник заканчивается центрирующим острием, которое не дает сверлу сдвинуться с заданной точки.
- Перьевое сверло по дереву. Диаметр таких сверл (от 8 до 60 мм) позволяет делать действительно широкие отверстия.
- Коронки по дереву. Выбирайте их, если нужно просверлить отверстие под розетку, выключатель или трубу. Диаметр коронок обычно разнится от 19 до 127 мм, а глубина — от 22 до 64 мм. Если сверлить будете не цельную древесину, а, например, ДСП, установите на инструменте высокую скорость оборотов, чтобы отверстие получилось ровным.
Последовательность сверления деревянной стены такая же, как при сверлении бетонной, однако есть нюансы:
- Отмечайте точку сверления не карандашом, а шилом. В отметку-прокол проще попасть острым наконечником сверла и просверлить точно там, где нужно.
- Если стена сырая, древесина будет более вязкой. Сверло будет нагреваться быстрее, чем при сверлении сухого дерева, поэтому не забывайте останавливаться каждые 10–15 секунд, чтобы сверло остыло.
- Если нужно сделать отверстие большой глубины, а у вас только короткое сверло, используйте специальный удлинитель. Он обойдется дешевле сверла нужной длины.
Как сверлить гипсокартон
Чтобы повесить полку, светильник или телевизор на гипсокартонную перегородку, воспользуйтесь шуруповертом. Гипсокартонный лист — материал хрупкий, поэтому инструмент большой мощности и ударный режим дрели ему навредят. Если же гипсокартон прилегает к стене вплотную и вам нужно отверстие длиннее толщины гипсокартона, нужно будет сверлить отдельно гипсокартон и отдельно — стену.
8 проверенных способов повесить телевизор на стену из гипсокартона
Узнайте большеДля гипсокартона подойдет сверло по дереву. Сверлите гипсокартон насквозь, а когда дойдете до основной стены, поменяйте насадку на сверло для бетона или кирпича.
Если гипсокартон крепится на металлический профиль и между ним и стеной есть зазор, в качестве крепежа в отверстии лучше использовать дюбель-бабочку. Если гипсокартон прикручен непосредственно к стене, используйте обычный дюбель. Чтобы работать быстрее, можно воспользоваться дюбелем с острым наконечником — например, Driva или Hard-Fix: для него не нужно сначала сверлить гипсокартонную стену.
Узнайте больше:
- Как правильно резать фанеру?
- В каком порядке делать ремонт. Лучшая схема от эксперта
- Почему рабочие наливают воды меньше, чем в инструкции: как правильно разводить штукатурку
07.06.2022
для чего нужны трехточечные сверла и где в перьевых — перья? / Инструменты / iXBT Live
Дерево, в наших краях, один и самых часто встречающихся и популярных материалов с которым имеет дело домашний мастер. Из него можно построить дачный домик, поставить забор, сделать мебель и многое другое. В этой статье хотел бы рассказать о различных типах сверл для выполнения отверстий в дереве и поделится собственным опытом по их выбору и применению, а также дать несколько советов, которые возможно будут полезны читателю.
Вообще, по своему сугубо личному мнению, практически любое дерево обладает крайне положительной энергетикой и работа с ним позволяет успокоить нервы и привести в равновесие душевное состояние не хуже медитации или таблеток. Возможно именно поэтому, большинство столяров и плотников, которые мне встречались, были людьми крайне уравновешенными и добродушными 🙂
Самая простая и наиболее частая операция выполняемая с деревом это сверление отверстий, давайте посмотрим когда и чем их лучше делать. Конечно, разные виды древесины отличаются друг от друга и мягкая сосна или липа, требуют гораздо меньшего усилия при обработке чем, например, бук или дуб. Однако, общие принципы применения тех или иных типов сверл одинаковые для всех видов.
Трехточечные сверла
Применение: сверление отверстий небольшого диаметра в дереве, фанере, ДСП и тд.
Сверла предназначенные для сверления именно дерева и содержащих его материалов (типа ДСП). По конструкции такие сверла имеют в передней части, по оси сверла, заостренный шип, для точного позиционирования на месте сверления. Кроме этого, режущие элементы имеют небольшой наклон в сторону поверхности сверления и вся конструкция напоминает трезубец. Спиральные канавки-шнеки, через которые происходит отвод высверленного дерева имеют большую глубину и дополнительно заточенную кромку для получения более гладкого отверстия.
Такие свела обычно имеют гладкий цилиндрический хвостовик под кулачковый патрон дрели или шуруповерта, реже встречаются с хвостовиком шестигранной формы для держателей ударных шуруповертов (так называемых импактов) и некоторых других специфических моделей сверлильных устройств.
Главной особенностью при сверлении такими сверлами, является приложение усилия строго перпендикулярно оси сверла, иначе оно, при перекосе, либо погнется (если плохое), либо сломается (если хорошее), особенно это актуально для малых диаметров сверл (до 5мм). При выполнении сквозного сверления желательно подкладывать под заготовку черновой брусок, чтобы с обратной стороны целевой заготовки не происходило вырывание волокон при выходе трезубца. Впрочем, этот совет актуален для любых типов сверл.
Сверла отлично подходят для засверловки отверстий перед вкручиванием саморезов, чтобы предотвратить растрескивание деревянной заготовки вдоль волокон. Продаются как поштучно, так и в наборах, обычно, от 3 до 10мм в диаметре.
Достоинства: лучший вариант для сверления отверстий в дереве диаметром до 10мм. Достаточно дешевы.
Недостатки: Малые диаметры достаточно легко сломать при перекосе в процессе сверления.
Универсальные спиральные сверла
Применение: сверление разных типов материалов, в том числе дерева.
Это самые распространенный тип сверл, используемый для сверления не только дерева, но и других материалов: пластика, металла, пенобетона и др. Их удобно применять когда отверстие сверлится сразу в нескольких, сложенных в «пирог», заготовках.
Такие сверла имеют две режущие кромки на коническом наконечнике и закручены спиралью. Глубина спиральных канавок меньше чем у сверл по дереву и их кромка не такая острая. Изготавливаются как с гладким цилиндрическим хвостовиком, так и с шестигранником, если покупаете набор второго типа, проверяйте чтобы на нем было упоминание или значок, что подходят для работы импактами.
В основном универсальные сверла изготавливаются из углеродистой или быстрорежущей стали HSS/Р6М5 — первый вариант более дешевый, хрупкий и выдерживает меньшие боковые нагрузки на излом, чем вторые, в которых присутствует небольшой процент молибдена и вольфрама.
Подобные сверла имеют строго определенный угол заточки для тех или иных видов материала, хотя, для сверления дерева этот параметр не очень важен, тут главное, чтобы кромка была просто хорошо заточена. Также отмечу, различие данного типа сверл по цвету:
- серый — родной цвет стали из которой изготовлено сверло, свидетельствует об отсутствии дополнительной обработки;
- черно-золотистый — свела прошли отпуск, снявший внутреннее напряжение стали;
- черный — выполнено воздействие перегретым паром, увеличившее стойкость сверла к износу;
- золотой — покрытие из нитрида титана, которое увеличивает твердость сверла и якобы обеспечивает его лучшее скольжение.
Однако, по личному опыту отмечу, что оценивать качество ориентируясь по цвету не стоит, у меня были и черные и «золотые» сверла разных производителей и ломаются они ничуть не хуже обычных 🙂 Особенно преуспели в такой покраске китайские производители, покрытие которых стирается после первых двух просверленных отверстий. Главное материал изготовления самих сверл, брендовые ходят дольше, да и покрытие выдерживает десятки отверстий даже в твердых материалах (при соблюдении правил сверления).
При должной сноровке отверстия в дереве получаются ровными, однако, но скорость сверления отверстий ниже, чем у сверл из предыдущего пункта, а широкий конус режущей кромки увеличивает время точного позиционирования центра сверления. Сверлить нужно также как и сверлами для дерева, прилагая усилие строго перпендикулярно оси сверла, особенно если сверлим малым диаметром.
Диаметр универсальных сверл обычно не превышает 10мм (редко попадаются 12мм), часто продаются в наборах по несколько штук с диаметром от 3 до 10мм. Советую всегда иметь в наличии один такой набор с сверлами разного диаметра + несколько отдельных дублей диаметром 3-4 мм.
Достоинства: Универсальность. Вариант для сверления отверстий не только в дереве.
Недостатки: Малые диаметры. Достаточно хрупкие (особенно китайские :). При высоких оборотах сверления есть риск перегреть сверло (больше относится к плотным материалам).
Перовые (перьевые) сверла
Применение: сверление в дереве больших и глубоких отверстий диаметром от 10 до 60мм.
Еще один популярный тип сверл для древа, отличаются большой производительностью и невысокой ценой. Свое название получили из за специфической плоской формы, отдаленно напоминающей формой перо птицы. Можно сверлить отверстия достаточно большой глубины (в пределах 100-130мм), а при использовании специального удлинителя, можно глубину отверстий существенно увеличить. Рабочая часть имеет плоскую форму «трезубец» с острым центрирующим шипом. Заточку имеют грани центрального шипа с противоположных сторон, а также два боковых резца, форма и заточка которых может отличаться у разных производителей. Редко встречаются «перья» с двухсторонней заточкой режущих кромок, для возможности сверления в обоих направлениях вращения.
Хвостовик — шестигранный, может быть с проточкой или без — предназначенный для кулачковый патронов. Форма зажимной части (хвостовика) обусловлена бОльшей нагрузкой, которая воздействует на данный тип сверл при сверлении, особенно глубоких отверстий больших диаметров и гладкий хвостовик просто будет проскальзывать в патроне, как его не затягивай. Соответственно, для работы такими сверлами требуется более мощный инструмент. Толщина плоской части пера, обычно, пропорциональна диаметру отверстия, которое им можно проделать и чем он больше, тем толще и режущая часть.
Качество получаемых отверстий не очень высокое, причем оно получается тем грубее, чем глубже отверстие, т.к. достаточно сложно выдержать строго вертикальное усилие по оси сверла и даже при небольшом перекосе стенки отверстия повреждаются не заточенной плоской частью «пера». Подобный сверла изготовлены из более мягкого металла, а дешевые варианты, при сверлении глубоких отверстий, подвержены скручиванию и изгибу, бывает что даже новые «перья» изначально имеют плохую центровку, что вызывает биение и плохое качество получаемого отверстия. Начинать сверление нужно на низких оборотах, далее продолжать сверление не превышая показатель 450 об/мин (причем, чем больше диаметр, тем медленнее сверлим), периодически вытаскивая вращающееся сверло, чтобы обеспечить выход опилок.
Продаются как отдельно, так и в наборах. Для бытовых работ ходовые размеры диаметров получаемых отверстий от 10 до 25мм.
Достоинства: Дешевизна. Можно получать достаточно большие отверстия. Простота конструкции позволяет делать заточку режущих кромок самостоятельно.
Недостатки: Невысокое качество получаемого отверстия. Склонность к скручиванию и изгибу. Для сверления глубоких отверстий требуется мощный инструмент. Достаточно высокий центральный шип ограничивает возможность делать глухие отверстия в досках и брусках.
Сверла Форстнера
Применение: сверление качественных отверстий большого диаметра, в том числе глухих.
Сверло изобретено в 1874 году Бенджамином Форстнером и с тех пор притерпело большое количество модификаций. Является лучшим вариантом, чтобы получить красивое ровное отверстие в дереве, ДСП, МДФ и других подобных материалах: сквозное или глухое с нужной глубиной. Подобные сверла используются для выполнения посадочных отверстий для петель мебели и другой фурнитуры, когда важен именно аккуратный результат. Конструкция сверла достаточно сложная, что дает разным производителям реализовать свой полет фантазии в конструкции данной расходки. По сути сверло Форстнера — это небольшая фреза с несколькими режущими элементами: центральное острие служит для точного позиционирования центра будущего отверстия, шип может быть в виде конуса, призмы или даже конусного винта. Острая перемычка с лезвиями, проходящая перпендикулярно оси сверла, в процессе вращения обеспечивает послойное срезание дерева и отвод опилок и стружки, а режущая кромка по кругу позволяет получить очень ровный размер круга отверстия с гладкими стенками.
Кромка может быть выполнена в виде только двух твердосплавных резцов или же в виде венца-коронки с несколькими зубьями (обычно для сверл с большим диаметром). Базовые диаметры подобных сверл продающихся как отдельно, так и комплектами от 10 до 35мм. Однако, существуют варианты для выполнения больших отверстий, например, на 68, 80 или даже 117мм.
Производятся подобные сверла из качественной быстрорежущей стали. Могут быть сборными (более дешевые варианты), состоящими из нескольких частей или выточенными из единого куска стали (дорогие). Хвостовик обычно представляет из себя круглый гладкий цилиндр: для небольших диаметров — 8мм, для крупных — 10мм. При сверлении нужно начинать с малых оборотов, затем сверлить на средних (до 1600-1800об/мин) не перегревая, чтобы не повело металл. Инструмент должен быть мощным, чтобы обеспечить достаточный крутящий момент для выполнения больших отверстий. В продаже есть варианты в комплекте с ограничителем сверления, что крайне удобно для изготовления сверления отверстий со строго заданной глубиной под мебельные петли.
Достоинства: Высокое качество получаемых отверстий. Отличный вариант для сверления глухих и достаточно глубоких отверстий заданной глубины.
Недостатки: Из-за сложности конструкции и качественной стали, достаточно дороги, особенно для больших диаметров. Подвержены перегреву на высоких оборотах.
Коронки
Применение: Сверление отверстий большого диаметра в доске, фанере, пластике итд.
Оптимальны в использовании, если нужно просверлить большое отверстие, например, для подрозетника в не толстых материалах типа фанеры, доски, ДСП, ОСБ, гипсокартоне итд. Для дерева лучше покупать составные наборы в которые входит центральная часть (державка) и сменные коронки разных диаметров. В качестве центровочного сверла можно использовать, либо универсальное, либо, что еще лучше — сверло по дереву, желательно с боковой проточкой хвостовика, чтобы не проскальзывало при сверлении. Сверло фиксируется в державке при помощи винта под шестигранник, поэтому легко меняется в случае поломки. Коронок в наборах может быть много — 10-12 штук, от 19 до 127мм в диаметре. Каждая коронка имеет большое количество зубьев и работает как пила.
Кроме этого, есть варианты наборных коронок, когда режущая часть представляет из себя пильное полотно в виде неполного круга, фиксируемое в специальном диске с центральным сверлом.
Металл изготовления может быть HCS (высокоуглеродистая сталь) подходит только для мягких материалов типа дерева или пластика, HSS — быстрорежущая сталь, подходит еще и для листового металла.
Качество отверстия сделанного таким сверлом сильно зависит от умения пользователя, при должной сноровке и качественных коронках можно получить вполне гладкие кромки и стенки. Работать нужно на средних оборотах, т.к. конструкция не предполагает хорошего отвода образующихся опилок и на больших оборотах мелкий зуб коронок быстро забивается деревом, перестает резать и начинает нагреваться от трения, легко получить дымок от дерева и перегрев металла. Глубина ограничена глубиной самой коронки и не превышает 2-3см.
С большими диаметрами коронок нужно работать весьма аккуратно, лучше использовать мощный инструмент с автотормозом, хорошо удерживая и фиксируя его в обеих руках, т. к. при заклинивании такой коронки, можно получить вывих запястья или пальцев от проворота дрели или шуруповерта при резкой остановке коронки. А еще достаточно непросто вытащить из коронки получившийся кружок. Существуют варианты таких сверл с выталкивающими пружинами, вокруг центрального сверла, но это скорее маркетинг, работает такой механизм не очень хорошо.
Достоинства: Быстрое получение отверстий большого диаметра. Большой выбор размеров. Невысокая цена наборов.
Недостатки: Склонность к забиванию полотна коронок древесной пылью и опилками. Небольшая глубина.
Если интересны недорогие варианты сверл, можете посмотреть эту подборку.
В этой части я рассказал про базовые типы сверл для дерева. В следующей расскажу о других, более интересных вариантах. Продолжение следует…
прецизионных отверстий путем сверления, растачивания и развертывания — Tarkka
Крайне важно, чтобы инженеры-конструкторы понимали весь путь деталей, которые они проектируют, от определения чертежа до производства, и осмотр.
Главы видео
00:00 – Введение
00:47 – Прецизионные отверстия в конструкции машин
02:36 – Предельные размеры отверстий
03:03 – Элементы управления положением GD&T
03:55 – Элементы управления формы GD&T
04: 43 – GD&T Orientation Controls
05:31 – Отделка поверхности
06:26 – Просверленные отверстия
07:33 – Советы по использованию сверл
08:23 – Центровочные сверла
09:44 – Развертки
11:26 – Растачивание
12: 27 – Круговое фрезерование
13:07 – Регулируемая компенсация (G41/G42)
14:28 – Точность процессов обработки
16:21 – Контроль прецизионных отверстий
17:03 – Калибр-пробки (проходные/непроходные штифты)
17:54 – Штангенциркули для внутренних измерений
18:26 – Телескопические нутромеры
19:00 – Микрометр с внутренним диаметром трубы
19:36 – Нутромер со шкалой
20:19 – Трехточечный микрометр
21:45 – Как убедиться, что отверстие соответствует техническим условиям
23:10 – Правило 1, Принцип конверта
24:01 — ISO и ASME для элементов размера
25:31 — Заключение
Дополнительные ресурсы
- Mitutoyo, Краткое руководство по прецизионным измерительным приборам
- Содержит обширную информацию о том, как выбирать и использовать различные типы ручных и цифровых измерительных приборов и учитывать связанные с ними ошибки.
- ВВС США, Стандарт авиационного проектирования AND10387
- Перечень общепринятых допусков на размер просверленных отверстий.
- Edge Precision, компенсация на режущий инструмент небольшое пояснение
- Одно из лучших доступных объяснений того, как настроить компенсацию G41/G42 в режиме управления для фрезерной обработки с ЧПУ.
Стенограмма видео
Прецизионные сверления и отверстия являются фундаментальной особенностью почти каждой машины. Если вы когда-либо проектировали что-либо со штифтом, подшипником или уплотнением, вам, несомненно, приходилось указывать точное отверстие.
Тщательная спецификация и контроль отверстий необходимы для правильного функционирования почти каждой машины.В этом видео мы познакомим вас с основными методами изготовления отверстий, используемыми в промышленности, и покажем вам некоторые передовые методы проектирования, чтобы вы не увеличивали ненужные затраты на свои детали и не создавали проблем во время производства. Мы также дадим вам несколько советов по получению отличных результатов при обработке с помощью обычных инструментов и оборудования. А поскольку основой прецизионной обработки являются прецизионные измерения, мы обсудим некоторые аспекты метрологии, чтобы вы могли каждый раз измерять свои детали быстро и точно.
Во-первых, давайте поговорим о некоторых примерах проектирования станков, где вам нужно будет указать прецизионное отверстие. Этот шарикоподшипник установлен в алюминиевом корпусе. Отверстие, в которое он подходит, должно быть очень точно выполнено, чтобы подшипник функционировал должным образом. Если посадка между подшипником и корпусом слишком плотная, подшипник может заблокироваться после установки или преждевременно выйти из строя. Если посадка слишком свободная, подшипник может сместиться во время работы, что приведет к вибрации или другим проблемам в машине.
Для достижения номинальных характеристик шарикоподшипникам требуется тщательно обработанный корпус и вал.Для этого подшипника разница между «слишком герметичным» и «слишком свободным» отверстием составляет всего около пяти десятитысячных дюйма, или 12 микрон. Это очень жесткий допуск, и для правильной обработки и проверки требуется определенная осторожность.
Другим примером прецизионного отверстия является отверстие под уплотнение. Как мы обсуждали в нашем видеоролике об уплотнительных кольцах, уплотнения зависят от тщательно контролируемого взаимодействия с отверстием. Если посадка слишком тугая, поршень может заклинить. Слишком слабое, и уплотнение может протекать или выдавливаться в зазор между поршнем и отверстием.
Установочные штифты можно использовать для выравнивания двух компонентов. Тщательный контроль местоположения требуется, если детали должны легко собираться.Наконец, конструкторы часто выравнивают компоненты или передают усилие с помощью штифтов. Одна из распространенных схем состоит в том, чтобы спроектировать соединение таким образом, чтобы штифты вдавливались в одну часть, а другая часть свободно скользила по ним. Достижение этих посадок требует не только точного размера отверстий, но и того, чтобы они были просверлены в правильных местах.
Имея в виду эти области применения, давайте более внимательно подумаем об особых качествах отверстия, влияющих на его характеристики, и обсудим, как мы можем контролировать эти качества на инженерном чертеже. Самая очевидная характеристика, которая приходит на ум, — размер. Если отверстие слишком маленькое, ответная часть не подойдет. И если он слишком большой, он может не обеспечить требуемой точности выравнивания. Конструктор использует допуск, чтобы указать диапазон размеров, приемлемый для готового элемента. Ранее мы показывали вам, как систематически устанавливать этот допуск на основе желаемого соответствия между компонентами.
Если отверстия в шаблоне расположены неаккуратно, детали не соберутся.Но размер отверстия — не единственная характеристика, о которой нам нужно беспокоиться. Если вы когда-либо пытались выровнять две детали с помощью набора винтов или штифтов, вы, возможно, лично столкнулись с важностью расположения отверстий. В этом случае, даже если размеры всех задействованных отверстий находятся в пределах допуска, вы можете обнаружить, что детали все равно не подходят друг к другу. Это связано с тем, что отверстия также должны находиться в правильном месте, чтобы соединение функционировало должным образом. В то время как допуск местоположения можно контролировать с помощью обычных линейных размеров, геометрических размеров и допусков, или GD&T, позволяет проектировщику гораздо более точно контролировать допуски положения элементов, а также увеличивает величину допустимого допуска без влияния на функциональность.
Форма отверстия, особенно отверстия под подшипник, может иметь существенное влияние на посадку и функционирование сопрягаемой детали.Но допусков на размер и расположение по-прежнему недостаточно для полного определения размерных характеристик отверстия. Отверстие, даже очень точно обработанное, никогда не бывает идеальным цилиндром. Всегда есть крошечные вариации, высокие и низкие точки, которые отклоняются от идеального цилиндра. Величина допустимого отклонения от идеально круглого прямого цилиндра контролируется допуском формы. Для цилиндров допуски GD&T на прямолинейность, округлость и цилиндричность являются основными способами, с помощью которых проектировщик определяет требования к форме. Если вы работаете в соответствии со стандартами черчения ASME, существует также неявный контроль формы, о котором мы поговорим чуть позже.
Существует еще одно размерное свойство, называемое ориентацией, которое также может иметь большое влияние на производительность машины. Ориентация используется для описания того, насколько параллельно или перпендикулярно должно быть отверстие по отношению к другому элементу. Например, когда отверстия подшипников имеют чрезмерное угловое смещение, вал может заклинить во время установки или вызвать нежелательные силы и моменты во время работы, что приведет к преждевременному выходу из строя.
Существует множество нюансов в допусках расположения, ориентации и формы, и мы пока просто хотим познакомить вас с этими понятиями на высоком уровне. В следующих видеороликах мы больше сосредоточимся на особенностях этих элементов управления, особенно в том, что касается GD&T.
Чистота поверхности особенно важна для гидравлических систем, где чрезмерная шероховатость поверхности может привести к утечкам или износу уплотнений.Последней характеристикой отверстия является качество обработки его поверхности. Обработка поверхности особенно важна при работе с гидравлическими или пневматическими уплотнениями, поскольку слишком грубая обработка увеличивает вероятность утечек или приводит к преждевременному износу уплотнительных элементов.
Прецизионные отверстия могут быть изготовлены различными методами, и оператор должен найти компромисс между каждым из них, чтобы выбрать наиболее экономичный процесс, отвечающий требованиям чертежа. Четыре основных процесса формирования и обработки отверстий — это сверление, развертывание, растачивание и круговая интерполяция с помощью концевой фрезы. Есть много других процессов, но эти четыре широко доступны почти в каждом механическом цехе. Давайте поговорим о каждом из них немного подробнее.
Сверление, пожалуй, самый известный процесс механической обработки. Сверла, используемые в металлообработке, имеют две угловые режущие кромки, которые сходятся в центральной точке. В отличие от концевой фрезы, канавки спирального сверла не являются режущими поверхностями. Их единственная функция состоит в том, чтобы работать как шнек, перемещая стружку вверх и из отверстия.
Глубокие отверстия могут значительно увеличить стоимость производства, особенно когда требуются специальные инструменты.Для проектировщика важным фактором при высверливании отверстия является соотношение между его глубиной и диаметром. Например, если диаметр отверстия составляет полдюйма, а его глубина — два дюйма, мы бы сказали, что отношение его глубины к диаметру равно четырем. Отверстия с отношением глубины к диаметру пять и выше обычно считаются «глубокими» и могут потребовать специальных циклов сверления и инструментов, которые увеличивают стоимость детали.
Дизайнер также должен знать, что отверстия можно сверлить только перпендикулярно поверхности. Если вам нужно отверстие на изогнутой или наклонной грани, вы должны указать точечную грань, которая создает плоское дно для работы.
Использование правильных подач и скоростей значительно снижает проблемы с эвакуацией стружки, но для более глубоких отверстий часто требуются специальные инструменты или циклы сверления.Для станочника основной задачей при сверлении является удаление стружки. В более глубоких отверстиях, особенно в алюминии, стружка имеет тенденцию застревать в канавках сверла, что резко увеличивает тепловыделение при резании.
На сегодняшний день лучший способ решить эту проблему — подача СОЖ через шпиндель. Эта система подает охлаждающую жидкость под высоким давлением прямо к режущей кромке сверла. Когда охлаждающая жидкость вытекает из просверливаемого отверстия, она уносит с собой стружку. Если подача СОЖ через шпиндель недоступна, могут помочь циклы сверления, а также существуют сверла с параболической канавкой, предназначенные для более эффективного удаления стружки из отверстия. Снижение скорости вращения шпинделя при сохранении той же подачи на оборот также может помочь за счет снижения тепловыделения, что снижает вероятность слипания стружки.
Правильный выбор центровочного сверла является ключом к точному расположению просверленных отверстий.Если вы хотите просверлить отверстие так, чтобы сверло не блуждало по заготовке, обязательно начните с хорошего центрирующего сверла. Точечные сверла намного короче обычных спиральных сверл, а также имеют очень короткие канавки. Это делает их намного более жесткими, чем обычные сверла, обеспечивая точный начальный конус, который помогает направлять последующие операции сверления.
Как правило, угол точечного сверления выбирается таким, чтобы он был равен или превышал угол вершины сверла. Идея состоит в том, что вы хотите, чтобы центр сверла соприкоснулся и начал резать раньше, чем внешние края. Диаметр конуса, оставляемого на заготовке центральным сверлом, должен составлять около 75% от диаметра сверла, которое вы планируете использовать.
Даже при тщательном точечном сверлении и оптимизированном процессе сверление не считается особо точным методом. В этой таблице показаны обычно ожидаемые допуски на размер просверленного отверстия для различных размеров. При сверлении на станке допуск на предполагаемое положение должен быть не более восьми тысяч или 0,2 мм в диаметре.
Хотя сверление само по себе не является особо точным процессом, просверленные отверстия часто уточняются последующими операциями для повышения их точности. Когда размер отверстия требует более жестких допусков, чем позволяет только сверление, отверстие может быть закончено путем развертывания.
Развертки — это эффективный и экономичный способ обработки отверстий очень точного размера.Развертка представляет собой рифленый режущий инструмент, который удаляет тонкий слой материала, увеличивая отверстие примерно на десять-пятнадцать тысячных, или от 0,25 до 0,5 мм. Традиционные патронные развертки имеют небольшую фаску на носу, которая выполняет большую часть резки. Там, где при сверлении можно получить допуски на размер порядка плюс-минус пять тысяч или сто микрон, развертывание может надежно удерживать допуски в пределах тысячных, или 25 микрон.
Грубо говоря, вы должны запускать развертку на половине скорости и удвоенной скорости подачи на оборот по сравнению с только что использованным сверлом. Вы также должны срезать любой излом кромки или снять фаску перед развертыванием. Этот ввод поможет центрировать развертку, а также позволит удалить небольшой заусенец, оставшийся после операции снятия фаски.
Иногда можно «отрегулировать» размер разреза развертки на несколько десятых, просто изменив смазочно-охлаждающую жидкость или подачу и скорость. Вообще говоря, более густая, более смазывающая смазочно-охлаждающая жидкость, более низкая скорость и более высокая подача позволяют получить отверстие немного меньшего размера для данного материала.
Развертка не может исправить проблемы с расположением или формой просверленных отверстий. Развертки на самом деле спроектированы так, чтобы быть очень гибкими, самоцентрирующимися на пилотном отверстии и повторяющими его профиль. Если просверленное отверстие находится в неправильном месте или неровно, его расширение не сильно улучшит ситуацию.
В отличие от разверток, расточные головки могут исправить проблемы с расположением.Когда вам нужно сделать очень прямые круглые отверстия в очень точных местах, расточка является золотым стандартом. Расточные головки имеют эксцентриковую фрезу, часто токарную расточной оправку, которая медленно подается в отверстие. В отличие от развертки, которая может прорезать отверстие только одного размера, расточная головка регулируется, что позволяет обрабатывать широкий диапазон диаметров с помощью одного инструмента.
Настройка расточных головок — довольно медленный процесс, но как только они настроены, они могут надежно выдерживать допуски на размер и расположение в несколько десятых долей или около 5 микрон, в зависимости от биения шпинделя и точности стола станка.
До того, как станки с ЧПУ стали широко доступны, расточка была гораздо более распространена, чем сейчас, особенно в качестве черновой обработки. С широким распространением обрабатывающих центров с ЧПУ расточка стала более высокоточной чистовой обработкой. Одна из причин, по которой расточные головки потеряли популярность, заключается в том, что станки с ЧПУ могут одновременно перемещать несколько осей, что позволяет фрезеровать круги и сложные профили.
Хотя фрезерование с ЧПУ очень универсально, оно обычно не так точно, как некоторые из процессов, которые мы рассмотрели, особенно когда речь идет о допуске на размер. Многие причины сводятся к программам CAM, предполагающим идеальный номинальный диаметр концевой фрезы. В действительности, большинство концевых фрез после окончательной шлифовки имеют размер на одну или две тысячи, или от 25 до 50 микрон, меньше своего номинального размера.
Если на вашем станке имеется измерительная система, вы можете значительно повысить точность фрезерованных элементов, включив «контролируемую компенсацию» для чистового прохода. Когда программа обработки детали вызывает управляемую компенсацию, обычно с блоком G41 или G42, контроллер станка вычисляет смещение центральной линии инструмента, используя измеренный диаметр конкретного инструмента, загруженного в шпиндель, в отличие от общего номинального инструмента. диаметр хранится в библиотеке инструментов программного обеспечения CAM. Эта компенсация, если она доступна, может увеличить точность фрезерования в пределах одной или двух тысяч, или между 25 и 50 микронами.
Блок G41/G42 указывает контроллеру станка рассчитать смещение центральной линии инструмента на основе диаметра инструмента. Если станок имеет точный диаметр инструмента, хранящийся в его таблице смещения, это может значительно повысить точность фрезерованных элементов.Однако управляемая компенсация не может учитывать отклонение инструмента, которое часто приводит к изменению размера диаметра отверстия по его длине. А без регулярной калибровки люфта часто используемые фрезерные станки с ЧПУ имеют тенденцию вырезать искривленные круги по мере износа шарико-винтовых пар со временем. Хотя универсальность фрезерования с ЧПУ делает его привлекательным вариантом, важно подчеркнуть, что сверление, развертывание и растачивание по-прежнему имеют место, особенно когда требуются жесткие допуски.
Если мы хотим сравнить технологические возможности четырех методов, которые мы рассмотрели, лучше всего подумать о размере и точности местоположения независимо друг от друга. Если требуется еще большая точность, можно рассмотреть хонингование, шлифование, координатное растачивание или полировку роликами. Однако это специализированные процессы, которые могут значительно увеличить стоимость готовой детали. Часто лучший подход включает в себя объединение нескольких процессов с использованием сильных сторон каждого из них.
В приведенной выше таблице сравниваются обычно достижимые допуски на размер и расположение для различных комбинаций инструментов и станков.Это функциональный датчик, который мы обработали для предстоящего видео о допуске положения GD&T. Подобные датчики можно использовать для быстрого подтверждения того, что шаблоны элементов соответствуют требованиям допусков положения GD&T. Если деталь может полностью сесть на калибр, то она соответствует техническим требованиям.
Этот манометр имеет стальную основу с четырьмя запрессованными штифтами. Прессовая посадка между штифтами и основанием требует очень точного размера приемных отверстий в основании. А так как смысл этой детали в том, чтобы быть точным измерителем положения, штифты также должны находиться в очень точных местах. При диаметре в четверть дюйма эти отверстия были слишком малы для сверления, по крайней мере, с помощью инструментов, которые у нас были под рукой.
Функциональные калибры, подобные этому, позволяют быстро контролировать контроль качества шаблонов отверстий, контролируемых с помощью допуска положения GD&T.Мы решили сначала просверлить отверстия меньшего размера, чтобы удалить большую часть материала. В этот момент отверстия не имели точного размера и точного расположения. Затем мы использовали концевую фрезу и сняли еще немного материала со сторон отверстий. Это улучшило их расположение, что позволило нам рассверлить их до окончательного размера для идеальной прессовой посадки.
Когда мы проверили калибр, отклонение положения и ориентации штифтов составило менее двух десятых, или пять микрон, что находится в пределах нашего допуска для этого калибра.
Существует множество различных контрольных инструментов для проверки отверстий и отверстий. Правильный выбор в данной ситуации зависит от измеряемой характеристики и плана контроля качества детали.В точных работах контроль и метрология имеют решающее значение. Если вы не можете контролировать с жестким допуском, вы не можете обрабатывать с жестким допуском. Это так просто.
Когда дело доходит до измерения отверстий и отверстий, существует множество различных инструментов и методов, но правильный выбор в данной ситуации зависит от нескольких факторов. Во-первых, вы должны спросить себя, действительно ли мне нужно измерять диаметр отверстия или мне просто нужно подтвердить, что оно соответствует техническим требованиям? Ответ на этот вопрос может зависеть от плана контроля качества заказчика, но часто нам не нужно измерять отверстие напрямую. Калибр-пробки
— это самый быстрый способ убедиться, что отверстие имеет правильный размер, если не требуется проверка формы и ориентации.Вместо этого мы можем использовать «проходной» и «непроходной» калибр-пробки для нижнего и верхнего пределов допуска соответственно, чтобы подтвердить, что деталь соответствует техническим требованиям. Этот подход на сегодняшний день является наиболее эффективным, и по этой причине он является распространенным методом контроля качества в крупносерийном производстве.
Однако калибр-пробки становятся проблематичными, когда допуски очень жесткие, например менее двух тысяч или 50 микрон. При таких допусках может быть трудно повторно различить разницу между «годен» и «не годен». Калибры также не могут определить, действительно ли отверстие круглое, а заусенцы на краю отверстия могут привести к ложному результату. Наконец, вам часто потребуется фактическое численное измерение функции, а не просто оценка «соответствует спецификации» или «не соответствует спецификации».
У большинства инженеров есть набор штангенциркулей, и хотя может возникнуть соблазн использовать их внутренние губки для проверки отверстия, вы должны знать, что результат измерения может отличаться до 0,002 дюйма (0,05 мм).В таких ситуациях у вас может возникнуть соблазн достать штангенциркули и использовать их внутренние измерительные губки для проверки диаметра.
Не надо.
Внешние губки обычных штангенциркулей имеют точность только плюс-минус одна тысяча, или 20 микрон, а из-за того, что называется погрешностью смещения шкалы, внутренние губки имеют дополнительное отклонение плюс-минус одна тысяча, или тридцать микрон, это означает, что ваши измерения могут отличаться до двух тысячных дюйма или пятидесяти микрон. Есть несколько лучших вариантов для рассмотрения.
Требуется некоторая практика, чтобы научиться пользоваться телескопическими нутромерами, но как только вы освоите их, они могут стать экономичным способом проверки умеренно жестких допусков.Чуть лучше штангенциркуля являются телескопические нутромеры. Эти инструменты помогают «перенести» внутреннее измерение на инструмент внешнего измерения, такой как микрометры. Телескопические датчики сложны в использовании, но если вы будете осторожны, вы можете получить измерение, которое повторяется в пределах одной тысячи или 25 микрон. Самым большим преимуществом телескопических нутромеров является их дешевизна. Компромисс заключается в том, что они очень чувствительны к технике оператора и даже в идеальных условиях недостаточно точны для очень жестких допусков.
Микрометры с трубчатым внутренним диаметром отлично подходят для точного контроля больших диаметров.Для более точных измерений можно использовать трубчатые микрометры с внутренним диаметром. Обычно они продаются в наборах, включающих микрометрическую головку и несколько сменных пяток. Большим преимуществом трубчатых ID-микрофонов является то, что один комплект может охватывать широкий диапазон диаметров. Этот набор, например, может иметь размеры от 1,5 до 12 дюймов или от 40 до 300 мм, но доступны и другие наборы размером до 60 дюймов или 1500 мм. Микрофоны Tubular ID имеют точность около одной тысячи или 25 микрон.
Циферблатные нутромеры позволяют инспектору точно проверить размер отверстий, а также оценить округлость.Для еще более точных измерений вам может понадобиться нутромером со шкалой. Они могут считывать данные с точностью до одной десятой или двух с половиной микрон. Циферблатные нутромеры также можно использовать для быстрого выполнения нескольких измерений под разными углами и на разных глубинах в отверстии, что позволяет оператору оценить форму.
Если вы внимательно посмотрите на шкалу нутромера с часовым механизмом, то увидите, что на самом деле он не считывает диаметр элемента, который вы измеряете напрямую. Вместо этого он сообщает только об отклонении от нуля. Следовательно, манометр должен быть установлен перед использованием. Предпочтительным подходом является использование кольцевого калибра для измеряемого диаметра, но вы также можете установить их между губками микрометра.
Трехточечные микрометры быстрее в использовании, чем нутромеры со шкалой, но они очень дороги.Разновидностью нутромера со шкалой является трехточечный микрометр. Трехточечные микрофоны предлагают два больших улучшения по сравнению с циферблатными калибрами. Во-первых, имеется три измерительных поверхности вместо двух, которые самоцентрируют датчик в отверстии, устраняя необходимость в колебательном движении. Это делает их более быстрыми и удобными в использовании. Во-вторых, трехточечные микрофоны обычно имеют прямую индикацию, а это означает, что они отображают фактический диаметр, а не просто отклонение, как это делает нутромером со шкалой. Это означает, что их не нужно устанавливать с помощью калибра-кольца, если только вы не меняете измерительную головку.
За эти преимущества приходится платить: трехточечные микрофоны значительно дороже нутромеров со шкалой, и они являются одними из самых дорогих среди всех ручных измерительных инструментов. Диапазон измерения каждой головки также довольно ограничен, поэтому вам нужно иметь довольно большой их запас, чтобы иметь возможность проверить каждое отверстие с их помощью.
Координатно-измерительная машина также может использоваться для проверки отверстий, но ручной инструмент может быть более эффективным.Также стоит отметить, что вы также можете измерять отверстия с помощью координатно-измерительной машины или КИМ. Хотя КИМ, как правило, очень точны, ими легко злоупотребить. Очень незначительные проблемы с настройкой, программированием или отчетностью могут привести к значительным ошибкам в окончательных данных. Даже при наличии КИМ есть большая вероятность, что ручной инструмент обеспечит более точное измерение быстрее.
Мы предоставили вам несколько способов измерения элемента, но определить, действительно ли он соответствует требованиям чертежа, не так просто, как просто записать число, отображаемое на датчике. Ранее в видео мы упоминали, что отверстие может иметь небольшие вариации формы, что является еще одним способом сказать, что оно может быть не круглым или прямым, и мы должны учитывать эту возможность при проверке деталей.
Предположим, вы измеряете скважину в нескольких разных местах, возможно, на разных глубинах и под разными углами. Вы, вероятно, получите немного другой диаметр для каждого измерения. Итак, каков истинный диаметр отверстия? И что, если одно или два измерения фактически выходят за пределы допуска? Часть бракованная?
Здесь все становится сложнее.
ASME Y14.5 требует «идеальной формы в MMC». Чтобы оценить это условие, калибр-пробка на пределе MMC должен пройти через элемент.С точки зрения контроля, оценка соответствия цилиндрического отверстия системе ASME Y14.5 фактически требует двух шагов. Во-первых, необходимо использовать двухточечный измерительный инструмент для измерения диаметра на различных глубинах и углах. Каждое выполненное измерение должно находиться в пределах установленных допусков. Если какое-либо измерение, которое вы выполняете, выходит за пределы допуска, функция не соответствует техническим требованиям. Далее, должен полностью пройти калибровочный штифт по минимальному пределу диаметра.
В учебниках и курсах GD&T этот второй шаг иногда называют «правилом 1» или принципом конверта. Хотя этот двухэтапный подход добавляет много сложностей, для этого есть веская причина. Без принципа конверта не гарантируется, что отверстия, размеры которых соответствуют спецификации, свободно соединятся с сопрягаемой деталью. Если отверстие близко к минимальному пределу диаметра, а также имеет проблемы с прямолинейностью, вы можете увидеть, как сопрягаемый штифт будет иметь тенденцию к заеданию в том, что должно быть рабочей посадкой.
Если отверстие имеет проблемы с прямолинейностью и его размер очень близок к пределу MMC, сопрягаемая деталь может не подойти. По этой причине ASME создала двухэтапную систему проверки соответствия цилиндрических элементов.До сих пор мы обсуждали эту концепцию исключительно в контексте отверстий, но тот же принцип применим и к внешним диаметрам. Каждое двухточечное измерение, выполненное с помощью микрометров наружного диаметра, должно находиться в пределах допуска, а калибр-кольцо на максимальном пределе диаметра также должен проходить через элемент.
Если вы раньше работали с GD&T, вы, вероятно, слышали, как кто-то загадочно заявляет, что существуют различия между системами ASME и ISO GD&T. Ну, самая большая разница связана с принципом конверта. Он применяется по умолчанию к чертежам, подготовленным в соответствии с ASME Y14.5, но не к ISO. Чертежи ISO по умолчанию полагаются только на двухточечную схему измерения. Другими словами, единственным требованием системы ISO является то, что каждое двухточечное измерение, выполненное под разными углами и на разных глубинах, должно находиться в пределах установленного диапазона допусков.
Это означает, что допуск на размер не обеспечивает контроля прямолинейности. Другими словами, в системе ISO возможно, что элемент может соответствовать спецификации на основе допуска на размер, но все же не соответствовать сопрягаемой части.
Модификатор конверта можно добавить к размерам на чертежах ISO (которые не требуют принципа конверта по умолчанию), чтобы обеспечить посадку между компонентами.Не будем спорить о том, какая система лучше. У каждого есть свои преимущества и недостатки, но важно то, что вы понимаете различия. Если вам нужен принцип конверта при использовании системы ISO, вы можете добавить модификатор конверта после допуска, что делает интерпретацию эквивалентной системе ASME.
Аналогичным образом, если у вас есть чертеж ASME и вам нужно отказаться от требований принципа конверта, вы можете добавить модификатор независимости, который требует, чтобы диаметр рассматривался так, как это было бы в системе ISO.
Надеюсь, это видео дало вам несколько советов по проектированию и изготовлению точных деталей. Как всегда, у нас есть сопутствующий пост в блоге с дополнительными ресурсами и ссылками, если вам нужна дополнительная информация. И если вы найдете наш контент полезным, рассмотрите возможность подписки на наш канал, а также на нашу рассылку новостей, чтобы не пропустить ни одного будущего видео.
Наша 6-дюймовая стальная линейка имеет как британские, так и метрические единицы измерения.А если вы хотите поддержать канал, у нас есть интернет-магазин, где вы найдете множество полезных инженерных инструментов, таких как эта линейка. Стальная линейка является основным инструментом любого инженера или машиниста. Они были изготовлены в соответствии с нашими точными спецификациями небольшим бизнесом здесь, в США. И в отличие от некоторых из наших предыдущих видео, эта линейка имеет как имперские, так и метрические единицы измерения.
Если у вас есть какие-либо вопросы или пожелания, обязательно оставьте комментарий. Вы также можете найти нас в LinkedIn или других социальных сетях, на которые мы ссылаемся в описании. Спасибо за просмотр!
Лучшая аккумуляторная дрель 2023 года
В этой статье:
- 12 В или 18 В?
- Щеточный или бесщеточный? дома или у вас уже есть полностью укомплектованный сарай для инструментов, вам понадобится аккумуляторная дрель для самостоятельного ремонта. Это важный инструмент для любого проекта по благоустройству дома, и он должен быть частью набора инструментов каждого. Если у вас есть какие-то проекты, о которых нужно позаботиться по дому, вам понадобится самая лучшая беспроводная дрель.
На рынке представлено множество беспроводных дрелей-шуруповертов, но при таком большом разнообразии вариантов бывает сложно определить, какие из дрелей на самом деле стоят денег, а какие заставят вас просить одолжить у соседа.
Вот почему я протестировал 16 самых популярных дрелей на рынке и собрал здесь то, что нашел. Выбор лучшей аккумуляторной дрели для вашего набора инструментов, вероятно, будет зависеть от типов функций, которые вы хотите, вашего бюджета и от того, имеете ли вы уже представление о бренде. А пока я отложу в сторону несколько категорий упражнений.
Хотя ударные, ударные, комбинированные и перфорационные дрели имеют свое применение, в этом обзоре я сосредоточился на типичном шуруповерте, который поможет вам выполнить большинство работ по дому или ремонту дома — будь то сверление отверстий в шпильках, забивка анкеров для гипсокартона или сборка домашнего проекта. Многие современные дрели также оснащены такими функциями, как эргономичная ручка и зажим для ремня, что делает их использование приятным.
Особое внимание уделю беспроводным дрелям-шуруповертам с щеточными двигателями. Я займусь бесщеточными двигателями в будущем обновлении.
С помощью правильной дрели вы сможете собрать мебель, повесить картины и полки, выполнить легкое техническое обслуживание, отремонтировать или даже повесить свой новый телевизор.
Аккумуляторные щеточные дрели, 18 В.
Стив Конэвей/CNET12-вольтовый или 18-вольтовый?
Если вы не знаете, какую дрель купить, ответ может быть сложным. Для начала, если у вас есть другие беспроводные инструменты, лучшая беспроводная дрель для вас — это та, с которой вы можете использовать общие батареи. Это отличная причина, чтобы придерживаться бренда и напряжения, которые у вас уже есть, если только вам не нужны другие функции или вы не хотите сменить бренд. В противном случае, если это ваш первый беспроводной инструмент, все сводится к двум основным факторам: ожиданиям по производительности и цене. Если вы только собираете мебель Ikea и навешиваете полки, вам понадобится дрель на 12 вольт. Если вы планируете заняться более серьезной работой, более длительным использованием или легкой конструкцией, вам лучше выбрать 18-вольтовый аккумулятор.
Что касается цены, то обычно вы платите больше за электроинструменты на 18 или 12 В, а также за бесщеточные версии вместо щеточных. Но ценовой разрыв между 12- и 18-вольтовыми, а также между щеточными и бесщеточными двигателями продолжает сокращаться. Вскоре, если вам не понадобится , инструмент меньшего размера, легче или менее мощный, скорее всего, не будет причин выбирать 12-вольтовое питание вместо 18-вольтового. Надеюсь, у вас все еще будет возможность выбрать облегченную модель дрели.
Щеточный или бесщеточный?
В этот список входят только дрели на 12 или 18 В со щеточными двигателями. Коллекторные двигатели — это традиционная конструкция электроинструмента с физическими угольными щетками, поддерживающими контакт с вращающейся частью двигателя. Это означает, что щетки испытывают постоянное трение во время использования дрели и со временем изнашиваются. Это трение генерирует значительное количество тепла, что приводит к потере эффективности крутящего момента (энергия, которая преобразуется во вращательное усилие) на целых 20% по сравнению с бесщеточными двигателями. Бесщеточные двигатели работают в основном с помощью магнитов и не имеют физических деталей, вызывающих трение. Этот прирост эффективности обеспечивает более высокую производительность и мощность сверления в течение всего периода заряда аккумулятора по сравнению с той же дрелью в модели с щетками.
Хитрость в том, что вам, возможно, придется доплатить за дрель с бесщеточным двигателем. Например, я протестировал коллекторный двигатель Milwaukee Model 2606-22CT, который стоит 179 долларов. Бесщеточная версия модели 2801-22CT обычно стоит на 20 долларов дороже. Праздничные предложения могут сократить этот разрыв (или даже сделать некоторые 18-вольтовые дрели дешевле, чем их 12-вольтовые аналоги), поэтому следите за ними, если вы видите хорошую сделку с электроинструментом. Я обновлю этот список тестами бесщеточных сверл при следующем проходе.
Тем не менее, в редких случаях некоторые тренировки могут не выполнять некоторые основные функции, которые вы могли бы ожидать. Продолжайте читать, и вы обязательно избежите этих ловушек и в конечном итоге приобретете аккумуляторную дрель, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям. Я взял 16 самых популярных щеточных аккумуляторных дрелей, просверлил более 200 отверстий и закрутил более 4000 шурупов за несколько дней, чтобы зафиксировать ожидаемую производительность.
Лучшие аккумуляторные дрели
Стив Конэвей/CNET
Milwaukee M18 2606-22CT
Лучший в целом 18-вольтовый
199 долларов США в International Tool
Несмотря на то, что это самая дорогая 18-вольтовая дрель, эта дрель Milwaukee обладает огромным потенциалом сверления. Он сокрушил конкурентов в наших тестах с высоким крутящим моментом, просверлив на 20% больше отверстий, чем занявший второе место. При 500 дюйм-фунтах никакая другая дрель не имеет более высокого максимального крутящего момента. У него одна из лучших гарантий: пять лет на сам инструмент и два года на аккумулятор. Этот комплект беспроводной дрели включает в себя компактную полудюймовую дрель M18 и два литий-ионных аккумулятора M18.
Включает жесткий футляр для переноски и две батареи емкостью 1,5 Ач. Его зарядное устройство поддерживает аккумуляторы M18 и M12.
Стив Конэвей/CNET
Bosch PS31 2A
Лучший общий 12-вольтовый
122 доллара на Amazon
Вы получаете оповещения о ценах на Bosch PS31 2A
Эта маленькая дрель Bosch взрывоопасна. Он возглавил показатели производительности по всем направлениям и занял второе место в наших измерениях по попаданию в самые трудные места. В ней есть все навороты, которые вы найдете среди 12-вольтовых щеточных дрелей, но вы заплатите за все это удобство, так как эта дрель занимает второе место среди самых дорогих в категории. Этот комбинированный набор сверл включает двухскоростной шуруповерт, насадку для отвертки, настройки сцепления и точные настройки крутящего момента для точного завинчивания и сверления.
В комплекте мягкий футляр для переноски и две батареи емкостью 2 а·ч — самая большая емкость в этой категории.
Стив Конэвей/CNET
Makita XFD10SY
Самая компактная 18-вольтовая дрель
243 доллара в Zoro
это сверло для вас. Эта компактная дрель центрируется на 1-33/64 дюйма, что может быть далеко от 12-вольтовой модели Black & Decker на 1-18/64 дюймах, но она все же превосходит следующий лучший 18-вольтовый вариант на 7/. 64 дюйма.
Включает две батареи емкостью 1,5 А·ч и мягкий футляр для переноски.
Стив Конэвей/CNET
Black & Decker BDCDD12C
Самый компактный 12-вольтовый
36 долл. пространства.
Обладая общей производительностью среднего уровня, быстрозажимным патроном для простой замены сверл и самой низкой ценой в списке, эта аккумуляторная дрель является надежным выбором. Я измеряю до 64 дюйма для зазора в узких местах. При боковом зазоре 1-18/64 дюйма эта дрель проникает в более узкие места, чем любая другая, которую я тестировал, хотя стоит отметить, что наш общий выбор, Bosch PS31-2A, был чуть позади с 1-19./ 64 дюйма.
Включает одну батарею емкостью 1,5 А·ч, без футляра для переноски.
Стив Конэвей/CNET
Ryobi P215K1
Лучшая цена, 18 В
$83 в Walmart
2) Аккумуляторы, зарядное устройство и сумка 1,5 Ач
Эта категория была почти слишком близкой для вызова. Производительность, мощность сверления и технические характеристики Ryobi были почти идентичны Bosch. Таким образом, все сводилось к тому, как каждое упражнение ощущалось во время тестов производительности. Этот Ryobi чувствовал, что он может быть самой мощной дрелью во всем списке, в то время как Bosch просто чувствовал себя слабым и с трудом пробивал два на четыре во время испытания отверстия с высоким крутящим моментом. Хотя Bosch занял второе место в общем зачете в тесте на низкий крутящий момент и третье место в тесте на высокий крутящий момент, Ryobi занял первое место в тесте на низкий крутящий момент. В сочетании с общим ощущением двух сверл это делает комплект сверл Ryobi лучшим выбором.
Ryobi включает в себя две батареи емкостью 1,5 ач и мягкий чехол.
Стив Конэвей/CNET
Tacklife PCD01B
Лучшее соотношение цены и качества, 12 В
60 долларов в Walmart
результаты поиска.
Для 12-вольтовых аккумуляторных дрелей-шуруповертов с регулируемой частотой вращения Tacklife показала почти оптимальную производительность всего на 0,5 единицы на ампер-час, уступив первое место в наших тестах аккумуляторов для легких условий эксплуатации. Его размер корпуса является одним из самых громоздких вариантов, но у него есть светодиодный индикатор времени автономной работы, переменная скорость и цена в нижней части упаковки, чтобы быть названным лучшим соотношением цены и качества.
Включает одну батарею емкостью 2 Ач и жесткий пластиковый футляр для переноски с дополнительными битами и аксессуарами.
Почетные упоминания
Все протестированные мною дрели представляют собой щеточные модели, в которых используется 12- или 18-вольтовая батарея. Вы можете найти различные комплекты в Интернете и у местного розничного продавца, некоторые с дополнительными батареями, некоторые только с одной батареей, а некоторые даже упакованы с другими электроинструментами или только без инструментов. Чтобы сравнение цен было как можно более равномерным, каждый из них включает в себя дрель, зарядное устройство, один (или два) аккумулятора и, в большинстве случаев, какой-либо аксессуар, чтобы носить все с собой.
Наряду с шестью упражнениями выше, вот список других упражнений, которые я тестировал, а также некоторый контекст о том, почему они не были признаны лучшими в своем классе.
- Bosch GSR18V-190B22: см. значение 18 В для получения дополнительной информации. Хорошая дрель. Хорошая цена. Включает две батареи 1,5 Ач и мягкий чехол.
- Ridgid R860052K: Ridgid занял второе место в тестах с малым крутящим моментом и имеет пожизненную гарантию на инструмент. Недостаточная отдача от затраченных средств, как третья самая дорогая 18-вольтовая дрель. Включает две батареи 1,5 Ач и мягкий чехол.
- DeWalt DCD771C2: 18-вольт. В настоящее время за 99 долларов это не составляет труда, если вы пытаетесь выбрать между 12- или 18-вольтовой дрелью DeWalt в этом списке. В противном случае, если вы не приверженец бренда, вы можете найти варианты получше. Включает две батареи 1,3 Ач и мягкий чехол для переноски.
- Craftsman CMCD700C1: самая дешевая 18-вольтовая дрель в списке, занявшая третье место в тесте на высокий крутящий момент. Также имеет самые низкие заявленные характеристики мощности и скорости. Включает в себя одну батарею 1,3 Ач, и это единственная 18-вольтовая опция без корпуса.
- DeWalt DCD710S2: 12 В. DeWalt работал лучше среднего, но это также была самая дорогая дрель в этом обзоре — около 120 долларов. Без производительности на высшем уровне я не могу рекомендовать его по этой цене. Включает две батареи 1,3 Ач и мягкий чехол для переноски.
- Makita FD09R1: 12 вольт. При производительности, сравнимой с дрелями Bosch и Tacklife, Makita за 99 долларов была хороша, но не попала в список из-за более высокой цены, чем у дрели Tacklife, и немного меньшей производительности по сравнению с Bosch. Включает в себя две батареи по 2 Ач и жесткий пластиковый кейс.
- Genesis GLCD122P: 12 вольт. Очень низкие показатели производительности с высоким крутящим моментом, но привлекательная цена в 50 долларов. Тонкая дрель для легких работ по дому. Включает в себя одну батарею 1,3 Ач, но без чехла для переноски.
Как мы тестируем
Помимо общего использования и впечатлений, у меня есть три основных способа тестирования сверл. Есть тест на зазор, во время которого я определяю самое тесное пространство, в которое может попасть дрель, и продолжаю двигаться или сверлить под идеальным углом 90 градусов, перпендикулярным поверхности сверления. Кроме того, есть два разных типа тестов мощности/долговечности; один с высокой нагрузкой крутящего момента и один с более низкой нагрузкой.
Примеры процесса проверки аккумулятора/крутящего момента для 12-вольтовых аккумуляторных дрелей-шуруповертов с щеточным креплением.
Стив Конэвей/CNETДля испытания с высоким крутящим моментом я использую новую 1-дюймовую лопатку для дерева для каждого сверла. Я использую сверло, чтобы просверлить серию отверстий в стандартной строительной древесине из желтой сосны. После этого я делю количество просверленных отверстий на емкость аккумулятора, что дает точку данных «отверстий на ампер-час» для сравнения. Мне нравится именно этот метрический метод, потому что он сводит на нет способность дрели выигрывать только за счет большей батареи.
В этом тесте показатели для 12-вольтовых дрелей довольно низкие, поэтому, если вы хотите просверлить много отверстий, вероятно, лучше использовать 18-вольтовые сверла. По большей части все 18-вольтовые дрели чувствовали себя сильными, начиная этот тест с новой батареей, и, хотя он действительно набрал здесь предпоследнее место, Ryobi показал себя самым сильным из ворот. Есть также ощущение прорыва — насколько хорошо лопатки могут выходить с противоположной стороны пиломатериала, не зацепляясь и не зацепляясь. Здесь Милуоки действительно отличился. Мало того, что Милуоки полностью победил конкурентов, так еще и лопата переместилась с одной стороны бревна на другую почти без заеданий. На противоположном конце шкалы у Bosch и Ridgid, казалось, почти каждый раз возникали проблемы с выходом из доски.
Количество отверстий, просверленных на 1 ампер-час для щеточных сверл на 18 В.
Стив Конэвей/CNETКоличество отверстий, просверленных на 1 ампер-час для 12-вольтовых щеточных дрелей.
Стив Конэвей/CNETВ тестах с малым крутящим моментом я взял несколько шурупов — тонн шурупов — и вкрутил их в стандартную строительную древесину размером четыре на четыре. Вверните как можно больше, пока сверло не сможет полностью посадить винт; то есть на одном уровне или чуть ниже на одном уровне с пиломатериалом, затем посчитайте. Я использую тот же ранее описанный метод здесь, разделив на ампер-час, чтобы получить нашу окончательную метрику. В исходных тестах для 12-вольтовых дрелей использовались винты № 8 размером 2 1/2 дюйма, а в тестах на 18 В — № 9. 3-дюймовые винты.
Количество закручиваемых шурупов на 1 ампер-час для щеточных сверл на 18 В.
Стив Конэвей/CNETКоличество закручиваемых шурупов на 1 ампер-час для щеточных сверл на 12 В.
Стив Конэвей/CNETТесты с низким крутящим моментом занимают больше времени, чем тесты с высоким крутящим моментом, поэтому у вас будет больше времени, чтобы ощутить работу самих инструментов. Вообще говоря, все упражнения выглядят так, как и следовало ожидать, но было несколько особенностей, которые выделялись. На 18-вольтовом DeWalt рукоятка кажется маленькой. Для кого-то это может быть преимуществом, но меня это немного смущало. Я также не был поклонником триггера на 18-вольтовом Ridgid. Мне казалось, что мне нужно нажать на спусковой крючок дальше, чтобы достичь максимальной мощности, чем на других тренажёрах. Это со временем приводит к дополнительным спазмам рук. Не идеально, если вы планируете использовать его часами.
Для проверки зазора я измерил расстояние от центра отверстия сверлильного патрона до верхней части сверла и отдельно до края сверла. Наименьшее значение для каждого упражнения вы увидите в таблице ниже. Я преобразовал измерения в десятичные числа для целей диаграммы, но я измерил их с шагом 1/64 дюйма. Чем ниже значение, тем меньше общий размер сверла, что позволяет использовать его в более узких местах, чем сверла с большими значениями.
Результаты проверки щеточных сверл на 18 В.
Стив Конэвей/CNETРезультаты очистки для щеточных сверл на 12 В.
Стив Конэвей/CNETСтоит отметить еще несколько функций, которые могут помочь, если вы еще не определились. Большинство дрелей теперь оснащены светодиодным освещением, чтобы улучшить видимость при более низких настройках освещения. Обычно они активируются, когда вы нажимаете на курок, и срабатывают либо при отпускании курка, либо с небольшой задержкой. Размещение светодиода либо в основании инструмента рядом с аккумулятором, либо над спусковым крючком на основном стволе инструмента. Я предпочитаю размещение рядом с батареей. Светодиод на корпусе создает жесткую теневую линию над средней точкой патрона, в то время как расположенный ниже светодиод дает больше доступного света над инструментом — идеально, если вы находитесь в положении, когда вы смотрите на инструмент сверху вниз. и не держать его выше линии взгляда. В 18-вольтовых дрелях Bauer, Ryobi и Bosch светодиод расположен ниже, а Ridgid — единственная модель без светодиода.
Индикаторы заряда батареи могут выручить, когда вы окажетесь в местах, где замена батарей неудобна, например, на лестнице, крыше или в любом другом менее доступном месте. Одно нажатие кнопки, и вы получите оценку оставшегося заряда батареи — обычно с шагом 25%. Все 18-вольтовые дрели Bauer, Ridgid, Milwaukee и Craftsman имеют эту функцию.
Индикаторы заряда 18-вольтовой дрели.
Стив Конэвей/CNETЕще одна функция, которая может не иметь решающего значения для вас, — это механизм высвобождения батареи. Передняя вкладка стала стандартной и работает лучше на некоторых моделях, чем на других. Все инструменты с батарейным питанием, которыми я лично владею, имеют передние лапки. Однако мне действительно нравится выпуск боковой вкладки. Это более естественное ощущение и, как правило, более легкое освобождение. В перечисленных 18-вольтовых дрелях Ridgid, Milwaukee и Ryobi имеют боковые фиксаторы. Для меня дизайн Ridgid кажется наиболее удобным.
Разница в производительности 12-вольтовых дрели больше, чем я ожидал, и, вероятно, меньше на единицу на уровне 18-вольт.