Описание процесса сверления отверстий и правила выполнения работ

Изготовление многих металлических деталей предусматривает создание в их теле различных отверстий – глухих либо сквозных. Для этого применяется специальная механическая обработка, получившая название «сверление». При ее выполнении в качестве режущего инструмента используется сверло, посредством которого можно делать отверстия различной глубины, а также диаметра. В условиях промышленного производства регламентирует проведение операции сверления технологическая карта. Соответствующий ей чертеж должен отображать рабочие параметры отверстия, предельные допустимые отклонения и особенности конструкции (например, наличие фаски на обеих либо только на одной кромке, диаметр изменяемый либо имеющий постоянное значение по всей длине отверстия и т.д.).

Процедура сверления

Сверление является технологической операцией последовательного постепенного удаления слоев базового материала (в нашем случае это металл) посредством режущего инструмента в окружности требуемого диаметра.

 

Выполняется эта процедура объединением движений двух видов – поступательного, а также вращательного. Получение заданных размеров отверстий в заготовках требует точного соблюдения таких рабочих параметров:

• скорость передвижения в вертикальном либо горизонтальном направлении, которое определяется взаиморасположением в пространстве обрабатываемой детали и сверла;

• скорость вращательного движения режущего инструмента.

Нередко, чтобы получить заданную точность, проводится этап предварительного сверления. Его принято называть «черновым». Выполняется эта операция с пониженным уровнем точности. После нее производится чистовая обработка. На данном этапе задействуются высокоточные агрегаты и приспособления/инструменты для заготовок из металла. Существуют следующие варианты сверления: с использованием

• специализированных металлорежущих либо сверлильных станков;

• ручного инструмента (речь идет, прежде всего, о дрели).

На металлорежущем – токарном – станке сверло фиксируется в элементе этого агрегата под названием «задняя бабка», а заготовка, зажатая кулачками патрона, вращается. В сверлильном станке вращается уже сверло, тоже зафиксированное в патроне. Слесарь плавно подводит его к намеченному на внешней поверхности заготовки месту обработки. При создании первым способом полученные отверстия характеризуются более высокой точностью и отличаются менее шероховатыми стенками.

Разновидности сверл

Сегодня существует много типов данного режущего инструмента. Рассмотрим лишь наиболее часто применяемые.

Сверла спиральные

Такие сверла получили наиболее широкое распространение. Их производство нормируют положения ГОСТа 10902-77. Этим документом установлено ниже представленное базовое исполнение сверла спирального.

Диапазоны изменения указанных на этом чертеже параметров выглядят так:

• общая длина (обозначение L): от 19,0 мм до 205,0 мм;

• длина спиралевидной части (параметр l): минимум 3,0 мм; максимум 140 мм;

• диаметр: min 0,25 мм; max 20,0 мм;

Скорость резания сверлом спиральным увеличивается применением т.

н. двойной заточки. Этот вариант также приводит к росту показателя стойкости данного инструмента: при обработке чугуна в 6 раз, а стали – в три раза, поскольку облегчается работа наиболее нагруженного фрагмента режущих кромок.  Но применять двойную заточку, когда предполагается работа с мягкими и, одновременно, вязкими сталями не рекомендуется.

Сверла с пластинами из твердых сплавов

Сверла спиральные, на режущую кромку которых напаяны твердосплавные пластины, демонстрируют высокую эффективность при обработке конструкций из полнотелого бетона, нещелевого кирпича, прочного полимера, цветных сплавов и чугуна. Но для создания отверстий в стальных изделиях применяются они редко. Обусловлено это необходимостью обеспечения высокой жесткости рабочих компонентов применяемого оборудования. Невыполнение данного требования приведет к возникновению вибрации, в результате которой твердосплавные пластинки станут выламываться и крошиться.

Производители сверл данного типа руководствуются положениями ГОСТа 5756-81.

Согласно его нормам, эти изделия должны выпускаться:

Корпуса этих изделий должны изготавливаться с твердостью 57НRС…63НRС.

Сверла центровочные

Внешне такой инструмент не схож с классическим вариантом сверла. Особенность его конструкции – это утолщенное цилиндрическое основание, диаметр которого превышает значение этого параметра рабочей части где-то раза в 2-3.

Сфера применения сверл центровочных соответствует их названию. Их используют при работе на металлообрабатывающем оорудовании. В частности, с помощью таких сверл размечают центры заготовок, прежде чем закрепить их в патроне токарного станка. То есть предварительное кернение здесь не проводится. Благодаря такому технологическому решению процесс выпуска металлопродукции при крупносерийном производстве значительно ускоряется.

Изготовление сверл центровочных регламентируется ГОСТом 14952-75. Этот документ устанавливает два исполнения такого инструмента.

Наиболее востребован вариант, чертеж которого представлен ниже. Отображенные на нем параметры изменяются в таких диапазонах:

• общая длина (обозначение L): от 33,5 мм до 128,0 мм;

• длина рабочей части (параметр l): 1,5 мм…14,2 мм;

• диаметр цилиндрической части (D): min 4,0 мм; max 31,5 мм;

• диаметр сверла (d): минимальный 0,8 мм; максимальный 10,0 мм;

• диаметр конусообразного основания сверла: от 1,7 мм до 21,2 мм

Сверло пушечное

С помощью сверла пушечного создаются глухие и сквозные отверстия, характеризующиеся большой глубиной. Выполняются такие отверстия в шпинделях, в различных валах и в других элементах конструкций, отличающихся значительной длиной.  

Само сверло причисляется к категории однорезцового инструмента.

Попутно стоит отметить следующий момент: сверление принято считать глубоким при глубине создаваемого отверстия в 5 раз превышающего его диаметр. Начиная работу с пушечным сверлом, нужно контролировать правильность его направления по отношению к накерненному под будущее гнездо месту. С этой целью обычно применяется кондукторная втулка. При использовании пушечных сверл можно создавать отверстия с диаметром (D), изменяющимся в диапазоне 0,5 мм ≤D≤ 100 мм.

Сверла корончатые

Эти изделия по внешнему виду напоминают металлический стакан с режущими зубцами на рабочей части, в качестве которой выступает его торец. Другое название корончатого сверла – кольцевая фреза. Производство инструмента данного типа нормируют положения ГОСТа 17013-71. Этот документ устанавливает одно исполнение такого изделия. 

Численные значения указанных на чертеже параметров содержатся в таблице. Единица измерения – миллиметры.

Внешний диаметр (обозначение D)	Количество пластин	Диаметр  окружности, формируемой шипами (параметр b)	Ширина шипа (обозначение d)	Внутренний диаметр кольца (D1)
85,0	6	74,0	10,0	78,0
75,0		64,0		68,0
50,0	4	38,0		42,0
45,0		32,0		36,0
40,0		28,0		32,0
36,0		24,0		28,0
32,0		20,0		24,0
30,0		21,0	6,0
25,0		15,0		18,0
20,0	3	12,0		15,0
16,0		8,0	4,0	11,0

Использование корончатых сверл позволяет очень быстро, буквально за какие-то секунды, создать в металлической детали отверстия значительного диаметра и большой глубины.

Сверла конусные

В соответствии с названием, такие изделия имеют коническую форму. При этом их диаметр может изменяться плавно либо ступенчато.

Второй вариант исполнения нашел более широкое применение. Обусловлено это возможностью получить с помощью ступенчатых сверл отверстие с прямыми стенками и с точно заданным по проекту диаметром. Поверхность гнезд, полученных посредством инструмента с плавным изменением диаметра, всегда будет с небольшим уклоном.

Определить качество данных изделий и, соответственно, сферу применения можно по их цвету.

• Стальной цвет с серым отливом. Как правило, сырьем для изготовления таких сверл служит низкокачественная инструментальная сталь. Для обработки прочного, твердого и толстого металлопроката они непригодны.

• Тускло золотистый оттенок. Производство конусных сверл с бледновато-желтым цветом осуществляется на основе металла с кобальтовыми легирующими добавками. Эти изделия подвергаются процедуре закалки и финишному отпуску. Сверлами коническими, имеющими такой оттенок, можно проводить обработку «нержавейки» и легированных сталей с высоким показателем прочности.

• Золотистый насыщенный цвет. Инструмент, имеющий подобный цвет, характеризуется повышенным качеством. Его сфера применения – сверление отверстий в толстостенных объектах из высокопрочных сталей.

В целом, преимуществом приобретения конусного ступенчатого сверла является экономия денежных средств. Ведь тогда отпадает необходимость покупки полного комплекта сверлильного инструмента.

Правила выбора

Осуществляя выбор сверл по металлу, нужно отталкиваться, прежде всего, от тех технологических задач, которые предстоит решить с их помощью. Второй подлежащий учету важный момент – свойства подвергаемого обработке материала. Внимания заслуживают также следующие характеристики сверл:

• качество материала изготовления;

• соответствие конфигурации типовым размерам;

• диаметр рабочего сегмента;

• степень симметричности элементов конструкции;

• цвет/оттенок поверхности;

• репутация предприятия-производителя;

При выборе сверл нужно также принимать во внимание тип устройства, с помощью которого будут создаваться отверстия. Например, при необходимости высверливания гнезд с большим диаметром, обычно применяются низкооборотистые и, одновременно, мощные электродрели.   Соответственно, подбирать сверла необходимо именно под такое оборудование.

Как сверлить

Последовательность этапов выполнения сверления указывается в технологической карте, и ее этапы следует неукоснительно соблюдать. Но в этом документе не оговорены важные особенности, знание которых позволит осуществить данную операцию качественно. Некоторые из них указаны ниже. В частности, нужно:

• подводить сверло к накерненной точке, дождавшись, когда скорость его вращения достигнет заданной величины;

• извлекать сверло из отверстия только при его вращении. Если в электродрели доступна опция по изменению скорости вращения, перед этим нужно установить минимальные обороты;

• контролировать ход процедуры резания. Например, если сверление режущей кромкой не выполняется, делается вывод, что твердость материала заготовки превышает этот показатель режущего инструмента, и сверло требует замены;

• когда работа ведется на ЧПУ-станках, необходимо контролировать корректность последовательности выполняемых операций – «умное» оборудование может сбоить;

При создании глухих отверстий целесообразно применение ограничителя сверла, позволяющего не допустить превышение глубины прохода. Выполнить эту функцию может обыкновенная резиновая втулка подходящего диаметра. 

На рисунке приняты такие обозначения:

• «1» – само сверло;

• «2» –  ограничитель глубины отверстия;

• «3» – патрон электродрели;

• «4» – заданная глубина отверстия;

Заключение

В заключение стоит отметить, что стойкость сверла (это свойство определяется продолжительностью временного интервала между двумя соседними заточками) является характеристикой производной от уровня его охлаждения. Когда оно отсутствует, сверло очень быстро затупляется из-за того, что перегревшийся металл режущих кромок отпускается. В качестве охлаждающей жидкости в ходе сверления медьсодержащего сплава – латуни, изделий из красной меди, ковкого чугуна и всех марок стали, служит масло, обогащенное минералами. Впрочем, подойдет и обыкновенная мыльная вода. Когда же сверлится алюминий, помимо вышеуказанной мыльной воды для охлаждения может использоваться также и керосин.

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.comments powered by Disqus

Как правильно сверлить дрелью: металл, бетонн, кафель, дерево

В сфере ремонта умение правильно сверлить является одним из базовых. Помимо общих правил, важно учитывать все нюансы при работе с конкретным материалом: бетоном, кафелем, металлом и т.д. Все вопросы, связанные со сверлением, будут освещены в данной статье.

Содержание статьи:

• 1 Общие принципы сверления + (Видео)
• 2 Тонкости сверления для различных материалов
  • 2.1 Как правильно сверлить металл + (Видео)
  • 2.2 Как выполнять сверление стен из бетона + (Видео)
  • 2.3 Как работать с кафелем при помощи дрели + (Видео)
  • 2.4 Сверление чугуна — как сделать это грамотно + (Видео)
  • 2. 5 Как аккуратно просверлить древесину + (Видео)
• 3 На каких оборотах надо выполнять сверление
• 4 Как просверлить отверстие ровно + (Видео)
• 5 Как просверлить перпендикулярное и вертикальное отверстие

Общие принципы сверления + (Видео)

Как уже говорилось, сверловка — самое распространенное занятие для ремонтника, а потому важно сразу же выучить несколько основных правил, связанных с этим занятием.

• Использование подходящего инструментария. Существует множество сверл, каждое из которых предназначено для определенного рода материалов. Потому не стоит пытаться сверлить бетон сверлом по дереву и наоборот. Также важно учитывать условия, в которых будет эксплуатироваться инструмент. К примеру, для ремонта во внутренних помещений нельзя использовать промышленные дрели (это попросту небезопасно). Важно учитывать и устойчивость к влаге: для наружных работ будет необходим инструмент класса IP34, если климат в данной местности влажный и IP32, если работать предстоит в хорошую погоду. Внутри помещения можно использовать IPX2/
• Грамотная разметка. Прежде чем начинать какие-либо работы, важно аккуратно и точно разметить места сверления маркером. Под маркер еще можно наклеить бумажный скотч, чтобы дрель не скользила по материалу.
• Выбор необходимой скорости сверления. Здесь все зависит в равной мере как от материала, так и от диаметра лезвия. Если речь идет об очень тонких сверлах (с диаметром менее 3 мм), то тут надо работать на низких оборотах, менее четырехсот за минуту. Для остальных сверл существует следующее правило: чем тоньше сверло, тем большая скорость сверления требуется.

Кроме того, важно следить за тем, чтобы рукоятка была надежно прикреплена к валу ручной дрели. Нельзя также допускать перекоса сверла.

Тонкости сверления для различных материалов

Как правильно сверлить металл + (Видео)

Первое, с чего стоит начать — это подбор сверл. Их отличает острый край, предназначенный для легкого вхождения сверла в металл. Обычные сверла по металлу хороши для не слишком твердых металлов вроде меди или алюминия, однако для чего-то более твердого (к примеру, для нержавейки) нужно взять изделия из карбида титана или хром-ванадиевого сплава.

Отдельно следует поговорить об оптимальных скоростях. Частой ошибкой начинающих мастеров является использование слишком большого количества оборотов. На деле же для твердых металлов используют средние скорости: к примеру, латунь толщиной в сантиметр оптимально будет сверлить на скорости в 2000-2500 оборотов.

Есть еще несколько моментов, которые нужно осветить. Итак:

• Если требуется просверлить тонкую железную пластину, ее необходимо закрепить между двух кусков древесины. Делается это для того, чтобы лист металла не срывался.
• Необходимо время от времени использовать смазочное масло, обеспечивающее охлаждение сверла и облегчающее процесс сверления.
• Если требуется сделать отверстие в трубе, то ее необходимо надежно закрепить. Для того, чтобы труба не сплющивалась под воздействием дрели, внутрь следует поместить кусочек твердого дерева.

Если руководствоваться этими несложными правилами, то даже новичку будет под силу качественно выполнить сверление.

Как выполнять сверление стен из бетона + (Видео)

Сверлить стены в повседневной жизни приходится чаще всего, ведь без этого невозможно повесить полку, шкафчик, нельзя установить карниз. Конечно, лучше использовать для этой цели перфоратор или ударную дрель. Эти инструменты достаточно мощные, чтобы справиться с таким твердым материалом как бетон или кирпич. Однако если толщина стены не превышает 10-12 см, то можно обойтись и обычной дрелью. Но не стоит рисковать, если в распоряжении есть только маломощный инструмент — при контакте с бетоном он может попросту сломаться. Если же дрель подобрана правильно, то полезными станут такие советы:

• Прежде чем начать работу, следует удостовериться, что в месте сверления не располагаются трубы или другие системы коммуникаций.
• Сверла, которые берутся для такой работы, должны быть сделаны из твердых металлов или сплавов. Самым лучшим вариантом станут сверла с алмазным напылением.
• Если по ходу сверления будут попадаться слишком плотные участки бетона, их нужно пробивать при помощи небольшого молотка и штыря (пробойника).

Хотя просверлить бетонную стену при помощи дрели в целом реально, все же стоит делать это с осторожностью. В противном случае поломки могут быть достаточно серьезными. Лучше использовать для этого специализированные инструменты.

Как работать с кафелем при помощи дрели + (Видео)

Зачастую люди, не имеющие богатого опыта в сфере ремонта, побаиваются сверлить такой хрупкий материал как кафель. Однако это может стать насущной необходимостью, ведь нужно же на что-то крепить разнообразные шкафчики и полочки в кухне, ванной или туалете. Увы, во многом состояние плитки после сверления определяет не мастер, берущийся за дрель, а тот, кто эту плитку укладывал. Грамотный плиточник укладывает кафель так, чтобы между плиткой и стеной не образовывались пустоты. В этом случае аккуратное сверление никоим образом не навредит плитке. Если же между стеном и кафелем есть «воздушные карманы», то, скорее всего, плитка треснет.

Для того, чтобы правильно просверлить кафель, необходимо взять дрель, малярный скотч, перфоратор (либо мощная дрель со сверлами по бетону). Далее необходимо будет выполнить следующие действия:

1. Место сверления отмечается куском малярного скотча и маркером. Скотч здесь для того, чтобы гвоздь не скользил по поверхности кафеля.
2. Сверление производится строго перпендикулярно материалу. Количество оборотов должно нарастать постепенно: от минимально возможных до 150-200 оборотов за минуту. Так можно избежать повреждений как материала, так и инструмента.
3. Важно следить, чтобы сверло не перегревалось. Если начал идти дым, то дрель нужно срочно остужать.

Когда отверстия сделаны, можно вставлять в них дюбели. Делается это при помощи молотка.

Сверление чугуна — как сделать это грамотно + (Видео)

Чугун — это достаточно твердый материал, потому сверлить его очень и очень непросто. Кроме того, чугунные изделия хрупкие, потому важно не раскрошить их. Как и у других материалов, у чугуна есть свои тонкости в вопросах сверления.

• Никакой спешки. Это, пожалуй, важнейшее правило при работе с чугуном. Все делать нужно медленно, с крайней аккуратностью и вниманием.
• Сверло должно быть из очень твердого и прочного сплава, кроме того, оно должно быть идеально заточено. Для того, чтобы чугун не крошился, надо брать сверла с углом 114-119 градусов.
• Недопустимо, чтобы дрель перегревалась. Порой на то, что инструмент перегрелся, не обращают внимания. А это может привести к некачественному выполнению работы или даже поломке.

Как аккуратно просверлить древесину + (Видео)

Дерево — один из самых «простых» материалов при работе с дрелью. Однако и здесь есть свои тонкости.

• Скорость сверления напрямую зависит от породы дерева. Рыхлые, не слишком твердые сорта древесины будут под силу даже маломощному аппарату. Конечно же, роль играет и предполагаемый диаметр отверстия — чем он больше, тем мощнее нужна дрель.
• Для того, чтобы сделать отверстия большого размера, надо использовать специальные сверла-коронки. Их диаметр может превышать 120 мм. Что до глубины, то в среднем коронки годятся для материалов толщиной до 20-22 мм, но есть и специальные модели, способсные справиться с толщиной более 60 мм.
• Если нужно сделать глухое, а не сквозное отверстия, то для этого отлично подойдут сверла Форстнера, которые выпускаются диаметром от 1 до 5 см.

Отдельно стоит поговорить о сверлении бруса. Хотя его удобно фиксировать для дальнейшего сверления, большая толщина материала создает определенные трудности. Сверление бруса для дальнейшего закрепления в отверстиях шкантов. Для стандартного бруса толщиной в 18 см лучше всего будет взять сверло диаметром в 25 мм и длиной в 36 см. Сверлить надо будет не торопясь, на низких оборотах. В плане мощностей, отлично подойдет дрель на 1300-1500 Вт. Если брус не очень длинный, то хватит двух отверстий с каждой стороны. Если же длина бруса под шканты достаточно велика, то необходимо будет сделать дополнительное отверстие по центру. После того, как отверстия будут сделаны, можно забивать в них шканты при помощи молотка или кувалды небольшого размера.

На каких оборотах надо выполнять сверление

Одним из важных параметров при сверлении является количество оборотов в минуту. Скорость, с которой нужно сверлить, зависит от рода материала и типа сверла. Есть общее правило: чем тверже материал и чем толще свело, тем меньшим должно быть количество оборотов в минуту. Что до конкретных цифр, их можно увидеть в приведенной ниже таблице.

диаметр сверла, мм	мягкое дерево	твердое дерево	пластик (акрил)	медь	алюминий	сталь	Примечания
1.5-4.8	3000	3000	2500	3000	3000	3000	При сверлении металла толще 3 см обально смажьте сверло маслом.
6.4-9.5	3000	1500	2000	120	2500	1000
11.1-15.9	1500	750	1500	750	1500	600
17.4-25.4	750	500	—	400	1000	350

Данная таблица предназначена для обычных спиральных сверел. Для специфических вариантов (сверло Фростнера и т.д.) скорости сверления различных материалов несколько отличаются от приведенных выше.

Как просверлить отверстие ровно + (Видео)

Достаточно частой проблемой является то, что сверло соскальзывает с метки, и отверстие делается не в нужном месте. Бороться с этим может помочь бумажный скотч, наклеенный сверху на дерево. Также порой подобные сложности возникают в том случае, если приходится работать с чересчур толстым сверлом. Тогда следует сначала сделать углубление в материале более тонким сверлом, а затем сверлить, уперевшись в сделанную метку.

Важно обратить внимание на качество заточки. Если кромки недостаточно острые или заточены неровно, то могут возникать проблемы с аккуратностью сверления.

Как просверлить перпендикулярное и вертикальное отверстие

Хотя порой бывает необходимо сверлить под углом, чаще всего делаются вертикальные отверстия (то есть перпендикулярные поверхности). Для того чтобы сверление проходило строго под углом 90 градусов, необходимо использовать специальные направляющие. Они позволят выполнять сверление перпендикулярно, не отклоняясь в какую-либо сторону.

Самые простые направляющие позволяют делать только вертикальные отверстия, но существуют и более сложные конструкции, позволяющие производить сверление под определенными углами.

Лучшая аккумуляторная дрель 2022 года

В этой статье:

• 12 В или 18 В?​
• Щеточный или бесщеточный?​
• Лучшие аккумуляторные дрели​
• Почетные упоминания​
• Как мы тестируем​

Дрель – ключевой инструмент для любого домашнего проекта и неотъемлемая часть надлежащего набора инструментов. Если у вас есть какие-то проекты, о которых нужно позаботиться по дому, хорошей идеей будет приобрести аккумуляторную дрель. На рынке представлено множество беспроводных дрелей, но с таким широким выбором различных вариантов может быть непросто определить, какие дрели действительно 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 вашей коллекции, вероятно, будет зависеть от типов функций, которые вы хотите, и вашего бюджета.

Пока я отложу в сторону несколько категорий упражнений. В то время как 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 — независимо от того, сверлите ли вы отверстия в шпильках, забиваете анкеры для гипсокартона или Собираем проект дома. В частности, я буду смотреть на беспроводные дрели с щеточными двигателями. Я займусь бесщеточными двигателями в будущем обновлении. С помощью подходящей дрели вы сможете собирать мебель, сверлить отверстия, вешать картины и полки, выполнять легкое техническое обслуживание, а также ремонтировать или даже повесить новый телевизор. Многие современные дрели также оснащены такими функциями, как эргономичная ручка и зажим для ремня, что делает их использование приятным.

Аккумуляторные щеточные дрели, 18 В.

Стив Конэвей/CNET

12-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, вы, как правило, 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  меньше, легче или менее мощный инструмент, скорее всего, не будет причин выбирать 12-вольтовое вместо 18-вольтового. Надеюсь, у вас все еще будет возможность выбрать облегченную модель дрели.

Щеточный или бесщеточный?

Этот список охватывает 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-шуруповерты

Стив Конэвей/CNET

Milwaukee M18 2606-22CT

Лучшая в целом 18-вольтовая

Хотя это самая дорогая 18-вольтовая дрель, эта дрель Milwaukee обладает огромной мощностью 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 а·ч. Его зарядное устройство поддерживает аккумуляторы M18 и M12.

199 долларов США в International Tool

Стив Конэвей/CNET

Bosch PS31 2A

Лучший в целом 12-вольтовый

Эта дрель Bosch просто динамит — взрывная мощность в маленьком корпусе. 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.

Включает в себя мягкий футляр для переноски и две батареи емкостью 2 а·ч — батарею самой большой емкости в этой категории.

139 долларов США в Amazon

139 долларов США в International Tool

Стив Конэвей/CNET

Makita XFD10SY

Самая компактная 18-вольтовая дрель

Это вторая по стоимости 18-вольтовая дрель в списке, но если вам нужно попасть в труднодоступное место, эта дрель 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 чехол для переноски.

149 долларов в Toolup

243 доллара в Zoro

Стив Конэвей/CNET

Black & Decker BDCDD12C

Самый компактный 12-вольтовый

Эта компактная дрель B&D поможет вам сверлить в труднодоступных местах.

Обладая общей производительностью среднего уровня, быстрозажимным патроном для легкой 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 1,5 Ач, без переносного футляра.

28 долларов на Amazon

Вы получаете уведомления о ценах на Black & Decker BDCDD12C

Стив Конэвей/CNET

Ryobi P215K1

Лучшее соотношение цены и качества 18-вольтовый

Эта категория была почти слишком близка к вызову. 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.

79 долларов в магазине Home Depot

Стив Конэвей/CNET

Tacklife PCD01B

Лучшее соотношение цены и качества, 12 В

Tacklife — относительно новый бренд инструментов, который вы найдете в результатах поиска Amazon по инструментам.

Для 12-вольтовых аккумуляторных дрелей-шуруповертов с регулируемой частотой вращения Tacklife показала почти оптимальную производительность всего на 0,5 единицы на ампер-час, не дотянув до первого места 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.

80 долларов в Walmart

Почетные упоминания

Все протестированные мною дрели представляют собой модели с щетками, 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 ровным, 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 10 упражнений, которые я тестировал, а также некоторый контекст о том, почему они не были признаны лучшими в своем классе.

• Bauer 1791C-B1: Это вторая самая дешевая 18-вольтовая дрель в списке, и она не заняла последнее место ни в одном из наших тестов. Тем не менее, отстающая производительность и небольшая 90-дневная гарантия не позволяют этой дрели оставаться в центре внимания. В комплекте одна батарея 1,5 Ач и мягкий чехол.
• 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 на низкий крутящий момент 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 В. 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.
• Milwaukee 2407-22 M12: 12 вольт. Практически та же история, что и с аккумуляторной дрелью DeWalt. С почти идентичными характеристиками и ценой в 99 долларов эта дрель была хороша, но не могла превзойти Bosch по той же цене. Включает в себя две батареи 1,5 Ач и мягкий чехол для переноски.
• Ridgid R82005K: 12 В. У меня есть несколько инструментов Ridgid, которыми я очень доволен. Эта сверлильная пила имеет среднюю производительность по цене немного ниже средней, которая составляет 59 долларов. Хороший выбор, просто не выдающийся. Включает две батареи 1,5 Ач и мягкий чехол.
• 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 42 доллара. 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 аккумуляторной батареи/крутящего момента для 12-вольтовых аккумуляторных дрелей-шуруповёртов со щеткой.

Стив Конэвей/CNET

Для 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 количество 12-вольтовых дрелей довольно мало, 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/CNET

Количество просверленных отверстий на 1 ампер-час для щеточных дрелей на 12 В.

Стив Конэвей/CNET

В 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/CNET

Количество закручиваемых шурупов на 1 ампер-час для щеточных дрелей на 12 В.

Стив Конэвей/CNET

Тесты с низким крутящим моментом занимают больше времени, чем тесты с высоким крутящим моментом, поэтому у вас будет больше времени, чтобы получить представление о самих инструментах. 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 очистки для щеточных сверл на 18 В.

Стив Конэвей/CNET

Результаты очистки для щеточных сверл на 12 В.

Стив Конэвей/CNET

Есть несколько других функций, на которые стоит обратить внимание, которые могут помочь, если вы все 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 помочь, 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/CNET

Еще 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.

У 12-вольтовых дрели разница в производительности больше, чем я ожидал, и, вероятно, меньше на единицу у 18-вольтовых. Если вы находитесь на рынке, просто убедитесь, что у вас есть четкое представление о том, что именно вы надеетесь получить от своей дрели, а затем ознакомьтесь с представленной здесь информацией. Это должно быть достаточно просто, чтобы получить четкое представление о производительности, цене и возможностях, чтобы убедиться, что вы выбрали лучшую аккумуляторную дрель для ваших нужд.

Рекомендации для умного дома

• Лучшие устройства для умного дома 2022 года
• 7 самых крутых устройств для умного дома, о которых вы не знали
  
• Лучшие устройства Amazon Alexa 2022 года
• Лучшие устройства Apple HomeKit для покупки в 2022 году
• Лучшие умные колонки 2022 года
  
• Лучшие умные дисплеи 2022 года
  
• Лучшие маршрутизаторы Wi-Fi 2022 года0162

Прецизионные отверстия путем сверления, растачивания и развертывания — Tarkka

Крайне важно, чтобы инженеры-проектировщики понимали весь путь деталей, которые они проектируют, от определения чертежа до производства, и осмотр. Одной из наиболее распространенных особенностей конструкции машин является отверстие. Независимо от того, принимает ли он болт или прецизионный подшипник, он должен быть правильным. размера и в правильном месте для правильной работы машины. В этом видео, мы изложим соображения по проектированию отверстий и точности отверстий, дать вам несколько советов по их надежной и экономичной обработке, а также сравнить различные способы их проверки.

Разделы видео

00:00 – Введение
00:47 – Прецизионные отверстия в конструкции станков
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 – Обработка 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 – Проверка 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 циферблатом
20:19 – Трехточечный микрометр
21:45 – Проверка соответствия отверстия спецификации
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 исчерпывающую 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 фундаментальными особенностями 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 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 о конкретных 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 выкройке 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 подшипника, может оказать 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, так как 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 аспектом просверленного 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.

Разработчик 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 главной 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.

Безусловно, 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 равным или превышающим 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. 9Развертки 0017 — 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 работать с разверткой на половине скорости и с удвоенной подачей 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 размерах 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 допусков 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, отклонения расположения и ориентации штифтов составили 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 хорошо 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 оказаться 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 отверстие 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 курсах и учебниках 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 этого момента 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.