Сверление древесины

Сверлением называют  процесс получения круглых отверстий в древесине с помощью сверла. Сверление может осуществляться поперек волокон, вдоль волокон и под углом к ним. Сверлением получают сквозные отверстия  для болтов, нагелей, в стержневых ящиках и моделях, глухие (несквозные) отверстия для шипов, шурупов, нагелей, пазов и т.д.

Сверлением удаляют гнилые сучки в пиломатериале. При сверлении происходит  одновременно процесс резания и скалывания рис 1 а, б.

схема сверления древесины

Конструкция сверл

   Сверла, применяемые для сверления дерева, различны по конструкции, принципу резания и углам заточки. Сверла различают по типу хвостовика, конструкции режущей части сверла и элементов для отвода стружек. Основные элементы сверла: режущая часть, стержень и хвостовик. Режущая часть, состоящая из резцов, выполняет работу сверления. От длины стержня, соединяющего режущую часть с хвостовиком0 зависит глубина сверления. У рядла сверл стержень служит для направления сверла и выбрасывания стружки, которая движется по внутреннему пазу винтообразной полости. Хвостовик (верхняя часть стержня) используют для закрепления сверла в патроне. Сверла по конструкции режущей части делятся на центровые, спиральные, перовые, бесцентровые и зенковочные , рис 2 а-з.

Центровые сверла

Служат для поперечного сверления, рис 2 а, б. Наиболее удобны сверла, имеющие углубитель (центр) с винтовой резьбой. При сверлении таким сверлом не требуется  сильного нажатия на сверло, как при работе сверлом, не имеющим винтового углубления, так как винтовой углубитель, ввинчиваясь  в древесину, тянет за собой сверло.  Центровые сверла изготовляют размерами от 6 до 50 мм. Имеются универсальные сверла  с передвижной режущей кромкой , рис 2 в, для сверления отверстий диаметром до 75 мм. Поскольку вручную работать  такими сверлами трудно, а при сверлении на станке они быстро ломаются, область применения их весьма ограничена.

   Перовые (ложечные) сверла

     Перовые сверла рис 2 г, применяют главным образом при торцовом (долевом) сверлении древесины, но в ряде случаев используют и при поперечном сверлении. Перовое сверло (перка) представляют собой стержень, режущая часть которого имеет форму желобка, оканчивающегося заостренным концом (жалом). Одна кромка желобка является режущей, другая направляющей. В процессе сверления, чтобы освободить сверло от стружки и предотвратить перегрев, сверло периодически  вынимают из отверстия, так как оно не приспособлено для самовыбрасывания стружки.

сверла

   Спиральные сверла

    Спиральные сверла по дереву рис 2 д,  предназначены для  поперечного сверления отверстий.  Ими можно сверлить  на большую глубину, чем центровыми, обеспечивая при этом большую точность и чистоту отверстия, а также более высокую  производительность. Углубители спиральных сверл имеют  винтовую форму,  реже трехгранную. Такие сверла обладают двумя  подрезателями и двумя режущими кромками.

Для продольного сверления отверстий диаметром более 19 мм можно использовать  и спиральные сверла по металлу. Но угол заточки конца сверла следует изменять, но должен равняться 60-80ᴼ. При сверлении отверстий  глубиной до 10 мм, расположенных  под любым углом к волокнам,  используют спиральные  сверла по металлу с их обычной заточкой.

 

Бесцентровые пробочные сверла

Бесцентровые пробочные сверла рис 2 г,  предназначены для поперечного  сверления несквозных отверстий, у которых дно должно быть  ровным и чистым, а также для сверления в тонких изделиях.   Рабочая часть такого сверла представляет собой полный цилиндр с перегородкой по диаметру.

Нижняя кромка стенки цилиндра является подрезателем древесины по окружности, а диаметральная  перегородка – плоским резцом. Направляется сверло круговым подрезателем, который вдавливается вначале сверления, а в дальнейшем углубляется  по мере срезания древесины плоским резцом  со дна заготовки. Диаметр сверл 15- 20 мм. Сверление таким сверлом удобнее  производить на сверлильном станке.

 

Зенковочные сверла –зенковки

Зенковочные сверла,  Рис 2 ж,  служат для придания верхней цилиндрической части отверстия конической формы с углом 90ᴼ под головки шурупов.

   Шиловое сверло

Шиловое сверло , рис 2 з,  служит для высверливания несквозных отверстий под шурупы. Они имеют форму трехгранного шила с квадратным хвостовиком.

Зенкерные сверла

Зенкерные сверла – зенкеры, рис 3 а, б,  предназначены для обработки цилиндрических  отверстий и углублений под головки  болтов и винтов.

зенкеры

 

Зенкерование

Промежуточная операция после сверления, повышает точность и  качество поверхности. Эта операция выполняется обычно на сверлильных станках.

Углы заточки сверл рис 4  а-г, приведены в таблице .

углы заточки сверл

Угловые размеры сверла

СверлоУгол, в градусах
Передний ƴЗаострения βЗадний α
Центровое – с трехгранным  центром4525-3515-20
Центровое –с с винтовым центром20-3040-6010-20
Бесцентровое30-3530-3520-25
спиральное30-3540-4515-20

 

Приспособления для ручного сверления и приемы сверления

При ручном сверлении древесины для сообщения сверлу вращательно- поступательного движения применяют коловороты и дрели.

 

Коловорот

Рис 5 а, состоит из стальной скобы, имеющей на нижнем конце патрон для закрепления сверла, а на верхнем – свободно посаженный деревянный грибок, который служит для удержания во время работы коловорота в нужном положении и нажатия на сверло. В середине скобы сделана вращающаяся ручка для приведения коловорота во вращение. Наиболее удобны коловороты с универсальным патроном, пригодным для закрепления сверл с любой формой хвостовика. Такой патрон имеет механизм (трещетку), регулирующий направление  вращения (вправо или влево). В такой патрон можно вставлять отвертки с хвостовиком и производить завинчивание и отвинчивание шурупов. Коловоротом  с таким патроном удобно сверлить отверстия перовыми и сверлами.

ручные сверлильные инструменты

 Дрели

   Винтовая дрель  представляет собой стальной винтообразный стержень, снабженный с одного конца  маленьким  универсальным патроном для закрепления сверла, с другого – вращающимся грибком,  для удержания рукой дрели и нажатия на сверло. Между патроном и сверлом имеется муфточка, легко передвигающаяся от грибка вниз и обратно, посредством которого стержень приводят во вращательное движение вокруг оси.

Шестеренчатые дрели

В настоящее время большое применение находят шестеренчатые дрели рис 5  б. Дрель состоит из круглой или фасонной стойки, на нижнем конце которой имеется универсальный патрон для зажима сверла, а на верхнем – ручка –грибок(съемная).

С левой стороны на стойке имеется еще одна ручка для держания левой рукой, в случае если к ручке-грибку работающий  прижимается корпусом (при горизонтальном сверлении).  Для приведения патрона во вращательное движение на стойке смонтирована шестеренная передача.  Посредством рукоятки зубчатое колесо 2 сцепляется с сидящим на шпинделе коническим колесом 3, и патрон приводится во вращение. Если ось ведущего колеса 2 переставить в нижнее гнездо 4, то ведомое колесо 3 будет соединяться с малым зубчатым колесом 5 и скорость  вращения патрона  уменьшится.

Шестеренчатые дрели удобны, получаемое усилие больше,  чем у винтовых  дрелей, ими сверлят отверстия  диаметром до 10 мм. Для сверления отверстия большого диаметра  применяют ручной  сверлильный станок, устройство механизма вращения  которого похоже на механизм шестеренчатой дрели.  На нем удобно сверлить бесцентровыми и другими сверлами, если изделие закрепить  на столе станка в зажимах (тисках).

При сверлении любым ручным инструментом изделие должно находиться в устойчивом положении, поэтому его надо всегда закреплять в зажимах верстака или  прикреплять  к крышке верстака струбцинами  или каким-либо другим способом. При работе коловоротом или шестеренчатой дрелью работающий должен стоять свободно, левой рукой держать грибок и слегка нажимать  на него, а правой совершать движения плавно, равномерно и следить  за правильным положением сверла по оси, чтобы оно не ушло в сторону от заданного направления рис 6 а, б.

приемы сверления коловоротом

   При сверлении сквозных отверстий под изделие следует подкладывать выстроганный кусок доски (из отходов0, к которому должно быть  плотно прижато изделие, и при подходе сверла к концу отверстия следует замедлять  вращение сверла, чтобы предотвратить  образование у нижнего конца отверстия отщепов и трещин и предохранить верстак от порчи сверлом. При точной разметке центровых линий на изделии  сквозное отверстие  можно получать  путем встречного сверления с обеих сторон изделия.

При сверлении отверстия под углом к поверхности изделия рис 6 в, сначала стамесками вырезают углубление по размеру отверстия с горизонтальной площадкой для сверла, а затем сверлят.  В этом случае сверло получит правильное направление и увода его от заданного центра не произойдет.