Как заточить сверло форстнера своими руками

Сверло (фреза) Форстнера по дереву: рановидности, правила выбора, заточка

Сверло Форстнера, как и многие другие инструменты подобного назначения, используется для того, чтобы создавать в различных материалах точные и аккуратные отверстия. Выбирать такие инструменты, отличающиеся как конструкцией, так и стоимостью, следует в зависимости от того, в каком материале следует выполнить отверстие, а также от требований, предъявляемых к геометрическим параметрам последнего.

Врезка мебельных петель чашечного типа с использованием сверла Форстнера

Что собой представляют сверла Форстнера

Сверла Форстнера от сверл других типов отличаются двумя значимыми преимуществами.

Во-первых, данные сверла благодаря особенностям своей конструкции позволяют получать очень чистый рез. Специальный режущий ободок врезается в обрабатываемый материал и перерезает волокна его структуры раньше, чем это делают рабочие лезвия. Именно благодаря этому удается практически полностью избежать образования сколов по краям формируемого отверстия, выполнить его с идеально гладкими внутренними стенками и плоским дном.

Во-вторых, сохранение точного направления движения сверл Форстнера в процессе сверления обеспечивает специальный ободок, а не центральное острие, что характерно для сверл других типов. Такое качество инструмента, который используется преимущественно в роли сверла по дереву, особенно актуально в тех случаях, когда необходимо выполнить сверление перекрывающихся отверстий или сформировать отверстия на торцевых элементах изделия, а также расположенные под углом к волокнам, из которых состоит внутренняя структура обрабатываемого материала.

Таким образом, пользуясь сверлами Форстнера, можно получать качественные отверстия даже в тех случаях, когда их расположение, а также внутренняя структура обрабатываемого материала не позволяют обеспечить точное направление подачи сверлильных инструментов любых других типов.

Выборка глухих отверстий сверлом Форстнера

Как отличить оригинальную продукцию

Не все сверла, названные именем Форстнера и предлагаемые на современном рынке, имеют конструкцию, запатентованную более 120 лет назад. Между тем большая их часть работает по схожему принципу, суть которого заключается в следующем:

• Волокна древесины, расположенные по краям формируемого отверстия, надрезает внешний ободок инструмента.
• Расположенные радиально режущие кромки внутренних резцов одновременно удаляют материал с центральной части формируемого отверстия и отводят стружку вверх, при этом они действуют как маленькие рубанки.

Имеется два основных признака, позволяющих отличить настоящее сверло Форстнера по дереву от неоригинального. Такими признаками являются:

1. наличие в центральной части инструмента отверстия небольшого диаметра;
2. присутствие в конструкции сверла внешнего режущего ободка, который прерывается основными режущими лезвиями только в двух местах (следует иметь в виду, что основные режущие лезвия на оригинальном инструменте затачиваются только вручную).

Сверло Форстнера: 1 – оригинальное; 2 – для машинной заточки; 3 – с твердосплавными резцами; 4 – с зубьями

Настоящие фрезы Форстнера сегодня производятся только одной компанией – Connecticut Valley Manufacturing, производственные мощности которой расположены в США. В отличие от неоригинальных инструментов, изготавливаемых методом литья, настоящая фреза Форстнера вытачивается из цельной заготовки, изготовленной из углеродистой стали.

Благодаря значительной толщине режущих кромок настоящие сверла Форстнера меньше перегреваются при сверлении и, соответственно, отличаются более высокой стойкостью. Стоимость настоящих сверл Форстнера достаточно высока, что вполне оправдано как большим ресурсом их работы, так и тем, что выполнять обработку с их помощью можно на более высоких скоростях, при этом создаваемые отверстия отличаются высокой точностью и аккуратностью.

Отверстие небольшого диаметра, имеющееся в конструкции сверл Форстнера, делает их более удобными для обработки заготовок небольшой толщины. Между тем попасть центральной частью этого инструмента в перекрестие разметки проблематично, поэтому приходиться ориентироваться на внешний диаметр сверла, что несколько затрудняет сверление.

Варианты исполнения инструмента с приспособлением для ограничения глубины сверления

Неоригинальный инструмент от настоящих сверл Форстнера можно отличить по следующим признакам:

• удлиненному центральному острию;
• наличию в ободке вырезов, расположенных с задней части внутренних лезвий (такие вырезы позволяют выполнять машинную заточку инструмента, что значительно снижает его себестоимость по сравнению с оригинальными сверлами, геометрию режущих кромок которых доводят только вручную).

Данные отличия объясняют тот факт, что неоригинальный инструмент стоит значительно дешевле настоящих сверл Форстнера.

На современном рынке представлена еще одна категория неоригинальных сверл Форстнера, режущая часть которых оснащена твердосплавными пластинами. Такие сверла по дереву благодаря особенностям своей конструкции не перегреваются и отличаются большим ресурсом использования, а их стоимость сопоставима с ценой оригинального инструмента. Между тем есть у них и один большой недостаток: их режущие пластины, напаянные на режущую часть, занимают значительно меньшую часть окружности, чем сплошной ободок. Из-за такого конструктивного недостатка сверло начинает интенсивно вибрировать в процессе обработки и соскакивает с обрабатываемой поверхности в том случае, когда сверление выполняется под углом или с самого края заготовки.

Сверло Форстнера с напаянными резцами

Еще один неоригинальный инструмент, также называемый сверлом Форстнера, отличается тем, что на его режущем ободке выполнены зубья, напоминающие режущие элементы пилы. Благодаря тому, что площадь контакта таких зубьев с обрабатываемым материалом значительно меньше, чем у сплошного ободка, инструмент данного типа не перегревается при выполнении обработки, что особенно актуально при сверлении отверстий большого диаметра.

Именно поэтому сверла по дереву, предназначенные для получения отверстий диаметром более 25 мм, изготавливают именно с такими зубьями на режущем ободке. Как и сверла с твердосплавными пластинами, инструмент, на режущем ободке которого выполнены зубья, не очень хорошо демонстрирует себя при сверлении отверстий, расположенных под углом или на самом краю заготовки: в таких случаях он может просто соскакивать с зоны обработки.

Сверло с зубчатой режущей кромкой

Материал изготовления сверл Форстнера

Чаще всего сверла, названные именем Форстнера, изготавливаются из быстрорежущей стали (HSS), отличающейся не только доступной стоимостью, но и хорошими эксплуатационными характеристиками. Обычная сталь, если она перегревается, становится значительно мягче, и режущие кромки инструмента, если он изготовлен из такого материала, быстро утрачивают свою остроту. Такого не происходит с быстрорежущей сталью, которая обладает высокой устойчивостью к перегреву.

Чтобы уменьшить интенсивность нагрева режущей части инструмента, некоторые современные производители наносят на нее специальное покрытие, основу которого составляет нитрид титана. На сверло с таким покрытием можно оказывать большее давление в процессе обработки, не переживая за то, что оно перегреется.

Какую скорость вращения сверла предпочесть

Выполняя обработку сверлами Форстнера, следует придерживаться следующих рекомендаций по выбору скорости их вращения.

• Для сверл большего диаметра, чтобы не допустить их перегрева, следует устанавливать меньшую скорость вращения.
• На упаковке любых сверл Форстнера указана максимальная частота вращения, которую нельзя превышать ни в коем случае.
• Даже выполняя сверление при помощи таких сверл на невысокой скорости, вы не ухудшите качество формируемого отверстия, а только несколько снизите производительность обработки.

Чтобы понять, с какой оптимальной частотой должно вращаться сверло Форстнера определенного диаметра, можно воспользоваться специальными справочными таблицами.

Режимы сверления в различных материалах

Выбор инструмента

Ответ на вопрос о том, стоит ли предпочесть дорогостоящим сверлам Форстнера недорогие неоригинальные инструменты, зависит от того, какие технологические задачи вы собираетесь решать. В том случае, если сверла по дереву вы используете достаточно часто, при этом вам особенно важно качество формируемого отверстия, лучше приобрести оригинальную продукцию.

Хорошей альтернативой оригинальным сверлам Форстнера является инструмент, выпускаемый под торговой маркой Convaico. Сверло данной торговой марки, позволяющее получать точные и аккуратные отверстия, выпускается в достаточно большом диапазоне диаметров: 6–76 мм с шагом в 1,6 мм.

Приобретение такого недорого набора вполне оправдано для периодических работ в домашней мастерской, связанных с обработкой мягкой древесины

Для выполнения относительно нечастых работ по сверлению изделий из дерева можно приобрести набор 6–7 неоригинальных сверл наиболее ходовых диаметров. Стоимость такого набора, который позволит вам решать различные задачи по обработке древесины, будет приблизительно соответствовать цене одного сверла, выпущенного под торговой маркой Convaico.

В том случае, если вам необходимо сверлить в дереве отверстия большого диаметра, лучше приобрести сверло с зубчатым венцом.

Правила заточки

Чтобы выполнить качественную заточку сверл Форстнера, можно воспользоваться следующими рекомендациями:

• У сверл данного типа никогда нельзя затачивать ободок, рабочая часть которого должна располагаться строго в одной плоскости, а добиться этого методом ручной заточки просто невозможно.
• Особое внимание следует уделить заточке внутренних резцов, для чего можно использовать мелкозернистый точильный камень, напильник с самой мелкой насечкой или точило ленточного типа. Затачивается только передняя грань каждого резца, после чего с их обратной стороны удаляются заусенцы, для чего можно использовать мелкозернистый камень.
• Геометрические параметры внутренних резцов хорошо восстанавливаются при помощи ленточного точила. При этом не следует снимать слишком много металла, особенно в области, расположенной вблизи ободка.

Наружная режущая кромка затачивается только изнутри, чтобы не изменился размер ободка

Для доводки режущих кромок лучше использовать не напильники, а мелкозернистые оселки

И в заключении предлагаем посмотреть небольшое видео, в котором показан процесс заточки на станке сверла Форстнера с твердосплавными резцами.

Источник

Сверло форстнера по дереву — особенности выбора, заточка сверла

Если бы во времена Уильяма Форстнера – американского изобретателя и оружейника – существовал интернет и была Википедия, то шансов попасть в нее при жизни у него практически не было. Потому что, после получения им в 1874 году патента на изобретенное сверло, должно было пройти минимум несколько десятков лет до момента завоевания этим инструментом мировой популярности. Хотя воспользоваться плодами своего изобретения Уильям все же успел – именно сверло, получившее его имя, стало источником немалого дохода в последней трети его жизни. Да и оружейником он стал попозже, благодаря достатку, полученному от продажи прав на производство сверел.

И это очень справедливо, ведь до сих пор не существует инструмента, способного выполнить в древесине различной твердости глухое отверстие такой чистоты обработки.

Да, изначально сверло форстнера – сверло по дереву.

Кроме того, ряд вариаций на тему сверла форстнера позволяют сделать то же самое и в более твердых материалах.

Сверла и фрезы форстнера. Терминология

Собственно, четкого деления инструмента не существует. Один и тот же его вид одними называется сверлом, а другими фрезой. Правильно будет и так, и эдак, ввиду того, что инструмент форстнера и создан, как нечто среднее между сверлом и пальчиковой фрезой большого диаметра. Наиболее справедливым нам представляется распределение в названиях по такому принципу:

Фрезой называют инструмент, имеющий твердосплавные наружные режущие кромки, впаянные в массивный корпус, а сверла – все остальные. Это хоть как-то может оправдать разницу в терминологии. Сам Бенджамин Форстнер назвал изобретенный инструмент «gimlet-point», что буквально переводится как «буравчик-точка», а более для нас понятно: «буравчик с направляющей».

Устройство и разновидности сверла форстнера

На самом деле их не так уж и много – этих разновидностей. Да и устройство почти не претерпело изменений за без малого полтораста лет со времени изобретения.

Сверло форстнера имеет:

• центральное острие в форме пирамиды, конуса или конической резьбы;
• двух поперечных режущих кромок (внутренние резцы);
• наружного режущего ободка, который может быть зубчатым (с различной формой зуба) или иметь твердосплавные напайки.

В основном это почти все вариации с основной частью сверла (фрезы) форстнера, но это все касается принципиальных разновидностей, а вот исполнение зависит от свойств обрабатываемого материала (твердый или мягкий). Кроме того, к древесине – основному материалу, для которого создавались эти сверла, добавился пластик, которого по твердости и вязкости – великое множество сортов, а значит скорректировались углы заточки и формы режущих кромок.

Еще на этих же фотографиях вы можете видеть различные формы хвостовиков. Наличие шестигранного хвостовика свидетельствует о том, что преимущественно это сверло используется с таким инструментом, как шуруповерт, с его скоростью от 750 до 1200 об/мин. А вот дрель работает и с 3000 об/мин, а ручной фрезер имеет частоту вращения от 7 до 24 тысяч об/мин.

Согласитесь, что при таком разнообразии оборудования характеристики режущего инструмента должны быть разными. Поэтому, при выборе сверла не руководствуйтесь только таким параметром, как диаметр, а читайте всю документацию, в т.ч. для каких материалов и какого инструмента оно изготовлено. А вот диаметры варьируются от 10 до 60 мм.

Кроме того, есть еще определенные конструктивные особенности некоторых сверел форстнера. В частности, многие из них, особенно имеющие узкую специализацию, как то – сверление посадочных мест под стандартные мебельные петли – имеют жесткое ограничение по глубине сверления (Н), которое изменить нельзя.

Не редки и такие варианты исполнения с ограничителем.

Но бывают сверла форстнера с регулируемой глубиной сверления, и даже линейкой на хвостовике для удобства выставления этого параметра.

Иногда используются направляющие, служащие одновременно и ограничителями глубины сверления.

Особенно это полезно при многократных повторах однотипной операции, в частности в мебельном производстве.

А также выпускаются форстнеровские сверла с хвостовиками для зажима в определенных видах патронов.

Но, вообще, большинство сверел форстнера рассчитаны для работы со скоростями вращения от 400 (а это ручные дрели) об/мин, до 1400 (а это дрели с регулируемой частотой вращения) об/мин. И, чем больше диаметр сверла – тем меньше должна быть скорость вращения инструмента. А максимальную скорость вращения, указанную в документации, превышать не рекомендуем категорически. В лучшем случае это может привести к потере качества обработки отверстия.

Иногда отверстия после сверла форстнера дополнительно обрабатываются таким же, но со сточенным центральным острием – для придания открытому глухому отверстию более эстетичной формы – без углубления по центру.

Наиболее универсальные сверла в основном предназначены для обработки древесины, почти не имеют различий по конфигурации рабочей части, выполняются с круглыми хвостовиками и продаются наборами с наиболее востребованными диаметрами.

Они выполняются из углеродистой стали, с утолщенным исполнением головки для лучшего теплоотвода и для возможности многократной заточки, о которой мы поговорим в следующем разделе статьи.

Заточка сверла форстнера

Большинство сверел, особенно цельных, могут быть неоднократно заточены. Процесс это не сложный, но требующий определенной сноровки.

Наружная режущая кромка (ободок) ни в коем случае не затачивается снаружи, иначе нарушится наружный диаметр сверла, да и возможен его зажим (заклинивание) в процессе сверления. Ее затачивают только изнутри – круглым напильником с мелкой насечкой, зажатым в сверлильном станке.

Лучше для этого использовать только часть круглого напильника – обрезок, или подобрать цилиндрическую шлифовальную головку. Они бывают и с алмазным напылением, что нам подойдет больше.

Заточка зубчатого наружного ободка завершается треугольным напильником.

Хотя, иногда им же и ограничивается, без выведения внутреннего угла.

Этим же треугольным напильником производится заточка центрального острия, если оно выполнено в виде пирамиды.

При этом нужно быть предельно аккуратным, чтобы не нарушить центровку неравномерным спиливанием граней. Конусное острие направляется напильником при вращающемся инструменте, а резьбовое не требует заточки весь срок службы сверла форстнера. Поперечные рабочие кромки – внутренние резцы – точатся по наружной поверхности канала для отвода стружки без изменения угла заточки.

Производится это при помощи алмазного оселка или мелкозернистой наждачной шкурки, натянутой на металлическую пластину подходящего размера.

Сверло форстнера и современные инструменты

Когда и где появились первые коронные (корончатые) сверла установить не просто, но сама их форма и принцип действия с уверенностью позволяют утверждать, что произошли они на базе сверла форстнера, как одного из способов получения отверстий больших диаметров в различных материалах.

Очень уж они напоминают сверла форстнера. Разве что, лишены поперечных резцов. Но и материалы, которые они способны резать, по своим характеристикам далеки от характеристик древесины. Это и металл, и керамика, и стекло, и бетон.

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами 😉

Источник