Возникла проблема: для ремонта оборудования мне понадобилось в стальной пластине точно просверлить несколько отверстий диаметром 2 мм, а сверла оказались затуплены так, что горели и не работали.
Попробовал заточить их на самодельном наждаке, сделанном из трехфазного асинхронного двигателя с простым конденсаторным запуском. Станок на фото: подручник с разметкой для заточки сверл.
Однако мои навыки и крупнозернистый корундовый камень позволяют относительно хорошо править сверла от 4 мм, а с меньшими диаметрами возникают проблемы. Нужно профессиональное оборудование.
Эта необходимость сформировала задачу: сделать вручную простое и надежное как металлический болт приспособление для заточки мелких сверл. За основу взял идею из интернета (используется давно) под названием Wishbone (по-нашему – Вишбон), о чем и рассказываю ниже в этой статье.
Работать мне пришлось вечерами на кухне городской квартиры, а не частного дома после завершения всех этапов ужина. Естественно, пилил, сверлил и выравнивал практически на коленке самыми доступными ручными инструментами.
Поэтому Вишбон удалось закончить только на вторые сутки, хотя в условиях мастерской, пользуясь болгаркой и сверлильным станком его можно сделать за пару часов.
Вообще-же это приспособление продвинутые пользователи довольно быстро печатают на 3D принтере и получают качественные образцы ручного инструмента.
Wishbone – на что способно приспособление для заточки сверл и какие функции ему не под силу
Это изделие позволяет исправлять тупые и сломанные спиральные сверла довольно быстро, формировать их режущие кромки, как в заводских условиях для использования в быту.
Главная особенность устройства: не требует высоких навыков в заточке, работать можно любому человеку. Конструкция не сложная.
Сразу стоит учесть, что такая самоделка выполняет только двухплоскостную заточку. Ее возможности ограничены двумя функциями:
- формированием угла при вершине, причем можно отойти от стандартной для стали величины 120 градусов и перетачивать другие значения. Таблица зависимости углов и параметры обрабатываемого материала разного типа публикуют справочники;
- созданием заднего угла резания.
Угол при вершине
Задний угол резания
Рассказывать о них можно долго, но лучше Виктора Леонтьева (настоящий мастер) на его Ютуб канале вряд ли получится. Кто этого не знает – смотрите там. Считаю, что должен предупредить – это важно!
В принципе правильного создания этих двух углов достаточно для работы мелкими сверлами в быту, а часто и на производстве. Точить же перемычку на этом приспособлении не получится. Нужно использовать специальный станок.
Правильная форма заточки – залог эффективной работы
В результате обработки режущей кромке сверла придается определенная геометрия, приоритетная для того или иного диаметра бура и структуры обрабатываемой поверхности. Для получения необходимой формы используют, соответственно, и разные способы затачивания режущей кромки. Разделяют одноплоскостной, конусный, двухплоскостной, винтовой и цилиндрический виды заточки. В домашних условиях чаще всего применяют первые два способа как наиболее простые, причем в одной плоскости затачивают сверла диаметром до трех миллиметров, обеспечивая тридцатиградусный уклон заднего угла. Недостатком в этом случае является высокая вероятность разрушения рабочей части кромки из-за ее утончения, потому для сверл большего диаметра обычно применяют заточку в виде конуса, формируя на их острие угол в пределах 118-120º.
Личный опыт изготовления инструмента Вишбон в домашних условиях своими руками
Материал корпуса можно выбрать любой, разных составов:
- лист алюминия ил мягкие сплавы;
- пластмассу;
- ламинат или ДВП;
- полиэтилен либо стеклопластик;
- даже деревянную дощечку.
Я остановился на пластинке из гетинакса: легко обрабатывается и высокая прочность.
Для изготовления корпуса на тетрадном листе в клеточку нарисовал эскиз. Чертежи не нужны. Масштаб 1:1. Положил на него в качестве ориентира размеров мелкое сверло.
Габариты для наглядности обвел красным карандашом, показал углы.
После этого размеры начертил на гетинаксе. В корпусе будущего устройства высверлил отверстия.
Поскольку нормального сверла у меня не было, то пришлось делать самодельное по принципу пушечного. Использовал кусочек спицы от советского велосипеда. Диаметр 2 мм.
Сточил напильником часть боковой кромки, а конец заточил в виде центрального угла. С одной стороны, оно является пародией на пушечное, но вполне рабочая конструкция для мягких материалов.
Допустимо делать их даже из гвоздей и проволоки разного диаметра. Так можно изготовить различные виды и диаметры подобного инструмента. Особая точность не требуется. Мои готовые сверла показаны на фото.
Из гетинакса ножовкой вырезал заготовку корпуса и дополнительную часть для крепления колесика – обычной шайбы для гайки М3. В качестве оси использовал кусочек медной проволоки 4 квадрата. Чтобы колесо хорошо вращалось пришлось уложить прокладку.
Способ соединения деталей – обычная клепка. Остальные детали Вишбон показал на фото.
Зажимную колодку (на фото пятиугольная фигура) выполнил отверстиями диаметром 4 мм.
В центральной части корпуса пришлось самодельными сверлами увеличить диаметр отверстия и нарезать резьбу. Метчик делал своими руками из шпильки М4: заточил один конец немного на конус и прорезал по длине с противоположных сторон часть резьбы ножовкой по металлу.
С противоположного конца резьбы зажал встречно две гайки, которые позволили работать с ним гаечным ключом.
Самодельный метчик
Должен предупредить: заводским метчиком работать проще. Но, в критической ситуации и для мягких материалов эта конструкция оправдана.
Посередине угла 120 градусов процарапал биссектрису, служащую основанием для укладки самых тонких сверлышек.
Уменьшил высоту корпуса так, чтобы даже самые мелкие сверлышки выступали из него: так удобнее их устанавливать.
В верхней части данного Вишбон на выходе биссектрисы угла сделал метку, облегчающую процесс сборки: центровку осей больших сверл при их фиксации в приспособлении.
Метка указывает на центр сверла.
Заточка с помощью режима «реверс»
Можно сделать очень простое самодельное приспособление для заточки свёрл своими руками из наждачной бумаги. Это удобный вариант, если под рукой не имеется шлифовального круга.
В данном случае следует обернуть ровный круглый кусочек древесины или трубу (подойдёт даже сантехническая пластиковая) несколькими слоями наждачной бумаги.
Желательно сделать достаточно много слоёв (примерно на 2 см), чтобы сверло точилось быстрее и качественно. Зафиксировать бумагу можно с помощью клея.
Для заточки сверло следует установить в дрель или шуруповёрт. Крайне важно включить режим реверсного вращения. В стандартном режиме таким способом точить оснастки нельзя.
Далее достаточно просто несколько раз просверлить наждачную бумагу на всю длину сверла. В целом можно обойтись даже без трубы, просто свернув достаточно длинный отрезок наждачной бумаги.
В процессе сверления грани оснастки затачиваются наждачной бумагой. Способ позволяет восстанавливать даже сильно изношенные свёрла. Но, качество заточки получится не настолько хорошим, как при использовании наждака.
9 главных правил работы с Wishbone, без выполнения которых невозможно достичь хорошего результата
Показываю их в виде пошаговой инструкции со строгой последовательностью действий. Однако учтите: существует два приема работы с Вишбон:
- правка затупленных заводских кромок;
- приведение поломанных сверл в рабочее состояние.
Как выправить затупленные кромки
1. Ослабляем зажимные винты и под фиксирующую пластину заводим сверло, поджимаем крепление без фанатизма: потребуется выполнять регулировки.
2. С помощью лупы выставляем сверло так, чтобы режущие кромки были параллельны плоскости корпуса или колесиков. Очень удобно провернуть его пассатижами.
3. Регулируем угол заточки при вершине. Для этого на вершину сверла и колесика устанавливаем какую-то ровную направляющую, например, линейку. Плоскости приспособления и эталонной линии должны быть параллельны.
Но если надо сделать угол заточки не 120 градусов, а меньше, то сверло просто чуть выдвигаем выше, как на фото.
Для точного выставления определенного значения градусов необходимый угол вычерчивается на листе бумаги по транспортиру и проводится его биссектриса. Приспособление ориентируют по этому шаблону.
4. Винты крепления зажимаются до упора. Сверло фиксируется. После этого необходимо повторить замеры по пунктам 2 и 3. Проявляйте внимательность и аккуратность, как необходимое условие для точной заточки.
5. Wishbone располагаем вертикально на шлифовальной поверхности абразивного бруска или наждачной шкурки, уложенной на максимально ровную поверхность, например, стекла или пластика.
Затем его наклоняем под небольшим углом от вертикали для срезания затылочной области. На первых порах поможет простой шаблон.
После заточки нескольких сверл он потеряет актуальность благодаря сформированным навыкам.
6. Остается собственно заточка: Wishbone несильно прижимают к абразивной поверхности точильного приспособления в установленном положении (большие нагрузки вредны), плавно движениями ведут от себя, всегда располагая колесико впереди.
Не доходя до конца абразивной поверхности и без ее дальнейшего касания приспособление поднимают и по воздуху переносят в начало абразива. Процесс повторяют несколько раз.
Во время каждой заточки очень важно вести Wishbone всегда только в одном направлении: от себя.
7. Вишбон поворачивают вокруг оси сверла на 180 градусов и полностью повторяют пункты №5 №6 для второй кромки.
8. С помощью лупы (глазомер может подвести) производят визуальную оценку состояния режущих кромок, углов при вершине и заднего резания. При необходимости повторяют действия по пунктам №5 ÷8.
9. Заканчивается заточка одним проходом для каждой стороны, что обеспечивает удаление оставшихся заусениц на каждой из режущих кромок. Края станут идеальными. Советую проверить.
Должен заметить: когда я первый раз сделал Wishbone и сразу стал затачивать сверло по металлу, то, действуя по наитию, пренебрег большинством этих правил. В результате теста удалось просверлить только алюминиевую пластину, а со стальной – не справился. Отверстия не получилось.
Весь этот процесс заточки и сверления я показал на видео ниже. Вам следует делать сразу все правильно, без лишней спешки.
Как точить сломанное сверло на Wishbone
Процесс, описанный выше, для поломанных сверл займет очень много времени. Поэтому поврежденный конец необходимо сточить на наждачном круге.
Можно также воспользоваться дрелью:
- вставить в нее поломанное сверло;
- включить реверс;
- задать угол 60 градусов к заточному камню. Такой наклон важен;
- запустить двигатель;
- аккуратно сточить обломанный конец на конус. Соблюдайте требования безопасности.
Теперь остается повторить все действия по исправлению кромок, дополнительно восстановить их формы.
Хорошие абразивные материалы быстро стачивают тонкие сверлышки. Поэтому после 20 проходов по обрабатываемой поверхности проводите визуальную оценку режущих кромок и углов, повторно их выставляйте.
Ошибки
К самым распространенным ошибкам самостоятельной заточки сверл относятся следующие:
- Углы сделаны симметрично и верно, а вот длины кромок для резания отличаются друг от друга. При этом центр сверления находится неровно относительно оси инструмента. В процессе использования этого инструмента будут появляться биения. В начале работы будет крайне трудно попасть в нанесенную разметку. При этом рабочий элемент, скорее всего, попросту сломается.
- Центровка произведена точно, но режущая кромка обладает несимметричными углами. Из этого последует, что при сверлении отверстия работать будет только одна рабочая поверхность. То есть процедура обработки будет проходить очень медленно, а рабочая деталь может перегреться и сломаться. Помимо этого, отверстие получится разбитым, то есть его размер будет больше размера используемого сверла.
Wishbone альтернативной конструкции: в чем отличия инструмента
Альтернатива заключается в том, что направляющие колесики монтируются поперек, а не вдоль основной плоскости корпуса. Надеюсь, что изготовить такое устройство не сложно. Но для 3Д печати потребуются чертежи.
При этом заточка сверл ведется перпендикулярно плоскости режущих кромок. Для кого-то эта особенность инструмента принципиально важна…
Я так не считаю. Необходимо учесть, что спиральное сверло по металлу, используя стационарный станок, можно затачивать по-разному:
- уже упомянутый Виктор Леонтьев выполняет это действие, располагаю режущую кромку поперек вращения наждака;
- заточник Николай Куликов располагает ее параллельно. Смотрите его канал «Опыт Куликова» на Ютуб.
Оба приема этих экспертов работают правильно, имеют ряд преимуществ и недостатков. Сварщики точат сверла болгаркой. Этот инструмент у них всегда под рукой: позволяет отрезать любой болт, уголок, швеллер, фрагменты элементов из металла.
Самодельщики делают заточный станок, который приспособлен для правки элементов сверл на боковой стороне наждачного круга… Такие устройства, должен заметить, не всех устраивают.
Универсального совета нет. Какую конструкцию следует выбрать и использовать для заточки сверл по металлу своими руками – решайте сами.
Станки для заточки
Оптимальное устройство для заточки свёрл своими руками – обычный точильный станок. Но, экспериментировать лучше всего на старых оснастках, поскольку без опыта инструмент можно попросту испортить. Если опыта в работе с наждаком нет, лучше приобрести специализированный станок.
В продаже имеются простые в использовании многофункциональные заточные приборы. Можно приобрести простейший ручной станок или электроприбор.
Современные модели работают практически автоматически В конструкции предусмотрен не только механизм фиксации, но и подачи оснастки к заточному инструменту.
Особенно хорошо такое оборудование подходит для работы со спиральными свёрлами. Однако стоимость подобных приборов достаточно высока, поэтому покупать их для дома нецелесообразно.
Правила выбора и сферы применения
Выбирая такое приспособление, как насадка на дрель, предназначенная для заточки сверл, следует учитывать целый ряд факторов. Это позволит приобрести по-настоящему удобное и эффективное устройство, которое будет успешно справляться со всеми поставленными задачами.
Первое, на что необходимо обратить внимание, выбирая такую насадку, – это совместимость диаметра посадочного отверстия в ее соединительной муфте и размера патрона дрели, на который она будет устанавливаться. Немаловажным параметром является также угол заточки инструмента, обеспечиваемый данным приспособлением. Многие производители таких насадок включают в комплект устройства дополнительный точильный камень, позволяющий выполнять заточку сверл под другим углом. Чтобы приобретаемая вами насадка для заточки отличалась более широкой функциональностью, лучше останавливать свой выбор именно на моделях с дополнительным точильным камнем в комплекте.
Точильного камня обычно хватает на несколько десятков процессов заточки. В некоторых моделях шлифовальный круг можно регулировать, что увеличивает ресурс работы
Используя насадки на дрель, помните о том, что это не полноценный точильный станок, а приспособление, предназначенное для того, чтобы быстро подправить «подсевшее» сверло в тех случаях, когда нет доступа к стационарному оборудованию. Именно поэтому сильно нагружать такие устройства не стоит, тогда они прослужат вам намного дольше. Использовать подобные насадки в производственных условиях, где необходимость в полноценной заточке сверл возникает достаточно часто, нецелесообразно, так как в условиях интенсивной эксплуатации они быстро выйдут из строя. Незаменимым данное приспособление является в условиях небольших домашних мастерских, в оснащении которых не всегда имеется традиционный наждачный станок.
Инструменты
Для заточки используется два типа приспособлений: насадки либо упоры универсального назначения и узкоспециализированные устройства.
К простейшим приспособлениям относят ручной держатель. Данный инструмент служит только для удержания предмета в конкретном положении. Контроль заточки осуществляется визуально. Для этого применяется произвольный ориентир. Следовательно, для работ с данным приспособлением требуется опыт. К его достоинствам относят простоту, компактность, низкую стоимость. Основные недостатки состоят в низкой точности обработки и повышенных требованиях к навыкам исполнителя.
Упор для электрического точила представляет собой универсальное приспособление, служащее для фиксации инструментов и не рассчитанное конкретно на сверло. Многие модели имеют регулировку угла наклона и оснащены шкалой разметки. Это определяет лучшую точность работ, чем с ручным держателем, однако и в данном случае большое значение имеют навыки исполнителя. К тому же существуют более совершенные и универсальные варианты с дополнительной регулировкой высоты и рассчитанные на монтаж детали на верстак вместо корпуса наждака. Такие упоры совместимы с любыми электроточилами и позволяют обрабатывать фрезы, стамески, ножи, отвертки и др.
Полупрофессиональные направляющие для разных сверл представляют собой более совершенные инструменты в сравнении с рассмотренными выше. Они обеспечивают надежную фиксацию всех линейных параметров с выставлением значений по разметке и высокоточный контроль заточки (до мкм). Монтаж приспособления в желобе исключает его смещение или проворот. Предполагается линейное перемещение, контролируемое ограничительным упором либо исполнителем, и движение кромки по дуге. Данные приспособления обеспечивают хорошее качество заточки. Однако необходимы профессиональные навыки, т. к. для правильной обработки требуется учитывать тип сверла. Ввиду отсутствия автоматики направляющие относят к профессиональным приспособлениям. Однако существуют и полуавтоматические варианты направляющих, оснащенные точильной установкой. Они исключают необходимость установки упора на верстак и смены дисков.
Следует отметить, что все рассмотренные выше приспособления рассчитаны на стандартные электроточила. Ввиду этого предварительно следует установить наждачный диск.
Электро-машинки для заточки рассчитаны на восстановление спиральных сверл. То есть это узкоспециализированные приспособления. Основным их достоинством считают простоту применения, исключающую необходимость наличия специальных навыков и опыта пользователя. Это обусловлено автоматизацией устройства. Исполнителю нужно только поместить сверло в отверстие с учетом его диаметра. Это же исключает возможность ошибок, обеспечивая точность. Однако для большинства вариантов данных приспособлений отсутствуют настройки. Ввиду этого они более актуальны для бытового применения. Некоторые модели оснащены насадкой для ножниц и ножей. Существуют профессиональные варианты, предусматривающие возможность контроля оператором заточки. В рассматриваемых моделях сверло монтируется в индивидуальном картридже вместо общей обоймы. Они оснащены настройками угла заточки, глубины снятия материала, метода обработки кромки.
Еще один простой вариант для бытовых условий представлен насадками для заточки сверл. Насадка на дрель для заточки сверл включает кожух с наждаком внутри.
В промышленных условиях при интенсивном применении сверлильных станков приходится постоянно восстанавливать их рабочие элементы. Для этого служат стойки, представленные профессиональными стендами с заточными приспособлениями для различных вариантов. Они универсальны и высокопроизводительны, но весьма дороги.
Независимо от вида приспособления, которым пользуются для заточки сверла, контроль точности осуществляют с использованием шаблона. Он позволяет определить точность углов режущей части.
Что понадобится для сборки
Эл/двигатель
На станке в быту затачиваются разные сверла, в том числе, и большого диаметра. К тому же первичная обработка режущих кромок инструмента и их доводка – это отдельные этапы работы. Поэтому придется менять круг и ставить тот, что есть под рукой из заранее купленных. Так как станок – оборудование долговременного использования, необходимо монтировать его на перспективу. Исходя из этого:
- мощность двигателя: достаточно порядка 1,2 – 1,5 кВт;
- питание: однофазное. Любой гараж или небольшая мастерская (сарай) на участке, за редким исключением, подключается к линии 1ф 220/50. Из этого нужно и исходить.
Точильный круг
Причем их должно быть несколько, с различной зернистостью. Для надежной фиксации абразива на валу движка готовятся втулки, которые зажимают его с двух сторон.
Заточное приспособление
Можно ограничиться и простейшей «полочкой», но тогда не удастся выдержать требуемый угол. Такая работа требует большого практического опыта.
Приспособление можно и приобрести, хотя в продаже оно встречается довольно редко.
Оптимальный вариант – изготовить своими руками. Например, вот такие:
Элементы схемы
- Пускатель магнитный (с 3-мя парами контактов) для схемы 3 ф.
- Кнопка «пуск/останов» или 2 разные – для включения и выключения станка. И обязательно третья – аварийной остановки. Ее часто совмещают с педалью, что намного удобнее и безопаснее, так как при заточке сверл руки будут заняты.
- Провода. При указанной мощности двигателя достаточно на 1 «квадрат».
Простейшие схемы включения для трехфазных двигателей приведены на рисунках:
Приемлемую несложно найти в интернете, в зависимости от того, какой именно двигатель используется, как соединены его обмотки («звездой» или «треугольником»), к какому источнику напряжения он будет подключен (1 или 3 фазы).
