Рис. 4.Сверла центровые плоские:
а — без подрезателей с винтовым центром; б — с одним подрезателем, винтовым центром и рукояткой; в — с одним подрезателем, шиловидным центром и хвостовиком для коловорота
Сверла второго подвида (рис. 4,б,в) — с винтовым или шиловидным центром, подрезателем (дорожником) и — резцом. Здесь сочетание трех инструментов: центр — шило с резьбой или без нее; подрезатель выделяет границы отверстия, действуя как нож; горизонтальный резец как стамеска удаляет лишнюю древесину в виде ленты. Радиус подрезателя несколько превышает радиус горизонтального резца, что обеспечивает гладкость стенок отверстия. Внешнее сходство рабочей режущей части сверла с формой птичьего пера, по-видимому, определило его иное название — «перка». Хотя, возможно, более образное сравнение сверла с вытянутой ножкой, скажем, курицы.
Самостоятельно проще выпилить и симметрично заточить первый подвид сверла. Следует обратить внимание на то, что задние грани режущих кромок направлены в противоположные стороны, что гарантирует симметричность вгрызания в древесину, т. е. равномерность нагрузки. Передние углы лезвия при этом равны нулю, задние углы — 10–12°. Самая крупная разрушающая нагрузка в процессе резания древесины падает на наружные углы режущих кромок, которые во многом и обусловливают чистоту стенок отверстия. Чтобы сбавить напряжение на этих углах, их закругляют. Четырехугольный пирамидальный хвостовик сам по себе говорит о величине усилий, прилагаемых к сверлу. Из ручных станков-державок сверла лишь коловорот или дрель производственного назначения в состоянии преодолеть сопротивление древесины при отверстиях до 15–25 мм. Комплекты сверл можно приобрести. При использовании точила для восстановления заднего угла на режущих кромках на подручнике закрепляют направляющую с нужным углом наклона. По ней и скользит сверло сначала одной крупной плоскостью, потом — другой. Сам подручник сложно выставить под соответствующий угол.
Сверла второго подвида совершеннее первого. Трудоемкость их изготовления возрастает и с учетом того, что отверстия достигают более 50 мм. При диаметрах от 12 до 54 мм длина сверл в пределах 120–150 мм. Материал сверл — инструментальная сталь. Хвостовик не закаляют, зато рабочая режущая часть должна достигать чуть ли не твердости напильника. Поэтому нужна заточка на шлифовальном круге, что совсем непросто. Из элементов рабочей режущей части длиннее всего центр, затем — подрезатель и короче всего — резец. Горизонтальную лопатку последнего затачивают с креном в сторону обрабатываемой древесины. Напильник применим при более мягкой, чем у напильника закалке сверла.
Оселок для всех подвидов сверл должен сглаживать заточку кругом шлифовальным или напильником.
Сверл спиралевидных дереворежущих (рис. 5) в быту — преобладающее число. Ими сверлят в основном поперек волокон древесины.
Рис. 5.Сверла спиралевидные дереворежущие (показаны в разных масштабах):
а — двухзаходное, скрученное, с цилиндрическим стержнем; б — однозаходное, с коническим стержнем (змейковое); в — однозаходное, с цилиндрическим стержнем (змейковое); в — однозаходное, с цилиндрическим стержнем, без подрезателей; г — однозаходное, с цилиндрическим стержнем и подрезателями (шнековое); д — однозаходное, без стрежня и подрезателей с широкой спиралью (штопорное); е — двухзаходное, с коническим стержнём, подрезателями; ж — двухзаходное, с подрезателями под острым углом; з — двухзаходное, без подрезателей, с режущими кромками под острым углом к оси инструмента; и — двухзаходное, с подрезателями, невинтовым центром по ГОСТ 22053-76; к — двухзаходное, с конической заточкой под углом 85° по ГОСТ 22057-76; л — с ограничителем глубины сверления; м — с двухзаходной резьбой на центре и симметрично расположенными подрезателями под острым углом к общей оси, к которой режущие кромки перпендикулярны; н — с однозаходной резьбой на центре и скошенными режущими кромками при отсутствии подрезателей; о — с однозаходной резьбой на центре и режущими кромками, перпендикулярными к общей оси; п — с шиловидным центром, подрезателями, параллельно расположенными к общей оси, к которой перпендикулярны режущие кромки; р — с центром, имеющим однозаходную резьбу, и режущими кромками, расположенными под острым углом к общей оси; с — с определяющими конструктивными параметрами (схема); т — с углами (схема) заточки: задним углом, углом заострения, углом резания
Название сверл двухзаходных скрученных с цилиндрическим стержнем произошло от формы лезвия. Глубина сверления для них около 20 мм. Да и то при очистке от стружки проволочным крючком в моменты прекращения сверления (рис. 5,а). Успешнее действие сверла однозаходного с коническим стержнем. Жесткость стержня обеспечивает возможность относительно глубокого сверления. Поэтому сверло в «тяжких» случаях предпочитают двухзаходному. Такое сверло, оснащенное подрезателями, и винтовым центром в прошлом именовали змейковым (рис. 5,б).
Сверло однозаходное с цилиндрическим стержнем, винтовым центром при отсутствии подрезателей (рис. 5,в) пригодно для засверловки с торца вдоль волокон. Даже с подрезателями сверло слабее змейкового. Увеличение шага «навинтовонности» (рис. 5,г) должно облегчить уход стружки, как массы в червяке-шнеке мясорубки. Вот почему эти сверла величают шнековыми. Сверло однозаходное без стержня по оси спирали и подрезателей, с винтовыми центром и режущей кромкой по началу спирали (рис. 5,д) изготовлено по принципу штопора для выдергивания пробок из бутылок. Но в штопоре спираль в сечении близка к кругу, а в штопорном сверле — к прямоугольному параллелепипеду. Чем солиднее штопорная лента, тем меньше уводит сверло от первоначального положения. Шаг спирали — это зазор для выдавливания стружки. Стенки спирали полируют для уменьшения трения.
Сверло двухзаходное с коническим стержнем, подрезателями и винтовым центром (рис. 5,е) — для коловорота. Двухзаходность несколько тормозит отступление стружки. Эти сверла применимы с иными хвостовиками и для мощных дрелей, в основном для расширения уже имеющихся отверстий. Перфораторы тоже вооружают подобными сверлами для «борьбы» чаще всего не с древесиной.
Рабочая часть сверла двухзаходного (рис. 5,ж) выполнена с подрезателями, расположенными не параллельно оси сверла, а под острым углом (рис. 5,м). Это обеспечивает особую чистоту стенки отверстия. Подрезатели расширяют рабочую часть. Они намечают контуры отверстия и ослабляют древесину, подлежащую удалению режущей кромкой. Подача сверла при этом умеренная, что гарантировано мелкой резьбой винтового центра. Стержень сверла не виден, его создают пересечения спиралей.
Сверло двухзаходное с винтовым центром без подрезателей (рис. 5,з) имеет режущие кромки, расположенные не перпендикулярно к оси сверла (рис. 5,о), а под острым углом в 70–80°. Отсюда наиболее удаленные точки режущей кромки взрезают древесину ранее тех точек, которые поближе к оси сверла. То есть процесс врезания опережает выталкивание древесины из центральной части будущего отверстия, что создает условия для меньшего разрыва древесины волокон при сквозном сверлении. Отсутствие подрезателей (рис. 5,о, р) повышает стойкость рабочей части, ибо нагрев меньше. Да и энергии на вращение сверла требуется меньше, даже на преодоление сопротивления твердых пород или высушенной древесины.
Сверла спиралевидные (рис. 5,б,в,г,д,е,ж,з) обычно имеют диаметры свыше 10 мм и длины более 220 мм. Некоторые ГОСТы этих сверл отменены. Но инструмент часто производят по техническим условиям (ТУ).
Сверла двухзаходные с шиловидным центром и подрезателями (рис. 5,и) по ГОСТ 22 053-76 производят двух типов. Они предназначены для сверления древесины поперек волокон. Тип первый сверл — с широкой ленточкой, диаметр хвостовика равен диаметру рабочей части. Тип второй — с узкой ленточкой, хвостовик с диаметром 12 мм (есть еще диаметр 14 мм) может соответствовать диаметру рабочей части 32 мм. Пример условного обозначения сверла диаметром 8 мм первого типа; сверло 3301–0005 ГОСТ 22 053-76.
Сверла двухзаходные с конической заточкой под 85° (рис. 5,к) для сверления древесины вдоль волокон. По ГОСТ 22 057-76 таких сверл выпускают две серии. Короткая серия: от диаметра 2 мм до диаметра 12 мм при длине от 45 до 145 мм. Причем диаметры хвостовика и рабочей части равны. Условное обозначение сверла диаметром 10 мм для примера: сверло 3300–0064 ГОСТ 22 057-76.
Длинная серия — для диаметров 5— 20 мм при длине 130–210 мм. Диаметры хвостовика и рабочей части перестают совпадать после 12 мм. Условное обозначение сверла для примера диаметром 10 мм: сверло 3300-074 ГОСТ 22 057-76
Маркировку наносят на шейке, хвостовике или нерабочей части за винтовой канавкой сверла.
Ограничитель глубины сверления (рис. 5,л) отрезают от резинового шланга, используют металлическую или пластмассовую втулку, фиксируемую кольцом или винтом, и т. п.
Винтовые центры сверл (рис. 5) бывают с одно- или двухзаходной резьбой. При двухзаходной резьбе ее нитки берут начало с противоположных сторон центра в том месте, где он примыкает к режущим кромкам сверла. Одну нитку резьбы иногда удаляют надфилем, и центр превращается в однозаходный, который более соответствует мягкой древесине. Шаг резьбы на винтовом центре — в пределах 1,2–2 мм. Центрами с двухзаходной резьбой оснащают, как правило, сверла малых диаметров при высверливании отверстий в тонкой древесине.
Поверхности, не перпендикулярные к оси сверла, сверлят при наличии скошенных режущих кромок на последнем (рис. 5,н). Отсутствие подобного сверла преодолимо. Если такого сверла нет в наличии, то выборку в месте сверления производят острым инструментом так, чтобы поверхность древесины в углублении стала перпендикулярна к оси сверла. Это можно сделать и при наличии скошенных режущих кромок. Фокус в том, чтобы винтовой центр проник в древесину ранее того, как ее вспорят скошенные режущие кромки.