Шарошка для дрели по металлу: виды, назначение

Конструкция шарошки и ее преимущества

Шарошки — режущий инструмент, состоящий из двух частей: стержня-хвостовика, который закрепляется в патроне дрели; рабочей головки из прочного материала.

Шарошки по металлу называют еще борфрезами. Их преимущество состоит в возможности обрабатывать труднодоступные места на заготовках из разных материалов. Их отличие от фрезы заключается в том, что с помощью шарошки невозможно создать определенные формы, она относится к вспомогательным инструментам конечной обработки. Особенности шарошки состоят:

• в возможности использовать ее в ручных инструментах;
• в абразивной структуре рабочей поверхности;
• большей скорости обработки изделия – до 60 тыс. об./мин.;
• высоком качестве шлифовки.

Что такое шарошка

Шарошка для дрели по металлу (шарошечное долото, борфреза) — приспособление, которое появилось достаточно давно. Она состоит из двух частей: фиксирующего хвостика и рабочего элемента. Шарошка в процессе работы может вращаться на скорости до 60 000 оборотов в минуту.

Производители сегодня предлагают приспособления из разных материалов и с рабочими элементами различных форм и габаритов. Такой широкий выбор дает возможность подобрать приспособления для многих задач технологического плана. При выборе, как правило, руководствуются параметрами материала, который применялся при создании обрабатываемого инструмента, а также геометрическими характеристиками.

Борфрезы применяются во множестве сфер, к которым относится строительство, горнодобывающая промышленность, машиностроение, ювелирное дело, медицина и т. д. Используя это приспособление, можно эффективно и качественно обработать изделия не только из металлических сплавов, но и из стекла, камня, древесины и пластмассы.

Используются шарошки и при изготовлении окон ПВХ. На горнодобывающих предприятиях используются устройства для камня увеличенного диаметра и рабочим элементом с зубчиками из твердого сплава. Ювелиры применяют эти средства для производства декоративных деталей и нанесения узоров и надписей на изделия.

Стоматология — другая область, в которой нередко используются шарошки. Это устройство является основной составляющей знаменитой бормашины. В бытовых условиях борфрезы устанавливаются в обыкновенные электрические дрели. Используя их, домашние умельцы решают большое количество задач по хозяйству.

С применением борфрез можно сделать аккуратное и ровное отверстие в керамике, стекле, кирпиче, камне и изделиях из древесины, произвести хорошую зачистку сварочных швов и обрабатывать труднодоступные участки.

Области применения

Известно, что шарошки используются с давних пор. Их функции настолько многообразны, что практически нет ни одной хозяйственной сферы, где бы они не нашли применение:

Примеры применения шарошек различного типа

• в горном деле получили распространение борфрезы с большим диаметром и высокопрочными зубьями, способными дробить камень;
• важная функция насадок состоит в обработке матриц;
• в производстве пластиковых окон они необходимы при зачистке швов оконного профиля;
• обширную сферу для применения насадок малых размеров представляет граверное дело;
• в лечении и протезировании зубов не обойтись без борфрез;
• в строительной отрасли их можно использовать в монтажных работах с любым материалом;
• в сварочных операциях – для зачистки внутренних, труднодоступных швов;
• комплект шарошек по металлу обязательно присутствует в гараже каждого автолюбителя;
• без насадок на дрель невозможны мелкие ремонтные работы в доме.

Виды шарошек

На рынке присутствует широкий ассортимент борфрез, которые отличаются размерами или своей конфигурацией. Такое многообразие позволяет выбрать нужное приспособление в зависимости от цели использования и структуры обрабатываемого материала.

Цилиндрические шарошки бывают с гладким, зубчатым или сферическим торцом. Они используются для увеличения отверстий под определенным углом. Ими удобно также затачивать инструмент, например, отвертки.

Формы рабочих головок шарошек

Сферическая насадка позволяет отшлифовать сварной шов изнутри с углом в 90 градусов и меньше. С ее помощью можно также зачистить небольшие дефекты металла на детали или убрать подтеки краски, особенно при ограниченном доступе к поверхности.

Овальная форма шарошки по металлу представляет нечто среднее между цилиндрической и сферической. Она предназначена для зачистки торца заготовки и внутренних полостей определенной формы.

Параболическая головка борфрезы бывает скругленной или заостренной. Скругленная головка удобна при формировании канавок или зачистки углублений. Ее пользуются, когда надо прочистить, например, маслопровод. Острая парабола зачищает кромки шестеренок от заусениц, а также внутренние сварные швы в узких местах.

Шарошка для дрели в форме язычка пламени наиболее универсальна, так как соединяет в себе преимущества параболы и бочкообразного овала. Она эффективна при обработке самых сложных поверхностей.

Зенкер — особый борфрез по металлу, применяющийся в обработке цилиндрического или конического отверстия. Он незаменим для формирования внутренней резьбы или снятия ровной фаски с кромки конусного отверстия.

На что обратить внимание при выборе шарошки

При выборе шарошки в первую очередь необходимо разобраться, для обработки какого металла (или другого материала) она предназначена. В какой-то мере здесь может помочь правило: чем выше твердость обрабатываемого материала, тем мельче насечка. Но не всегда. Кроме того, надо хорошо представлять, какие поверхности каких металлов предстоит обрабатывать и подходит ли выбранная форма шарошки для данных целей. Все это является очень важными характеристиками, поэтому лучше всего не заниматься самодеятельностью, а воспользоваться таблицами из каталогов производителей, подобных тем, что приведены выше.

Еще одним фактором, ограничивающим выбор подходящей шарошки, является скорость вращения вашего электроинструмента. Если это электродрель, то шарошка из твердых сплавов при фрезеровке металлов не сможет работать на паспортных режимах резания, поэтому ее приобретение экономически невыгодно. Лучший вариант шарошки на дрель для обработки металлов — это инструмент из быстрорежущей стали. Также важными параметрами любой борфрезы являются диаметр и длина хвостовика. Масса металла хвостовика гасит возможную вибрацию, поэтому по возможности нужно выбирать максимально доступный диаметр. Длина, напротив, является фактором, способствующим вибрации, что особенно проявляется на металле с неравномерной структурой. Поэтому она должна точно соответствовать предполагаемым видам обработки.

Стоимость самых распространенных типов твердосплавных шарошек китайского производства составляет не более 500 рублей. А насколько работоспособен и долговечен такой инструмент при его использовании для фрезеровки твердых сталей или нержавейки? Если кто-то имеет опыт применения этих борфрез, поделитесь, пожалуйста, своим мнением о них в комментариях к данной статье.

Качество материала

По своему конструктивному исполнению борфрезы бывают одно-, двух- и трехконусными. Шарошки по металлу различаются также видом материала, который выбран для их производства или дальнейшего напыления.

Инструменты из углеродистой стали — самые распространенные. Чаще всего они комплектуются с дрелью и используются для бытовых нужд:

• обработки острых кромок деталей;
• создания на них углублений;
• расширения диаметра или получения новых отверстий.

Подобными шарошками можно работать с деревянными поверхностями или по металлу. Их основное преимущество — в доступной стоимости.

Применение борфрезы в зависимости от типа насечки

Алмазные шарошки можно комплектовать и с ручной дрелью, и со станком. Они предназначены:

• для работ с хрупкими материалами – стеклом или керамикой;
• шлифовки изделий из твердых металлов и сплавов, которые не поддаются металлическим борфрезам;
• для шлифовки и гравировки декоративных предметов;
• расточки мелких отверстий.

Алмазные шарошки дают ювелирную точность и высокое качество.

Набор алмазных шарошек

Абразивные шарошки изготовляют путем напыления на головку высокопрочного порошка, чаще всего, корунда. Благодаря высокой степени твердости корундовая шарошка широко применяется при обработке разнообразных материалов:

Корундовые шарошки

• металла и камня;
• керамики и стекла;
• бетонных и кирпичных стен.

Абразивные борфрезы отличают низкие цены и недолговечность. Их срок эксплуатации меньше, чем у инструментов из металла.

В условиях промышленного производства, когда возникает необходимость в зачистке материалов, обладающих высокой прочностью, применяются шарошки, изготовленные из твердых сплавов.

Они бывают разной конфигурации и характеризуются:

• устойчивостью к нагреву;
• высоким уровнем долговечности;
• комплектацией с инструментами большой мощности.

Виды инструмента и особенности его конструкции

Шарошки производятся в различном конструктивном исполнении, а для их изготовления, как уже говорилось выше, могут использоваться разные материалы.

По строению борфрезы могут быть:

• одноконусной конструкции;
• двухконусными;
• трехконусными.

Разнообразными могут быть и формы головки такого инструмента. Так, встречаются шарошки с головкой конусной, цилиндрической, шаровидной, овальной или полуовальной формы. Выбор того или иного типа инструмента зависит как от характера технологических задач, так и от геометрических параметров изделия, которое предстоит обрабатывать.

Формы рабочих головок шарошек

Различаются шарошки и по материалу изготовления. В зависимости от данного параметра это могут быть:

• инструменты, изготовленные из углеродистой стали;
• алмазные шарошки, на рабочую часть которых нанесено напыление алмазной крошки;
• абразивные шарошки, которые также могут выполняться с напылением на рабочую часть или полностью изготавливаться из абразивного материала;
• твердосплавные шарошки, на металлический хвостовик которых напаяна рабочая головка из твердого сплава.

Борфрезы из углеродистой стали
Шарошки, для изготовления которых применяется углеродистая сталь, чаще всех остальных используются для работы в комплекте с электрической дрелью или шуруповертом. Это могут быть как шарошки по дереву для дрели, так и инструмент, предназначенный для обработки металлических изделий. Одним из главных достоинств такой борфрезы является ее невысокая цена.

Зубья шарошек из углеродистой стали сильно изнашиваются при работе с твердыми металлами

Используя этот металлический инструмент, даже в бытовых условиях можно выполнять обработку углублений сложной конфигурации, устранять на изделиях острые края, создавать ровные и аккуратные отверстия и увеличивать диаметр уже имеющихся.

Шарошки с алмазным напылением

Шарошки алмазные, которые также могут использоваться в комплекте с ручным электроинструментом, – это уже профессиональный инструмент. С его помощью можно выполнять тонкую шлифовку и расточку отверстий. Такие инструменты демонстрируют свою эффективность не только при обработке хрупких материалов, таких как стекло или керамика, но и при выполнении работ с высокопрочными материалами, где металлические шарошки просто бессильны.

Профессиональные насадки с алмазным напылением

Алмазная шарошка – это именно тот инструмент, которым оснащаются гравировальные установки, позволяющие обрабатывать мельчайшие детали, наносить на поверхность изделий различные узоры и надписи. Обработанная при помощи алмазной шарошки поверхность отличается минимальной степенью шероховатости.

Абразивные шарошки

С точки зрения применения шарошка абразивная, изготовленная методом напыления, мало чем отличается от инструмента алмазного типа. За счет высокой твердости своей рабочей части шарошка абразивная может успешно применяться для обработки таких материалов, как металл, пластик, керамика и стекло, бетон, искусственный и натуральный камень, кирпич и др. Как и инструменты двух предыдущих категорий, шарошка абразивная может выполняться в любых формах и размерах, а также использоваться в комплекте с дрелью и шуруповертом.

Корундовые шарошки

Рабочая часть, которой оснащена шарошка абразивная, изготавливается методом напыления или целиком выполняется из абразивного материала, в качестве которого чаще всего используют электрокорунд. Шарошечное долото из абразива отличается низкой стоимостью, но и служит значительно меньше, чем даже металлический инструмент.

Шарошки с головкой из твердого сплава

Шарошки, рабочая часть которых выполнена из твердого сплава, используются преимущественно в производственных условиях. Твердосплавные шарошки, которыми оснащаются мощные и высокооборотистые электроинструменты, применяются для обработки материалов, отличающихся высокой твердостью, – чугуна, жаропрочной и нержавеющей стали, титановых сплавов и др.

Шарошки по металлу с твердосплавной головкой

Шарошки именно данного типа являются оптимальным выбором в тех случаях, когда необходимо качественно обработать сварные швы. Твердосплавные инструменты, рабочая часть которых также может иметь различную конфигурацию, отличаются исключительно длительным сроком эксплуатации.

Критерии для выбора

Чтобы использование шарошки принесло желаемый эффект, при ее выборе необходимо учесть:

• характер выполняемой работы;
• свойства материала, который должен быть обработан;
• размеры и форму изделия;
• технические характеристики инструмента, с которым комплектуется борфрез.

Разновидности шарошек по металлу

Показателем эффективности шарошек является нарезка ее зубьев:

• стандартная нарезка применяется для зачистки заусенцев и снятия фасок;
• редкими зубьями обрабатывают детали из алюминия и меди;
• твердосплавные зубья используются для работ с чугуном и нержавеющей сталью;
• ультратонкая нарезка обеспечивает высокий уровень шлифовки.

Если под рукой будет целый комплект шарошек разных видов, всегда можно подобрать оптимальный вариант.

Маркировка борфрез по металлу

Правила пользования

Раньше насадки использовали, в основном, для бытовых нужд в комплекте с дрелью. Однако при комплектации с ручным инструментом шарошки быстрее изнашиваются, ухудшает качество их режущих зубьев. С развитием технологий борфрезы стали устанавливать на станки с числовым управлением, что позволяет четко регулировать точность заданных параметров во время обработки:

• высоту фаски;
• угол наклона насадки;
• глубину канавок на металле;
• диаметр расточки.

Заточка стамески абразивной борфрезой

Увеличить время эксплуатации шарошек при работе с ручным инструментом поможет соблюдение нескольких простых правил:

• рабочая головка шарошки должна плотно соприкасаться с поверхностью детали;
• хвостовик борфрезы не должен касаться изделия;
• сильное давление на шарошку во время работы может вызвать его перегрев и поломку;
• правильный расчет скорости обработки повысит ее эффективность;
• специальная смазка, нанесенная на рабочую головку, снизит степень ее износа;
• своевременная замена изношенного инструмента предохранит дрель от повреждения.

Так как инструмент не затачивается и не восстанавливается, выполнение правил применения продлит срок его службы.

Как правильно использовать борфрезы

Еще несколько десятилетий назад шарошки использовали только для обработки в комплекте с ручным инструментом. Разработка новых материалов и развитие технологий привели к тому, что производители изменили свое отношение к борфрезам и стали применять их для оснащения стационарных станков, в том числе с системами ЧПУ.

Несмотря на то, что обработка при помощи шарошек, установленных на ручной электроинструмент, отличается высокой эффективностью, она не позволяет создавать идеально ровные поверхности. Кроме того, использование в комплекте с ручным инструментом негативно отражается на состоянии самих шарошек, у которых зазубриваются режущие кромки, что, соответственно, уменьшает срок их службы.

Размер рабочей насадки должен соотносится с используемым инструментом

Установка шарошек на станки с ЧПУ позволяет не только увеличить срок службы инструмента, но и значительно повысить качество и точность выполняемой обработки. В частности, при использовании такого оборудования удается точно выдержать такие параметры выполняемой обработки, как толщина слоя снимаемого металла, угол наклона и глубина создаваемых на поверхности детали канавок, глубина и диаметр выполняемого или растачиваемого отверстия.

Однако, если следовать определенным правилам обработки шарошками с применением ручного электроинструмента, можно не только продлить срок службы самой борфрезы, но и минимизировать ее негативное влияние на оборудование, в комплекте с которым она используется.

Приведем данные правила.

1. Рабочая часть шарошки должна находиться в полном контакте с обрабатываемой поверхностью, что позволит повысить качество осуществляемой технологической операции и ее эффективность. Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы металлический хвостовик инструмента не соприкасался с поверхностью обрабатываемого изделия, так как это может привести к разрушению места соединения рабочей головки и хвостовика.
2. В процессе обработки на шарошку не следует оказывать сильного механического давления. Если пренебречь этим требованием, это может снизить эффективность выполняемой обработки и увеличить нагрузку на электроинструмент, что приведет к его перегреву и, как следствие, быстрому выходу из строя.
3. Очень важно правильно выбрать скорость выполняемой обработки. Это не только увеличит эксплуатационный срок используемой дрели, но и снизит расходы на электроэнергию. Следует иметь в виду, что обработка при помощи шарошки, вращающейся на высокой скорости, позволяет избежать многих проблемных ситуаций, к которым, в частности, относятся образование на поверхности обрабатываемого изделия неровностей и заусенцев, заклинивание инструмента в обрабатываемом материале. Кроме того, при помощи инструмента, вращающегося на высокой скорости, можно более тщательно и аккуратно обработать углы и пазы.
4. Рабочая головка шарошки, как и любой другой инструмент, контактирующий с твердыми материалами, подвержена активному износу и истиранию. Есть несколько несложных приемов, позволяющих снизить интенсивность износа головки шарошки и продлить срок службы инструмента. Один из таких приемов предполагает использование специальной смазки, которая периодически наносится на рабочую головку борфрезы. Смазка снижает уровень нагрузки, приходящейся на инструмент, позволяет ему лучше скользить по поверхности обрабатываемого изделия. Еще один способ заключается в том, что рабочую головку шарошки в процессе обработки время от времени погружают в специальную суспензию, основу которой может составлять воск или синтетическое машинное масло.
5. Заметив, что инструмент сильно износился, сразу замените его на новый. Использование сильно изношенного инструмента для выполнения обработки не только потребует приложения значительных физических усилий, но и может привести к поломке самой шарошки и (или) электроинструмента.