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.