Сверлить

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Поиск источников:  "Drill"  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( сентябрь 2008 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Ручная электрическая дрель с проводом

Легкая дрель с магнитной опорой

Дрель или сверлильный станок является инструментом в основном используется для изготовления круглых отверстий или вождения крепежных деталей. Он оснащен битой, сверлом или отверткой , в зависимости от применения, закрепленной патроном . Некоторые электрические дрели также имеют функцию молотка .

Сверла сильно различаются по скорости, мощности и размеру. Это типично проводные устройства с электрическим приводом, популярность которых резко снижается, а количество устройств с батарейным питанием растет.

Сверла обычно используются в деревообработке , металлообработке , строительстве , производстве станков , строительстве и коммунальных проектах. Специально разработанные версии созданы для медицины, космоса и миниатюрных приложений.

История [ править ]

Около 35000 г. до н.э. Homo sapiens обнаружил преимущества применения вращающихся инструментов. В примитивном виде это могло быть заостренный камень, который вращали между руками, чтобы просверлить отверстие в другом материале. ^[1] Это привело к ручной дрели, гладкой палке, которую иногда прикрепляли к кремневому наконечнику и натирали между ладонями. Это использовалось многими древними цивилизациями по всему миру, включая майя . ^[2] Самые ранние найденные перфорированные артефакты, такие как кости , слоновая кость , раковины и рога , относятся к эпохе верхнего палеолита . ^[3]

Луковые сверла (ленточные сверла) являются первыми станками, поскольку они преобразуют возвратно-поступательное движение во вращательное движение, и их можно проследить примерно 10 000 лет назад. Было обнаружено, что обвязывание веревки вокруг палки и последующее прикрепление ее концов к концам палки (лука) позволяет пользователю сверлить быстрее и эффективнее. В основном использовались для разжигания огня , луковые сверла также применялись в древних деревянных и каменных работах, а также в стоматологии. Археологи обнаружили неолитический серьезный двор в Mehrgarh , Пакистан знакомство с времен Harappans , около 7,500-9,000 лет назад, содержащий 9 взрослых тела в общей сложности 11 зубов , которые были пробурены. ^[4] Естьиероглифы, изображающие египетских плотников и изготовителей бус в гробнице в Фивах с помощью сверл. Самые ранние свидетельства использования этих инструментов в Египте относятся примерно к 2500 г. до н. Э. ^[5] Использование луковых сверл было широко распространено в Европе, Африке, Азии и Северной Америке в древние времена и используется до сих пор. За прошедшие годы было разработано множество небольших вариаций сверл для стрельбы из лука и ремня для различных целей: сверления материалов или разжигания огня.

Керн был разработан в древнем Египте 3000 г. до н. ^[6] буровой насос был изобретен во время римских времен. Он состоит из вертикального шпинделя, выровненного с помощью горизонтального куска дерева, и маховика для поддержания точности и скорости. ^[7]

Наконечник полого бурава, впервые использованный примерно в 13 веке, состоял из палки с металлической трубкой на конце, например, из меди . Это позволяло просверливать отверстие, фактически шлифуя только его внешнюю часть. Это полностью отделяет внутренний камень или дерево от остального, позволяя сверлу измельчать меньше материала для создания отверстия аналогичного размера. ^[8]

В то время как насос-дрель и луковое сверло использовались в Западной цивилизации для сверления небольших отверстий на протяжении большей части истории человечества, сверло использовалось для сверления более крупных отверстий, начиная где-то между римским и средневековым веками. ^[9] Шнек обеспечивает больший крутящий момент для отверстий большего диаметра. Неизвестно, когда были изобретены скоба и насадка; однако самая ранняя найденная картина датируется 15 веком. ^[9]Это тип ручного сверла, который состоит из двух частей, как показано на рисунке. Скоба в верхней половине - это место, где пользователь держит и поворачивает ее, а в нижней части - бит. Бит является взаимозаменяемой по мере износа бит. В шнеке используется вращающийся винтовой винт, подобный широко распространенному сегодня долоту архимедова винта. Также стоит упомянуть буравчик, поскольку это уменьшенная версия шнека.

В Востоке , отток сверло было изобретено еще в 221 г. до н.э. во время китайской династии Цинь , ^[10] способен достигать глубины 1500 м. ^[6] Мешалки в древнем Китае были построены из дерева и были трудоемкими, но они могли проходить через твердые породы. ^[11] Маслобойка появилась в Европе в 12 веке. ^[6] В 1835 году Исаак Зингер, как сообщается, построил паровую дрель, основанную на методе, который использовали китайцы. ^[12] Также стоит кратко обсудить первые сверлильные станки ; это были станки, созданные на основе сверл, но приводимые в движение ветряными мельницами иливодяные колеса . Сверлильные станки состояли из приводных дрелей, которые можно было поднимать или опускать в материал, что позволяло пользователю прилагать меньше усилий.

Следующее крупное достижение в технологии бурения - электродвигатель - привело к изобретению электродрели. Это приписывают Артуру Джеймсу Арно и Уильяму Бланчу Брэйну из Мельбурна , Австралия, которые запатентовали электродрель в 1889 году. ^[13] В 1895 году братья Вильхем и Карл Фейн из Штутгарта , Германия, создали первую портативную ручную дрель . В 1917 году компания Black & Decker запатентовала первую портативную дрель с пистолетной рукояткой и спусковым крючком . ^[14] Это было началом современной эры бурения. За последнее столетие были созданы электродрели различных типов и размеров для различных целей.

Типы [ править ]

Существует много типов буров: одни приводятся в действие вручную, другие используют в качестве движущей силы электричество (электрическая дрель) или сжатый воздух ( пневматическая дрель ), а меньшая часть приводится в движение двигателем внутреннего сгорания (например, буровыми шнеками для земляных работ). Сверла с ударным действием (ударные дрели ) в основном используются для обработки твердых материалов, таких как каменная кладка (кирпич, бетон и камень) или скала . Буровые установки используются для бурения скважин в земле с целью получения воды или нефти. Нефтяные скважины, водяные скважины или скважины для геотермального отопления создаются с помощью больших буровых установок. Некоторые виды ручных дрелей также используются для заворачивания шурупов.и другие застежки . Некоторые небольшие приборы, у которых нет собственного двигателя, могут работать от дрели, например, небольшие насосы, шлифовальные машины и т. Д.

Примитивный [ править ]

Некоторые формы сверл использовались с доисторических времен как для просверливания отверстий в твердых предметах, так и в качестве противопожарных сверл .

• Шило - Вал закручивается одной рукой
• Ручная дрель - Вал вращается растиранием рук.
• Сверло с луком - Древко вращается на шнурке лука, который перемещается вперед и назад.
• Насосная дрель - вал вращается, нажимая на ручную штангу и маховик.

Ручной [ править ]

Сверла по металлу с ручным приводом использовались веками. Они включают:

• Шнек - прямой вал с дереворежущим ножом внизу и Т-образной ручкой.
• Стойка - модифицированный шнек с приводом от коленчатого вала.
• Буравчик
• Bradawl , похожий на отвертку, но с острием для сверления
• Колесная скоба или ручная дрель, также известная как дрель для взбивания яиц.
• Черепное сверло - инструмент, используемый во всех операциях на черепе.
• Грудь, как и дрель "взбивать яйца", имеет плоскую часть груди вместо ручки.
• Push , в котором используется спиральный храповой механизм.
• Булавочный патрон , маленькая ручная ювелирная дрель

Электродрели [ править ]

Сверла с электроприводом (реже - сжатым воздухом) - самый распространенный инструмент в деревообрабатывающих и механических цехах.

Электродрели могут быть проводными (питание от розетки по кабелю питания ) или беспроводными (питание от аккумуляторных батарей ). Последние имеют съемные аккумуляторные блоки, которые можно менять местами, чтобы обеспечить бесперебойное сверление во время зарядки.

Ручные дрели часто используются для ввинчивания шурупов в дерево с помощью отверток . Сверла, оптимизированные для этой цели, имеют муфту, чтобы не повредить пазы на головке винта.

• Пистолетная дрель - самый распространенный тип ручных электродрелей.
• Сверло под прямым углом - используется для сверления или завинчивания шурупов в ограниченном пространстве.
• Ударная дрель - совмещает вращательное движение с ударным действием для сверления кирпичной кладки . Молоток может быть включен или отключен по мере необходимости.
• Сверлильный станок - более мощная дрель с жесткой удерживающей рамой, отдельно установленная на верстаке

• Перфоратор сочетает в себе основной специальный ударный механизм с отдельным механизмом вращения и используется для более прочных материалов, таких как кладка или бетон.

Большинство электрических перфораторов имеют номинальную (входную мощность) от 600 до 1100 Вт. Эффективность обычно составляет 50-60%, т.е. 1000 ватт на входе преобразуется в 500-600 ватт на выходе (вращение дрели и ударное воздействие).

На протяжении большей части 20-го века насадки для преобразования ручных электрических ручных дрелей в ряд других электроинструментов, таких как орбитальные шлифовальные станки и электропилы, обычно можно было приобрести дешевле, чем приобретение специальных версий этих инструментов. Поскольку цены на электроинструменты и подходящие электродвигатели упали, такое навесное оборудование стало гораздо реже.

Ранние аккумуляторные дрели использовали сменные аккумуляторные батареи 7,2  В. С годами напряжение аккумуляторной батареи увеличилось, и наиболее распространенными являются дрели на 18 В, но доступны и более высокие напряжения, такие как 24 В, 28 В и 36 В. Это позволяет этим инструментам создавать такой же крутящий момент, как некоторые дрели с сетевым питанием.

Обычными типами батарей являются никель-кадмиевые (NiCd) батареи и литий-ионные батареи , каждая из которых занимает около половины доли рынка . Никель-кадмиевые батареи существуют дольше, поэтому они менее дороги (их главное преимущество), но имеют больше недостатков по сравнению с литий-ионными батареями. К недостаткам NiCd относятся ограниченный срок службы, саморазряд, проблемы с окружающей средой при утилизации и, в конечном итоге, внутреннее короткое замыкание из-за роста дендритов . Литий-ионные аккумуляторы становятся все более распространенными из-за их короткого времени зарядки, длительного срока службы и отсутствия эффекта памяти., и небольшой вес. Вместо того, чтобы заряжать инструмент в течение часа, чтобы получить 20 минут использования, 20 минут зарядки могут проработать инструмент в среднем на час. Литий-ионные аккумуляторы также держат заряд значительно дольше, чем никель-кадмиевые аккумуляторы: около двух лет, если они не используются, по сравнению с 1–4 месяцами для никель-кадмиевых аккумуляторов.

Перфоратор [ править ]

Ударное действие перфоратора обеспечивается двумя кулачковыми пластинами, которые заставляют патрон быстро перемещаться вперед и назад, когда сверло вращается вокруг своей оси. Это пульсирующее (ударное) действие измеряется в ударах в минуту (ударов в минуту) с обычными 10000 или более ударами в минуту. Поскольку общая масса патрона и сверла сопоставима с массой корпуса сверла, передача энергии неэффективна и иногда может затруднять проникновение более крупных долот в более твердые материалы, такие как заливной бетон. Стандартный перфоратор подходит для сверл диаметром 6 мм (1/4 дюйма) и 13 мм (1/2 дюйма). Оператор испытывает значительную вибрацию, а кулачки обычно изготавливаются из закаленной стали, чтобы избежать их быстрого износа. На практике сверла ограничиваются стандартными сверлами по камню диаметром до 13 мм (1/2 дюйма).Типичное применение перфоратора - установка электрических коробок, кабельных лент или полок в бетоне.

Rotary hammer[edit]

The rotary hammer (also known as a rotary hammer drill, roto hammer drill or masonry drill) . Generally, standard chucks and drills are inadequate and chucks such as SDS and carbide drills that have been designed to withstand the percussive forces are used. A rotary hammer uses SDS or Spline Shank bits. These heavy bits are adept at pulverising the masonry and drill into this hard material with relative ease. Some styles of this tool are intended for masonry drilling only and the hammer action cannot be disengaged. Other styles allow the drill to be used without the hammer action for normal drilling, or hammering to be used without rotation for chiselling. In 1813 Richard Trevithickспроектировал паровой роторный бур, который также стал первым буром, работающим от пара. ^[15]

В отличие от перфоратора кулачкового типа, перфоратор / перфоратор ускоряет только сверло. Это достигается за счет поршневой конструкции, а не вращающегося кулачка. Перфораторы обладают гораздо меньшей вибрацией и проникают в большинство строительных материалов. Их также можно использовать как «только сверло» или «только как молоток», что увеличивает их полезность для таких задач, как дробление кирпича или бетона. Процесс сверления отверстий значительно превосходит ударные сверла кулачкового типа, и эти сверла обычно используются для отверстий размером 19 мм (3/4 дюйма) или больше. Типичное применение перфоратора - просверливание больших отверстий под болты с растяжкой в ​​фундаменте или установка больших свинцовых анкеров в бетоне для поручней или скамеек.

Дрель пресс [ править ]

Сверлильный станок (также известный как сверло на пьедестале, сверло на столб или настольное сверло) - это тип сверла, который может быть установлен на стойке или прикреплен болтами к полу или верстаку . Выпускаются портативные модели, некоторые с магнитным основанием. Основные компоненты включают основание, колонну (или колонну), регулируемый стол, шпиндель, патрон и сверлильную головку, обычно приводимые в движение электродвигателем. Головка обычно имеет набор из трех рукояток, исходящих от центральной ступицы, которые поворачиваются для перемещения шпинделя и зажимного патрона в вертикальном направлении. Сверлильный станок обычно измеряется по его «повороту», который рассчитывается как удвоенное расстояние от центра патрона до ближайшего края колонны. Таким образом, инструмент с 4-дюймовым расстоянием между центром зажимного патрона и краем колонны описывается как 8-дюймовый сверлильный станок. ^{[ необходима цитата ]}

Сверлильный станок имеет ряд преимуществ перед ручным сверлом:

• Для наложения сверла на заготовку требуется меньше усилий. Перемещение патрона и шпинделя осуществляется рычагом, работающим на рейке и шестерне , что дает оператору значительное механическое преимущество.
• Стол позволяет использовать тиски или зажим для позиционирования и ограничения работы, что делает операцию намного более безопасной.
• Угол шпинделя фиксирован относительно стола, что позволяет точно и стабильно просверливать отверстия.
• Сверлильные станки почти всегда оснащены более мощными двигателями по сравнению с ручными дрелями. Это позволяет использовать более крупные сверла, а также ускоряет бурение с использованием более мелких долот.

Для большинства сверлильных станков, особенно тех, которые предназначены для деревообработки или домашнего использования, изменение скорости достигается путем ручного перемещения ремня по ступенчатому шкиву . Некоторые сверлильные станки добавляют третий ступенчатый шкив, чтобы увеличить количество доступных скоростей. Однако современные сверлильные станки могут использовать двигатель с регулируемой скоростью в сочетании с системой ступенчатых шкивов. Сверлильные станки средней мощности, такие как те, что используются в механических цехах (инструментальных цехах), оснащены бесступенчатой ​​трансмиссией . В основе этого механизма лежат шкивы переменного диаметра, приводящие в движение широкий прочный ремень. Это дает широкий диапазон скоростей, а также возможность изменять скорость во время работы машины. Сверхмощные сверлильные станки, используемые для металлообработки, обычно относятся к типу зубчатых головок, описанному ниже.

Сверлильные станки часто используются в мастерских не только для сверления отверстий, но и для других целей. Это включает шлифование, хонингование и полировку. Эти задачи могут быть выполнены путем установки в патрон шлифовальных барабанов, хонинговальных кругов и различных других вращающихся приспособлений. В некоторых случаях это может быть небезопасно, поскольку оправка патрона, которая может удерживаться в шпинделе исключительно за счет трения конической посадки , может смещаться во время работы, если боковые нагрузки слишком велики.

Голова с редуктором [ править ]

Сверлильный станок с зубчатой головкой передает мощность от двигателя к шпинделю через прямозубую шестерню внутри головки станка, что исключает использование гибкого приводного ремня. Это обеспечивает постоянный положительный привод и сводит к минимуму техническое обслуживание. Сверла с зубчатой ​​головкой предназначены для металлообработки, где силы сверления выше, а желаемая скорость (об / мин) ниже, чем при обработке дерева.

Рычаги, прикрепленные к одной стороне головки, используются для выбора различных передаточных чисел для изменения скорости шпинделя, обычно в сочетании с двух- или трехскоростным двигателем (это зависит от материала). Большинство машин этого типа предназначены для работы от трехфазной электроэнергии и, как правило, имеют более прочную конструкцию, чем агрегаты с ременным приводом аналогичного размера. Практически во всех примерах имеются стойки для регулировки положения стола и головы на колонне.

Сверлильные станки с редукторной головкой обычно используются в инструментальных цехах и других коммерческих помещениях, где требуется мощный станок, способный производить бурение и быстро менять настройки. В большинстве случаев шпиндель обрабатывается с возможностью установки инструмента с конусом Морзе для большей гибкости. Сверлильные станки с зубчатой ​​головкой большего размера часто оснащены механической подачей на пиноль, с приспособлением для отключения подачи при достижении определенной глубины сверления или в случае чрезмерного хода. Некоторые сверлильные станки с зубчатой ​​головкой могут выполнять нарезание резьбыоперации без необходимости использования внешней насадки для метчиков. Это обычное явление для сверлильных станков с зубчатой ​​головкой большего размера. Механизм сцепления загоняет метчик в деталь под напряжением, а затем вынимает его из резьбового отверстия, как только будет достигнута необходимая глубина. Для продления срока службы инструмента в производственных условиях на этих станках также широко используются системы охлаждения.

Радиальная рука [ править ]

Сверлильный станок с радиальным рычагом - это большой сверлильный станок с зубчатой ​​головкой, в котором головка может перемещаться вдоль рычага, исходящего из колонны станка. Поскольку существует возможность поворота рычага относительно основания станка, сверлильный станок с радиальным рычагом может работать на большой площади без необходимости перемещать заготовку. Эта функция значительно экономит время, потому что переместить головку станка гораздо быстрее, чем разжимать, перемещать, а затем повторно зажимать заготовку на столе. Объем работы, которую можно выполнить, может быть значительным, поскольку рычаг может отклоняться в сторону от стола, что позволяет использовать мостовой кран или вышку.разместить на столе или основании громоздкую заготовку. Тиски могут использоваться с радиальным сверлильным станком, но чаще заготовка крепится непосредственно к столу или основанию или удерживается в приспособлении .

Подача механического шпинделя практически универсальна для этих станков, и системы охлаждения распространены. Машины большего размера часто имеют двигатели подачи для подъема или перемещения рычага. Самые большие сверлильные станки с радиальным рычагом способны просверливать отверстия диаметром до четырех дюймов (101,6 миллиметра) в твердой стали или чугуне. Радиальные сверлильные станки определяются диаметром колонны и длиной плеча. Длина руки обычно равна максимальному расстоянию до горла. Сверлильный станок с радиальным рычагом, изображенный справа, имеет диаметр 9 дюймов и длину рычага 3 фута. Максимальное расстояние между горлом этой машины составляет примерно 36 дюймов, что дает максимальный размах 72 дюйма (6 футов или 1,83 метра).

Магнитный сверлильный станок [ править ]

A magnetic drill is a portable machine for drilling holes in large and heavy workpieces which are difficult to move or bring to a stationary conventional drilling machine. It has a magnetic base and drills holes with the help of cutting tools like annular cutters (broach cutters) or with twist drill bits. There are various types depending on their operations and specializations, like magnetic drilling cum tapping machines, cordless, pneumatic, compact horizontal, automatic feed, cross table base etc.

Mill[edit]

Этот раздел, возможно, содержит оригинальные исследования . Пожалуйста, улучшите его , проверив сделанные утверждения и добавив встроенные цитаты . Заявления, содержащие только оригинальные исследования, следует удалить. ( Ноябрь 2018 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Фрезерные сверла - более легкая альтернатива фрезерному станку . Они сочетают в себе сверлильный пресс (с ременным приводом) с возможностями координат X / Y стола фрезерного станка и фиксирующей цанговой муфтой, которая гарантирует, что режущий инструмент не упадет со шпинделя при воздействии поперечных сил на сверло. Хотя они имеют легкую конструкцию, они обладают преимуществами в том, что они компактны и универсальны, а также недороги и подходят для легкой обработки, которая в противном случае может быть недоступна.

Хирургический [ править ]

Сверла используются в хирургии для удаления или создания отверстий в кости ; Их используют в стоматологии , ортопедической хирургии и нейрохирургии . Развитие технологии хирургического сверла последовало за развитием промышленного сверления, включая переход к использованию лазеров, эндоскопии , использованию передовых технологий визуализации для направленного сверления и роботизированных сверл. ^{[16] [17] [18] [19]}

Аксессуары [ править ]

Сеялки часто используются просто как двигатели для различных применений, почти так же, как тракторы с обычным валом отбора мощности используются для привода плугов, косилок, прицепов и т. Д.

Accessories available for drills include:

• Screw-driving tips of various kinds - flathead, Philips, etc. for driving screws in or out
• Water pumps
• Nibblers for cutting metal sheet
• Rotary sanding discs
• Rotary polishing discs
• Rotary cleaning brushes

Capacity[edit]

Drilling capacity indicates the maximum diameter a given power drill or drill press can produce in a certain material. It is essentially a proxy for the continuous torque the machine is capable of producing. Typically a given drill will have its capacity specified for different materials, i.e., 10mm for steel, 25mm for wood, etc.

For example, the maximum recommended capacities for the DeWalt DCD790 cordless drill for specific drill bit types and materials are as follows:^[20]

See also[edit]

• Boring
• Dental drill
• Drifter drill
• Drill bit
• Drill bit sizes

References[edit]

External links[edit]

Wikimedia Commons has media related to Drill.

• Nonfatal Occupational Injuries Involving the Eyes - From US Department of Labor (Accessed 29 April 2007)
• NIOSH Power Tools Sound and Vibrations Database