Углы при вершине сверла: как выбрать геометрию (118°, 135°, 140°) под материал

Почему угол при вершине имеет решающее значение

Геометрия режущей части сверла — это не просто вопрос стандартов, а фундаментальный параметр, определяющий физику процесса резания. Угол при вершине (2φ) влияет на три критических фактора:

• Осевая нагрузка (подача): чем тупее угол, тем выше усилие, требуемое для внедрения сверла в материал.
• Самозатачивание (центровка): способность сверла точно позиционироваться в точке входа без увода (так называемого «увода оси»).
• Формирование и отвод стружки: угол определяет ширину стружки и нагрузку на режущую кромку.

Неправильно выбранная геометрия приводит к быстрому износу, поломке твердосплавного сверла или браку отверстия.

Разбор основных углов при вершине

1. Угол 118° (Стандартная / Универсальная геометрия)

Классический угол, который чаще всего встречается на сверлах из быстрорежущей стали (HSS) и специализированных инструментах для цветных металлов.

Преимущества:

• Минимальная осевая нагрузка (легкое внедрение в материал).
• Отлично подходит для вязких и мягких материалов, где важно не «закусить» металл.

Недостатки:

• Плохое самозатачивание. Сверло с углом 118° склонно к уводу от заданной точки при врезании, поэтому требует обязательного использования центровочного сверла или кернения.
• Более слабая режущая кромка по сравнению с тупыми углами.

Применение: алюминий, медь, латунь, мягкие низкоуглеродистые стали, пластики.

2. Угол 135° (Самозатачивающаяся / Split Point)

Золотой стандарт для современной металлообработки на станках с ЧПУ. Практически все высокопроизводительные твердосплавные сверла GTMtool для обработки сталей имеют именно эту геометрию, часто дополненную сложной подточкой перемычки (web thinning).

Преимущества:

• Идеальное самозатачивание: сверло точно центрируется при врезании, что позволяет сверлить без предварительного кернения или засверливания.
• Снижение осевой силы: за счет подточки перемычки уменьшается площадь поперечной режущей кромки, которая не режет, а давит.
• Оптимальный баланс между прочностью кромки и легкостью резания.

Недостатки: сложнее перетачивать вручную (требуется специализированный станок с ЧПУ для заточки).

Применение: конструкционные и легированные стали (группа P), нержавеющие стали (группа M), жаропрочные сплавы.

3. Угол 140° (Усиленная / Для твердых материалов)

Более тупой угол, который делает вершину сверла максимально прочной и устойчивой к ударным нагрузкам и абразивному износу.

Преимущества:

• Максимальная прочность режущей кромки.
• Лучший отвод тепла от вершины (площадь контакта с материалом больше, тепло распределяется равномернее).

Недостатки: требует высокой жесткости станка и мощной подачи, так как осевая нагрузка значительно возрастает.

Применение: чугун (группа K), закаленные стали, титановые сплавы (группа S), абразивные композиты.

Как выбрать угол под группу материалов (ISO)

Для систематизации выбора используйте следующую матрицу соответствия углов и групп обрабатываемых материалов:

Группа материала (ISO)	Типичные материалы	Рекомендуемый угол
P (Сталь)	Углеродистые, легированные стали	135° (с подточкой перемычки)
M (Нержавейка)	AISI 304, 316, 12Х18Н10Т	135° (обязательно острая кромка и подточка)
K (Чугун)	Серый чугун, ВЧ, КЧ	140° (иногда 118° для КЧ)
N (Цветные металлы)	Алюминий, медь, латунь	118° - 130° (для предотвращения закусывания)
S (Жаропрочные)	Титан, инконель, хастеллой	135° - 140° (в зависимости от твердости)

Роль подточки перемычки (Web Thinning)

В современных твердосплавных сверлах угол при вершине неразрывно связан с геометрией поперечной режущей кромки (перемычки).

У стандартного сверла перемычка имеет отрицательный передний угол и фактически «давит» на материал, а не режет его. Это создает колоссальную осевую нагрузку. Подточка перемычки (X-образная, S-образная или ступенчатая) убирает этот негативный эффект. Именно поэтому сверло 135° с правильной подточкой входит в металл легче, чем сверло 118° с толстой перемычкой.

Типичные ошибки при выборе геометрии

1. Использование 118° на станках с ЧПУ для стали. Приводит к уводу сверла, разбиванию отверстия и получению некруглого сечения.
2. Применение 140° на маломощных станках. Высокая осевая нагрузка вызывает вибрации, шум и поломку шпинделя или инструмента.
3. Сверление алюминия сверлом 140° без СОЖ. Тупой угол способствует налипанию вязкого алюминия на кромку (эффект наростообразования), что ведет к заклиниванию.

Заключение

Выбор угла при вершине — это поиск баланса между прочностью кромки и легкостью резания. Для универсальной металлообработки на современных станках безоговорочным лидером является геометрия 135° с подточкой перемычки. Она обеспечивает точность, снижает нагрузку на оборудование и продлевает срок службы инструмента.

В каталоге GTMtool все базовые твердосплавные сверла имеют оптимизированную геометрию 135°/140°, разработанную специально для эффективного сверления сталей, нержавейки и чугуна в условиях российского производства.

Подберите сверла с правильной геометрией для ваших задач:
👉 Каталог твердосплавных сверл GTMtool