Керн высокой точности своими руками

Кернер – это просто!

Недавно в комментариях одной из тем прозвучал вопрос, как и из чего сделать кернер. На первый взгляд казалось, что заданный вопрос был банален до ужаса. Вроде проще инструмента и быть не может. Возьми любой подходящий стержень, заправь на точиле и керни. В общем, в большинстве случаев так оно и бывает. Я и сам грешным образом, частенько в качестве кернера использую практически все что попадет под руку. Это и тонкие, каленые оси и стержни, мелкие метчики и развертки. Бывало и такое, когда использовал даже шило и обычный каленый гвоздь для бетона, но заводским кернером так и не обзавелся.
В литературе по слесарке про этот инструмент пишут следующее: кернер – ручной слесарный инструмент, предназначен для разметки центральных лунок (кернов) для начальной установки сверла и иной визуальной разметки. Представляет собой стержень круглого сечения, один конец которого (рабочая часть) заточен на конус с углом при вершине 100°-120°. Кернение производится ударами молотка по противоположной части кернера – затыльнику. Использование кернера позволяет избежать проскальзывания сверла по материалу и помогает добиться большей точности расположения отверстий. Кернер имеет цилиндрическую форму, в начале боёк, в конце заострённый конус, средняя часть инструмента как правило имеет полосы, насечки или накатку для лучшего удерживания в руках.
Классический кернер выглядит примерно вот так, хотя форма может быть и иной.

На деле такой кернер удобен не всегда. Для точной разметки и в радиолюбительской практике удобен более острый угол, и соответственно более тонкая рабочая часть. Чаще в наборе бывают нужны кернеры с разными углами заточки, предназначенными для разных работ и материалов.
Но времена меняются. Меняется и модернизируется и инструмент. Вот уже давно как появился так называемый кернер – самострел. Язык не поворачивается называть его так. Думаю, правильней все же говорить кернер автомат или автоматический кернер. Когда – то, еще работая еще на гос. предприятии, меня иногда посещала мысль изготовить такой инструмент, но руки так и не дошли до этой затеи. Причиной первой была сложность изготовления конструкции. Вторая причина, отсутствие тогда хоть каких – то чертежей или эскизов. И хотя общий вид конструкции устройства был практически почти в любой литературе по слесарному делу и на учебных плакатах. Но в живую увидеть его так и не удалось.

Некоторое время назад наткнулся в интернете на более простую конструкцию. Тем более что сейчас как оказалось в продаже есть довольно широкий ассортимент кернеров всевозможных размеров и форм. Увы в магазинах шаговой доступности найти такой инструмент пока не удалось, а переться в строительный гипермаркет чуть ли не в другой конец Кишинева по правде сказать было лень. Заказывать по почте не люблю. Кот в мешке это не для меня. Тем более что у ряда моделей по отзывам покупателей присутствует один недостаток, но о нем чуть позже.
Наткнулся на одном сайте www.drive2.ru/b/2664669/ на описание довольно простой конструкции и демонстрацией ее в действии. И тогда решил попробовать сделать своими силами. Тем более что иногда нужна зарядка для мозгов. Да и занять себя надо чем-то полезным чтоб не бездельничать, когда появляется свободное время на работе. За основу взял тот же „ Зубр ”, но сделал его несколько компактней. Тем более что как у меня повелось, делал из того что мне было доступно, и без использования токарного станка. В общем получилось вот что. В начале сделал один, так сказать в качестве эксперимента. Потом еще один, это уже для дома. А через пару недель третий. Но этот уже подарил. За что позже получил неплохую скачуху на покупку паяльной станции. В общем вот что получилось, фото ниже.

В качестве сырья использовал дохлые форсунки для механического впрыска бензина фирмы Bosch. Выглядят они вот так. Я их довольно часто использую в своих самоделках.

К сожалению длина получившихся заготовок была несколько маловата, поэтому по количеству, деталей получилось на одну больше.
При изготовлении, учел недостатки промышленных кернеров. Суть в том, что большинство недорогих моделей при использовании через некоторое время перестают срабатывать, превращаясь в бесполезную вещь.
Чтоб было легче понять, как все работает сделал несколько эскизов (пружины не показаны):

На снимке ниже один из кернеров в разобранном виде. Как видно, от „ Зубра ” отличается лишь размерами и формой. Ну и силенок у него будет по меньше. Но для предварительной и точной разметки самое оно.

1. Первичная камера
2. Вторичная камера
3. Регулировочный винт
4. Кернер
5. Боек
6. Пружина возврата
7. Ударник
8. Основная (силовая) пружина

Ну и теперь, когда все наглядно видно, начну с причин отказов инструмента.
Первая проблема и почти главная это неправильное изготовление ударника. Дело в том, что при сверлении, в теле ударника образуется на дне отверстия коническая лунка, которая разбивает торец тонкого хвостовика бойка. Торец приобретает при этом округлую форму, что вызывает преждевременное соскальзывание бойка к центру. В разрезе он выглядит вот так. Слева естественно неправильное сверление, справа правильное.

Данный дефект довольно легко устраним. Необходимо подобрать сверло по диаметру отверстия и сточить его торец. После необходимо рассверлить отверстие до прекращения выхода стружки. Эту операцию можно провести даже с помощью дрели и пассатижей. Фаска на входе отверстия недопустима. Если фаска присутствует её необходимо убрать. Сделать это можно без особого труда с помощью дрели и крупной наждачки. Еще лучше будет, если удастся придать торцу ударника со стороны отверстия небольшую, едва заметную конусность. Это можно сделать также с помощью дрели и мелкого напильника или надфиля. В профиль должно выглядеть так как на рисунке ниже.

Существует мнение что если утяжелить ударник то это повлияет на силу удара а значит и на глубину кернения. Смотрел одно видео на эту тему, там масса ударника была увеличена примерно в два раза. Но различия особого не увидел. Проще и лучше заменить силовую пружину на более мощную.
Вторая проблема это некачественный боек. Вот тут, чуть сложней. По отзывам бойки часто бывают изготовлены из сырой стали, или недостаточно ( неправильно ) закалены. Тут вариантов несколько. Можно попробовать закалить заново. Калят обычно в воде или в машинном масле, в зависимости от марки стали. Калку лучше пробовать начинать в масле, если твердость не устраивает тогда закалить в воде. Дело в том что некоторые стали после закалки в воде приобретают не только твердость но и повышенную хрупкость. Предварительно перед нагревом боек лучше обмотать толстым медным проводом. Чтоб не остыл быстро на воздухе. Другой вариант это изготовить новый из хорошей стали. Вполне хорошей альтернативой могут быть гвозди для бетона. Они бывают разных размеров. Придется его акуратно обточить на наждаке. Если делать неторопясь, то получается довольно сносно. Как раз на фото выше именно такой.
Можно поступить и иначе. Если есть в наличии настольный сверлильный станок и болгарка, то можно изготовить даже более качественно и не прибегая при этом к услугам токаря. Получается что то вроде грубой круглой шлифовки. После такой обработки желательно снять шероховатости мелкой шкуркой. Что я и делал уже на втором и третьем экземплярах. Времени на изготовление, если делать не торопясь вместе с последующей закалкой уходит около получаса. В качестве материала подойдут любые каленые стержни подходящих размеров. Можно использовать автомобильные клапана. Их делают как правило из стали марки 40Х или других сталей близких по составу. На фото ниже имено такой, а ниже изображение нехитрой оснастки для его изготовления.

Читать еще: Цыплятник из оконных рам своими руками

Передней части бойка, лучше придать сферическую форму не затрагивая при этом торец. Это так же улучшает работу инструмента, он начинает работать мягче.
Работать таким инструментом одно удовольствие. При разметке, особенно когда приходится прибегать к помощи лупы, отпадает необходимость шарить рукой в поиске молотка. Думаю многим знакома такая ситуация. Кроме того, благодаря тонкому жалу кернера есть возможность использовать его в качестве чертилки. Как говорится два в одном.
И в заключение. Кого заинтересовал такой инструмент, то как говорится вперед. Дать рекомендаций по выбору чего то конкретного не могу. Выбор в интернете достаточно широк в плане моделей и цен. Чертежи не прилагаю, так как тут все зависит от запросов. В теории можно сделать такой кернер и более компактным, и несколько иначе. Я же делал опираясь на свои возможности. Кто может изготовить самостоятельно, ему чертежи и не нужны, достаточно разобраться в принципе работы и конструкции.

Автоматический кернер своими руками: принцип работы и устройство

В работе с металлом мастеру часто приходится просверливать отверстия. Во время этой процедуры сверло дрели нередко соскальзывает в стороны, создавая тем самым большие неудобства. Предотвратить это можно за счет использования такого приспособления, как автоматический кернер.

Стандарт

Обычный кернер является слесарным инструментом, выполненным в виде ручки, оснащенной стержнем, для изготовления которого используется специальная инструментальная сталь. Задача кернера заключается в том, чтобы в поверхности металла делать небольшие углубления, в которые в дальнейшем будет вставляться наконечник сверла для ручной или электрической дрели. Специально под сверло наконечник кернера оснащен конусообразной заточкой. Рукоятка прибора оснащена специальными насечками. Они предотвращают соскальзывание руки во время работы с инструментом. По отзывам потребителей, недостаток обычного накернивателя заключается в том, что работать им приходится двумя руками (в одной держать молоток, а в другой – кернер).

Тем, кто желает одну руку освободить и во время работы прилагать минимум усилий, рекомендуется использовать автоматический кернер. Он может быть механическим, пружинным и электрическим.

Пружинный кернер

Механическим или пружинным кернером можно работать одной рукой. Данный инструмент действует за счет плотного сжатия и самостоятельного освобождения специальной пружины.

Внутри корпуса этого инструмента содержится взводно-спусковой механизм, который оказывает воздействие на боек и рабочую часть накернивателя. Конусообразный стержень выполняет накернивание путем использования удара по нему бойка. Тот приходит в движение после разжимания пружины.

Преимущества инструмента

Судя по отзывам владельцев таких изделий, пружинный автоматический кернер обладает следующими достоинствами:

Разметка производится при помощи одной руки: ударный инструмент не применяется.
У мастера появляется возможность контролировать силу удара конусообразным стержнем по металлической поверхности. Эта функция, которой обладает автоматический механический кернер, позволяет спокойно обрабатывать мягкие и хрупкие материалы, не рискуя их повредить: одинаковая глубина – характерная особенность для всех отверстий, выполненных этим инструментом.
Процедура разметки механическим кернером по сравнению со стандартным выполняется намного быстрее.

Электрический автоматический кернер

Принцип работы данного инструмента заключается в использовании бойка и стержня, которые приходят в движение не от усилий человека, а за счет действия электрической цепи. При помощи соленоида (катушки индуктивности) и создаваемого кратковременного магнитного поля ударник, втягиваясь в корпус инструмента, освобождает боек. Тот, в свою очередь, оказывает воздействие на стержень. Как свидетельствуют многочисленные отзывы потребителей, используя такой автоматический кернер, можно в течение одной минуты сделать не менее пятидесяти лунок. Как отмечают пользователи, электрические керны встречаются редко. Объясняется это тем, что данные инструменты имеют устаревшую конструкцию.

Где можно приобрести прибор?

Приобрести кернер того или иного типа можно в слесарных магазинах. Инструмент также продается в отделах ручного и электрооборудования. Керны имеют цилиндрическую форму и их нетрудно заметить на прилавках. Прежде чем приобрести этот инструмент, рекомендуется обратить внимание на то, из какого материала он изготовлен и кто является его производителем. В случае если на корпусе керна отсутствуют какие-либо опознавательные знаки, опытные мастера рекомендуют от покупки данного инструмента воздержаться.

Немецкий производитель

Компания Rennsteig производит обжимные клещи для прессовки контактов и ударные инструменты. Зубила, долото, пики, выколотки и кернеры, изготовленные данной фирмой, объединяет высокое немецкое качество.

Используя автоматический кернер Rennsteig, можно легко нанести отметки по размеченной линии. Для этого инструмент надо установить на желаемом месте и нажать на колпачок. Работает кернер сам, без использования ударных приборов.

Характеристики

Немецкое изделие Rennsteig представляет собой автоматический кернер, устройство которого состоит из следующих элементов:

Корпуса, изготовленного из очень качественной инструментальной стали. Он имеет никелевое покрытие.
Сменного закаленного наконечника. Его длина составляет 1,25 см.
Ударника. Его диаметр – 0,14 см.

Также кернер оснащен механизмом для регулировки ударов.

Используя этот инструмент, можно маркировать как обычную сталь, так и изделия из любого цветного металла.

Автоматический кернер своими руками

Желающие получить приспособление для разметок, но при этом сэкономить, или просто любители мастерить могут постараться изготовить стандартный керн. Для этой цели подойдет обычная дизельная форсунка, а именно ее запорная игла, которая обладает высокой твердостью. Ею свободно можно кернить пластмассовые, алюминиевые, медные, латунные, бронзовые и высокоуглеродистые незакаленные инструментальные стали. Тем же, кто хочет работать без использования молотков, лучше сделать керн автоматический из дюралюминиевой трубы. Для работы понадобится:

Дюралевая труба диаметром 0,12 см. Она станет корпусом будущего изделия.
Ударно-взводный механизм. Он представляет собой изделие в виде конуса из прочной углеродистой стали, которое под небольшим смещением расположено внутри взводной пружины.
Обычная пружина. Ее следует расположить между бойком и заглушкой керна.
Крышка или заглушка. Она выполняет функцию упора для спусковой пружины, которая оказывает воздействие на боек.
Боек. Его нетрудно выточить самостоятельно, используя точильный станок или болгарку.
Заточенный конусообразный стержень. Их может быть несколько. В таком случае при необходимости во время работы их можно поочередно снимать и затачивать.

Читать еще: Как сделать дистанционное управление светом своими руками

Ход работы

Нетрудно изготовить автоматический керн самостоятельно, если работать поэтапно. От мастера требуется выполнить следующие действия:

Изготовить стержень кернера. Желательно, чтобы он имел диаметр 0,4 см и длину 4 см. Рабочая поверхность обязательно должна быть закалена.
На хвостовике бойка устанавливается амортизирующая шайба. После этого действия он считается готовым к применению.
Приготовить ударно-спусковой механизм. Для этого выточенную деталь в виде конуса установить во внутренней части пружины. Выполнять данную работу следует таким образом, чтобы своей тонкой частью (0,3 см) деталь упиралась в торец бойка. Длина ее может составлять 3 см.
Вставить ударно-спусковой механизм в корпус будущего инструмента.
Верхняя часть трубы с торца глухо закрывается. Для этой цели трубка оснащается резьбой, на которую навинчивается крышка.

В результате самодельный кернер должен действовать следующим образом:

Заточенный конусообразный стержень приставляется к намеченному месту для кернения, после чего на него следует надавить.
Вторым своим тупым концом он воздействует на ударно-спусковой механизм: толкает конусообразную деталь, установленную в пружине к бойку.
В результате надавливания стержня на ударно-спусковой механизм он своей конусообразной частью постепенно все сильнее смещается с торца, пока не попадает на центр бойка. Тот, пребывая под воздействием обычной пружины, и выполняет удар.

Изготовление изделия можно считать успешно завершенным в том случае, если при надавливании стержня в нужной точке на поверхности незамедлительно образуется метка. Как свидетельствуют многочисленные отзывы владельцев, самодельные кернеры и стержни удобно хранить в досках для шахмат. Там для каждого стержня можно сделать специальные секции, изготовленные из пенопласта.

Самодельные керны, как обычные, так и автоматические, являются оптимальным решением для тех, кто лишь от случая к случаю использует данный инструмент.

Автоматический кернер своими руками: принцип работы и устройство

Стандарт

Пружинный кернер

Преимущества инструмента

Разметка производится при помощи одной руки: ударный инструмент не применяется.
У мастера появляется возможность контролировать силу удара конусообразным стержнем по металлической поверхности. Эта функция, которой обладает автоматический механический кернер, позволяет спокойно обрабатывать мягкие и хрупкие материалы, не рискуя их повредить: одинаковая глубина – характерная особенность для всех отверстий, выполненных этим инструментом.
Процедура разметки механическим кернером по сравнению со стандартным выполняется намного быстрее.

Электрический автоматический кернер

Где можно приобрести прибор?

Немецкий производитель

Характеристики

Корпуса, изготовленного из очень качественной инструментальной стали. Он имеет никелевое покрытие.
Сменного закаленного наконечника. Его длина составляет 1,25 см.
Ударника. Его диаметр – 0,14 см.

Также кернер оснащен механизмом для регулировки ударов.

Используя этот инструмент, можно маркировать как обычную сталь, так и изделия из любого цветного металла.

Автоматический кернер своими руками

Дюралевая труба диаметром 0,12 см. Она станет корпусом будущего изделия.
Ударно-взводный механизм. Он представляет собой изделие в виде конуса из прочной углеродистой стали, которое под небольшим смещением расположено внутри взводной пружины.
Обычная пружина. Ее следует расположить между бойком и заглушкой керна.
Крышка или заглушка. Она выполняет функцию упора для спусковой пружины, которая оказывает воздействие на боек.
Боек. Его нетрудно выточить самостоятельно, используя точильный станок или болгарку.
Заточенный конусообразный стержень. Их может быть несколько. В таком случае при необходимости во время работы их можно поочередно снимать и затачивать.

Читать еще: Парафиновая свеча своими руками

Ход работы

Изготовить стержень кернера. Желательно, чтобы он имел диаметр 0,4 см и длину 4 см. Рабочая поверхность обязательно должна быть закалена.
На хвостовике бойка устанавливается амортизирующая шайба. После этого действия он считается готовым к применению.
Приготовить ударно-спусковой механизм. Для этого выточенную деталь в виде конуса установить во внутренней части пружины. Выполнять данную работу следует таким образом, чтобы своей тонкой частью (0,3 см) деталь упиралась в торец бойка. Длина ее может составлять 3 см.
Вставить ударно-спусковой механизм в корпус будущего инструмента.
Верхняя часть трубы с торца глухо закрывается. Для этой цели трубка оснащается резьбой, на которую навинчивается крышка.

В результате самодельный кернер должен действовать следующим образом:

Заточенный конусообразный стержень приставляется к намеченному месту для кернения, после чего на него следует надавить.
Вторым своим тупым концом он воздействует на ударно-спусковой механизм: толкает конусообразную деталь, установленную в пружине к бойку.
В результате надавливания стержня на ударно-спусковой механизм он своей конусообразной частью постепенно все сильнее смещается с торца, пока не попадает на центр бойка. Тот, пребывая под воздействием обычной пружины, и выполняет удар.

Керно. Сверлим там, где надо!

Все, кто хоть раз пытались сверлить прочные поверхности, знают, как сложно сделать отверстие точно в намеченном месте. Сверло норовит соскользнуть хоть немного в сторону. Приходится несколько раз повторять попытку. А вот если в нужном месте уже есть хоть маленькая лунка, процесс идёт намного быстрее. Но чем её сделать? Для этого придуман специальный инструмент керно, он же кернер.

Обычный инструмент керно состоит из одной детали – прочного стального стержня. Это может быть сталь У8, закалённая до 65 HRG и отпущенная. Используется хром-ванадиевый сплав или другие прочные виды. Один конец заточен в виде конуса, второй плоский. Сам стержень бывает семигранный или округлый. Длина кернера колеблется от 10 до 16 см, толщина – 0,8-1,2 см.

Процесс разметки кернов (лунок для установки сверла) происходит так. Держат его левой рукой. Острым концом инструмент устанавливают в месте предполагаемого отверстия. Правой рукой наносят точный удар молотком по затыльнику (плоской части). На обрабатываемой поверхности появляется след от кернера (керн). Не следует путать это слово с понятием в геологии, где оно обозначает породу, добытую при бурении.

Чтобы рука не скользила по инструменту во время работы, цилиндрическая поверхность покрыта специальными насечками или накаткой. Коническая (рабочая) часть заточена под определённым углом. Чем он острее, тем выше точность разметки. Керно с заточкой 30-45° отмечает центры окружностей, 75° используют при наметке лунки для сверла.

Затачивать керно наждаком не имеет смысла, так как его материал не поддаётся такой обработке.

Применение

С помощью керна можно делать наметку на любых поверхностях. Целесообразно использовать его при работе с гладкими материалами. Это кафель, полированные поверхности. Чаще всего его применяют при сверлении металла. Поэтому керно чаще относят к слесарным инструментам.

Активно используют его и каменщики. Для этого созданы специальные кернеры каменщиков. Они мало чем отличаются от слесарных. Часто их окрашивают порошковой краской в яркий цвет, чтобы легче было найти в случае утери.

Применяют керно и для того, чтобы линии обработки стали заметными. Для этого нанесённую разметку проходят частыми кернами, делая её пунктирной.

Какие бывают?

ручные;
автоматические;
электрические;
со специальными возможностями (центроискатель для нанесения керна на цилиндрических или шаровидных деталях, прибор для нанесения разметки на нужном расстоянии от края заготовки).

Автоматический кернер даёт возможность:

размечать одной рукой;
работать без молотка;
регулировать усилие при работе с деликатными материалами;
получать отметки одинаковой глубины;
быстрее выполнять работу.

Автоматическое керно позволяет за минуту сделать до 50 ударов при расстоянии 2 см между лунками.

Вместо острия керно в стержень можно вставлять клеймо и клеймить детали.

Автоматическое (механическое) керно на вид немного похоже на металлическую авторучку. Оно состоит из двух камер, в каждой из которых есть свой боек. Первая сделана в виде срезанного конуса. Там находится ударный боек, который и будет наносить керны на поверхность. За ним расположен подпружинно-ударный боек с направляющим штоком. Его пружина немного смещена вбок.

За ним внутри корпуса расположено сквозное отверстие. Во второй камере подпружиненный мощной пружиной поршенёк со скошенной кромкой.

Когда инструмент устанавливают на поверхности и большим пальцем правой руки нажимают на упорный колпачок, ударный боек упирается в край напружиненного поршенька, приподнимая его. Пружина за ним сжимается и создаёт встречное давление.

В конце процесса сжатия происходит центрирование и выравнивание по направлению к первичной камере. Это приводит к тому, что шток срывается и резко проваливается в отверстие.

Давление пружины через промежуточные элементы передаётся на боёк. Он ударяется о поверхность материала, и на ней остаётся лунка от автоматического кернера.

В некоторых моделях нижний боек можно менять, продлевая, таким образом, время службы инструмента.

Силу удара автоматического керна можно изменять, поворачивая упорный колпачок вверху инструмента. При этом пружина под ним ослабляется или сжимается. Минимальная сила удара 10 кГ, максимальная – 15 кГ. Глубина лунки от 0,2 до 0,3 мм.

Электрическое керно

В электрических кернерах внутри корпуса находится катушка электромагнита, наконечник, пружина и боек. После нажатия на корпус он опускается, шайба наконечника, который в это время не двигается, замыкает цепь электромагнита. Удар происходит, когда соленоид втягивает ферромагнитный боек. Он ударяет по наконечнику, оставляя на поверхности метку.

Какое керно выбрать?

Простое керно самое дешёвое, электрическое – значительно дороже. Выбирая для себя инструмент, определитесь, как часто вы собираетесь его использовать. Если только от случая к случаю, то достаточно обычного или недорогого автоматического (чтобы можно было обходиться без молотка). Для профессиональной деятельности покупают качественный механический или электрический.

голоса

Рейтинг статьи