Vrtání otvorů do kovu: metody a technologie zpracování

Vrtání kovů je technologický proces, který je součástí téměř všech strojírenských a přístrojových podniků. Zpracování kovu vrtáním zahrnuje vytvoření slepých nebo průchozích otvorů v obrobku s danou přesností, někdy se také provádí závitování.

Opracování kovů vrtáním: základní informace

Zpracování vrtáním se provádí na speciálních vrtačkách, kde je obrobek pevně upevněn a řezný nástroj se otáčí a zároveň se translačně pohybuje podél osy otvoru vyvrtaného v obrobku (tento pohyb se nazývá posuv). Existují vertikální vrtačky a radiální vrtačky. První se používají pro vrtání otvorů do malých obrobků, které se během procesu usazování pohybují podél stolu tak, aby se osa vrtáku a osa budoucího otvoru shodovaly. Pro práci s těžkými a velkými obrobky se používají radiální vrtačky. Na nich je obrobek okamžitě pevně upevněn na stole a vřeteno stroje je instalováno v požadované poloze.

Práce prováděné na vrtačkách:

• vrtání;
• rozvinutí;
• vystružování;
• řezání závitů.

Řezné nástroje používané pro zpracování dílů na vrtačkách:

• vrtat;
• zametá;
• záhlubníky;
• závitníky (pro řezání závitů).

Hlavním řezným nástrojem při vrtání dílů je vrták. Obvykle se pro tento účel používají spirálové vrtáky, které se skládají z pracovní části, krku a stopky. Pracovní část se zase skládá ze dvou částí – řezací a centrovací. Řezná část má dvě řezné pracovní břity navzájem spojené můstkem. Středící část má dvojici šroubových pásků, které fungují jako vodítka během procesu vrtání kovu, a také dvě spirálové drážky, kterými je přiváděna řezná kapalina a odváděny třísky. Stopka může mít kónický nebo válcový tvar. První možnost je určena pro upevnění vrtáku ve vřetenu pomocí přechodových pouzder, druhá možnost je její upevnění do sklíčidla. Krk vrtáku nese maskování, kde je kromě jiných parametrů uveden průměr vrtáku a materiál jeho břitu.

Metody vrtání

V závislosti na typu výroby a daném úkolu může být zpracování kovů vrtáním prováděno různými způsoby.

Vrtání podél přípravku a podél značení

V malosériové a kusové výrobě se otvory vrtají v dílech podle značení. Obrobky dorazí k vrtačce již označené (s vyznačeným středem budoucího otvoru a kontrolními kroužky). Nejprve se provádí předběžné vrtání. Provádí se ručním posuvem, průměr zkušebního otvoru je přibližně 0,25D. Dále se zatáhne vřeteno s vrtákem, odstraní se třísky a zkontroluje se, zda se výsledný zkušební kruh shoduje s vyznačeným kontrolním kruhem. Pokud existuje přesná shoda, vrtání kovu pokračuje a je dokončeno. Pokud dojde k odchylce, je nutné seřízení: ve směru, kde je nutné vrták pohybovat, se úzkým sekáčem vyříznou drážky, po kterých by měl jít do požadovaného bodu. Poté vrtání pokračuje, dokud není dosaženo požadovaného výsledku.

V podmínkách hromadné výroby se za účelem zkrácení doby seřizování stroje a zpřesnění zpracování dílů na vrtačkách používají přípravky. Jsou určeny pro fixaci obrobku v požadované poloze a přesné vedení řezného nástroje v souladu s požadavky technologického procesu. Obrobek je umístěn v montážní základně a směr vrtání je zajištěn pomocí upínacích pouzder. Pracovník nenastavuje stroj a/nebo nekontroluje správnost nastavení, ale pouze namontuje obrobek, stroj zapne a vypne, poté opracovaný obrobek odejme a nainstaluje další. To snižuje čas strávený vrtáním otvorů v dílech a zvyšuje přesnost zpracování. Vodiče se v individuální výrobě nepoužívají, protože je nerentabilní vyrábět speciální zařízení pro vrtání otvorů v několika částech.

Průchozí a slepé otvory

Otvory, které procházejí celým dílem, se nazývají průchozí a otvory vyvrtané do určité hloubky se nazývají slepé. Jejich vrtací procesy mají značné rozdíly. Takže například v okamžiku, kdy vrták opustí obrobek z opačné strany, může se vrták zaseknout, nebo se zlomit v důsledku prudkého poklesu odporu materiálu obrobku. Vzhledem k tomu, že operace na vrtačce se obvykle provádějí s mechanickým posuvem, je nutné přejít na ruční posuv a snížit rychlost posuvu na nejnižší možnou.

Existují tři způsoby, jak vrtat slepé otvory:

1. U strojů se zařízením pro automatické vypínání posuvu vřetena se při seřizování pro výrobu dílu nastavuje požadovaná hloubka vrtání.
2. Na strojích bez automatického vypínání posuvu se používá speciální sklíčidlo s nastavitelným dorazem, instaluje dorazové pouzdro vzhledem k tělu v požadované hloubce vrtání (přesnost do 0,5 mm).
3. Pokud není potřeba větší přesnost v hloubce, vyznačí se křídou přímo na vrtáku.

Vrtání otvorů

Otvory o velkém průměru (od 25 mm a více) se obvykle vrtají dvěma způsoby. Nejprve se vyvrtá otvor o zmenšeném průměru (měl by se přibližně rovnat délce příčného břitu druhého, většího vrtáku). Vrták většího průměru pak nebude během procesu řezání kovu vystaven tak silnému zatížení. K vrtání jsou vhodné pouze ty otvory, které byly získány vrtáním.

Více než 8 let na trhu inženýrských služeb ve všech oblastech strojírenství.