Vrtání je druh mechanického zpracování materiálů. technologie vrtání. Vrtací zařízení

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Vrtání je jedním z typů obrábění materiálu řezáním. Tato metoda využívá speciální řezný nástroj - vrták. S ním můžete vytvořit díru různých průměrů a hloubek. Kromě toho je možné vytvořit mnohostěnné otvory s různými sekcemi.

Přidělení provozu

Vrtání je nezbytná operace, pokud chcete získat díru do kovového výrobku. Nejčastěji existuje několik důvodů pro vrtání:

• požadováno k vytvoření otvoru pro závitování, zahlubování, vystružování nebo vrtání;
• nutné umístit elektrické kabely, upevňovací prvky do otvorů, protáhnout jimi kotevní šrouby atd.;
• prázdné oddělení;
• zeslabit kolabující struktury;
• v závislosti na průměru otvoru ji lze dokonce použít k osazování výbušnin, například při těžbě přírodního kamene.

V tomto seznamu lze pokračovat ještě dlouho, ale již nyní můžeme dojít k závěru, že operace vrtání jejedna z nejjednodušších a zároveň zcela nezbytných a běžných věcí.

Spotřební materiál

Pro provedení procesu vrtání je samozřejmě nutné mít vrtáky. V závislosti na tomto spotřebním materiálu se změní průměr otvoru a také počet jeho čel. Mohou být kulaté, nebo mohou být mnohostranné – trojúhelníkové, čtvercové, pětiúhelníkové, šestihranné atd.

Vrtání je navíc operace, při které se vrták zahřeje na vysoké teploty. Z tohoto důvodu je nutné přesně vybrat kvalitu tohoto prvku na základě požadavků na materiál, se kterým se bude pracovat.

• Poměrně běžným materiálem pro výrobu vrtacích přípravků je uhlíková ocel. Prvky této skupiny jsou označeny následovně: U8, U9, U10 atd. Hlavním účelem takového spotřebního materiálu je vrtání otvorů do dřeva, plastu, měkkých kovů.
• Další jsou vrtáky vyrobené z nízkolegované oceli. Jsou určeny pro vrtání stejných materiálů jako karbonové, ale jejich rozdíl spočívá v tom, že tato značka prvků má zvýšenou hodnotu tepelné odolnosti až na 250 stupňů Celsia a také zvýšenou rychlost vrtání.

Vylepšené cvičení

Existuje několik typů vrtáků, které jsou určeny pro materiály vyšší kvality:

• První typ vrtáku je vyroben z rychlořezné oceli. Tepelná odolnost těchto spotřebních materiálů je mnohem vyšší- 650 stupňů Celsia a jsou určeny pro vrtání jakýchkoliv konstrukčních materiálů v nekaleném stavu.
• Další skupinou jsou karbidové vrtáky. Používají se k vytváření otvorů do jakýchkoli konstrukčních nekalených ocelí a také do neželezných kovů. Zvláštností je, že se používá vrtání při vysokých rychlostech. Ze stejného důvodu byla tepelná odolnost zvýšena na 950 stupňů Celsia.
• Jedním z nejodolnějších prvků jsou vrtáky Borazon. Používá se pro práci s litinou, ocelí, sklem, keramikou, neželeznými kovy.
• Poslední skupinou jsou diamantové vrtáky. Používá se pro vrtání nejtvrdších materiálů, skla, keramiky.

Typy vrtaček

K provádění vrtání lze použít následující typy vrtaček:

• Svislá a horizontální vrtací zařízení. Vrtání otvorů pro takové stroje je hlavní operací.
• Používají se vertikální a horizontální vyvrtávačky. Vrtání je u těchto zařízení považováno za doplňkovou operaci.
• Vertikální, horizontální a univerzální frézky. U těchto jednotek je vrtání také sekundární operací.
• Soustruhy a soustruhy. U prvního typu zařízení je vrták pevnou součástí a samotný obrobek se otáčí. U druhého typu zařízení není vrtání hlavní operací a vrtačka je pevný prvek, jako u prvníhopřípad.

Toto jsou všechny typy vrtaček, které dokážou provádět všechny požadované operace.

Ruční nářadí a pomocné operace

Pro usnadnění procesu vrtání se používá několik pomocných operací. Patří mezi ně následující:

• Chlazení. Při vrtání se používají různé řezné kapaliny. Patří sem například voda, emulze, kyselina olejová. Mohou být také použity plynné látky, jako je oxid uhličitý.
• Ultrazvuk. Ultrazvukové vibrace produkované vrtákem se používají ke zvýšení produktivity procesu a také ke zlepšení lámání třísek.
• Vyhřívaný. Aby se zlepšilo vrtání kovu s vysokou hustotou, je předehříván.
• Stávka. Některé povrchy, jako je beton, vyžadují použití rotačních nárazových pohybů ke zvýšení produktivity.

Tento postup lze provést nejen na strojích v automatickém režimu, ale také na ručním zařízení. Ruční vrtání zahrnuje použití nástrojů, jako jsou:

• Mechanická vrtačka. Vrtání využívá lidskou mechanickou sílu.
• Elektrická vrtačka. Může provádět konvenční a rázově rotační vrtání. Poháněno elektřinou.

Typy úpravy a chlazení

Existuje několik základních typů vrtání – tyto jsouvytváření válcových otvorů, mnohostěnných nebo oválných, stejně jako vrtání stávajících válcových otvorů pro zvětšení jejich průměru.

Hlavním problémem, který se vyskytuje při procesu vrtání kovu, je silné zahřívání spotřebního prvku, tedy vrtačky, a také pracoviště. Teplota materiálu může dosáhnout 100 stupňů Celsia i více. Pokud dosáhne určitých hodnot, může dojít ke spalování nebo tání. Zde je důležité poznamenat, že mnoho ocelí, které se používají k výrobě vrtáků, ztrácí při zahřátí svou tvrdost, což pouze zvýší tření, takže se prvek bohužel rychleji opotřebuje.

K odstranění tohoto nedostatku se používají různé chladicí kapaliny. Nejčastěji je s vertikálním vrtáním na stroji možné zorganizovat dodávku chladicí kapaliny přímo na místo práce. Pokud se provádí pomocí ručního nářadí, pak je po určité době nutné proces přerušit a vrták ponořit do kapaliny.

Podstata vrtání

Technologie vrtání otvorů je proces vytváření drážek odstraňováním třísek v plném materiálu pomocí řezného nástroje. Tento prvek současně vykonává rotační a translační nebo rotačně-translační pohyby, které tvoří díru.

Použití tohoto typu zpracování materiálu se používá k:

• získejte nekritické otvory s nízkým stupněm přesnosti a drsnosti používané pro montáž šroubů, nýtů atd.;
• získejte otvory pro závitování, vystružování atd.

Možnosti zpracování

Postupem hlubokého vrtání nebo vystružování lze získat otvory, které budou charakterizovány 10. nebo 11. stupněm drsnosti povrchu. Pokud je potřeba získat lepší otvor, pak po dokončení procesu zpracování je nutné jej dodatečně zahloubit a vystružovat.

Aby se zvýšila přesnost práce, v některých případech se můžete uchýlit k pečlivému nastavení polohy stroje, správně nabroušenému spotřebnímu materiálu. Používá se také metoda, při které se práce provádí pomocí speciálního zařízení, které zvyšuje přesnost. Toto zařízení se nazývá vodič. Nechybí ani rozdělení cvičení do několika tříd. Existují spirálové vrtáky s rovnou drážkou, rýčové bity používané pro hluboké nebo jádrové vrtání a středové vrtáky.

Popis konstrukce vrtáku

K práci se nejčastěji používá konvenční spirálový vrták. Speciální nabídky se používají mnohem méně často.

Spirálový prvek je řezná část se dvěma zuby, která obsahuje pouze dvě hlavní části - stopku a pracovní část.

Pokud mluvíme o pracovní části, pak ji lze rozdělit na válcovou a kalibrační. Na první části vrtáku jsou proti sobě dvě šroubovité drážky. Hlavníúčelem této části je odstranění třísek, které se uvolňují během provozu. Zde je důležité poznamenat, že drážky mají správný profil, který zajišťuje správné vytvoření řezných hran vrtáku. Navíc je vytvořen potřebný prostor, který je nutný pro odstranění třísek z otvoru.

Technologie vrtání

Zde je důležité znát několik konkrétních pravidel. Je velmi důležité, aby tvar drážek, jakož i úhel sklonu mezi směrem osy vrtáku a tečnou k pásu byly takové, aby zajistily snadný odvod třísek bez oslabení části zubů. Zde je však vhodné poznamenat, že tato technologie a zejména číselné hodnoty se budou výrazně měnit v závislosti na průměru vrtáku. Jde o to, že zvýšení úhlu sklonu vede k oslabení činnosti vrtáku. Tato nevýhoda je tím výraznější, čím menší je průměr prvku. Z tohoto důvodu musíte upravit úhel vrtáku. Čím menší vrták, tím menší úhel a naopak. Celkový úhel drážek je od 18 do 45 stupňů. Pokud jde o vrtání oceli, je nutné použít vrtáky s úhlem sklonu 18 až 30 stupňů. Pokud jsou otvory vytvořeny v křehkých materiálech, jako je mosaz nebo bronz, pak se úhel zmenší na 22-25 stupňů.

Zásady práce

Zde je důležité začít tím, že v závislosti na materiálu nástroje se bude měnit i řezná rychlost. Například:

• Pokud se vrtání provádí pomocí prvků z nástrojové oceli, pak je minimální rychlost 25 m/min a maximální rychlost je 35m/min.
• Pokud se obrábění provádí HSS vrtáky, minimální rychlost je 12 m/min a maximální rychlost je 18 m/min.
• Pokud jsou použity tvrdokovové vrtáky, hodnoty jsou 50 m/min a 70 m/min.

Zde je důležité poznamenat, že technologie vrtání zahrnuje volbu rychlosti postupu v závislosti na průměru samotného prvku a nízký posuv (s rostoucím průměrem roste i rychlost).

Charakteristickým rysem práce je použití standardního úhlu nahoře pro vrták, který je 118 stupňů. Pokud je nutné pracovat se surovinami, které se vyznačují vysokou tvrdostí slitiny, pak by měl být úhel zvýšen na 135 stupňů.

Bezpečnost cvičení

Jedním z důležitých úkolů tohoto typu obrábění bylo zachovat řezné vlastnosti spotřebního materiálu. Bezpečnost těchto parametrů přímo závisí na tom, jaký způsob provozu byl zvolen a zda byl pro tento materiál vhodný. Například, aby se eliminovalo zlomení vrtáku při průchodu, je nutné výrazně snížit posuv v okamžiku, kdy je vrták vytažen z otvoru.

Zvláštní pozornost technologii vrtání je třeba věnovat v situacích, kdy hloubka otvoru přesahuje délku spirálové drážky spotřebního materiálu. V době zasunutí vrtáku se třísky ještě budou tvořit, ale při výstupu už ne. Z tohoto důvodu se vrtáky velmi často lámou. Pokud ze situace neexistuje žádná cesta, musíte vrták pravidelně odstraňovat a ručně jej čistit od nepotřebných prvků, tj.hobliny.

Vrtací korunky

Abyste vytvořili díru v určitém povlaku, je nutné použít korunky. I ty je však potřeba vybrat správně, na základě určitých parametrů. V současné době se pro vytváření korunek používají tři hlavní typy materiálu - to je diamant, win a karbid wolframu. Charakteristickým rysem diamantové korunky je, že provádí bezrázové vrtání. V tomto případě se získá přesnější geometrie otvoru.

Hlavní výhody diamantových trysek byly následující: schopnost řezat železobetonové materiály, nízká hlučnost a prašnost, žádné poškození struktury konstrukce, protože technologie nevyužívá rázovou sílu.