Wiertarki stołowe, słupowe, stojakowe - budowa i ich przeznaczenie.

Stołowe- małe, lekkie ustawiane na stołach warsztatowych, przeznaczone do wiercenia otworów o małej średnicy w stali, żeliwie, stopach metali nieżelaznych i tworzywach sztucznych wiertłami ze stali szybkotnącej. Posuw wrzeciona łożyskowego w wysuwnej tulei jest przeważnie ręczny. Wrzeciono jest napędzane silnikiem elektrycznym przez przekładnię pasową z kołami stopniowymi. Zastosowanie wszechstronne warsztaty szkolne, rzemieślnicze, narzędziowe, oddziały montażu, a także wieloseryjna i masowe produkcja w przemyśle elektronicznym i teletechnicznym.

Słupowe - korpusem nośnym jest słup wewnątrz pusty. Na słupie zamocowany jest wrzeciennik z wysuwnym wrzecionem. Najprostrze wiertarki mają pasowy napęd wrzeciona, co przy zastosowaniu dwubiegowego silnika i trzech par kół pasowych umożliwia uzyskanie sześciu różnych prędkości obrotowych wrzeciona. Posuw wrzeciona jest najczęściej ręczny. Stół wiertarki można obracać wokół słupa, przesuwać pionowo i mocować na dowolnej wysokości. Przedmioty wysokie ustawia się do wiercenia bezpośrednio na płycie podstawy. Zastosowanie podobne do wiertarek stołowych.

Stojakowe - podstawowym elementem nośnym jest żeliwny, skrzynkowy stojak o przekroju poprzecznym zbliżonym do prostokątnego ustawiony na podstawie. Rodzaje: z przesuwnym wrzecionem, z przesuwnym wrzeciennikiem. Służą do produkcji jednostkowej. Zastosowanie podobne do wiertarek stołowych.

Wiertarki promieniowe - budowa typowego napedu ruchu głównego i posuwowego.

Przeznaczone są do obróbki otworów w przedmiotach dużych i ciężkich, które trudno jest przesuwać pod wrzecionem. Wszystkie mechanizmy napędu ruchu głównego i posuwowego wrzeciona są umieszczone na wrzecienniku. Posuw wrzeciona może być mechaniczny lub ręczny. Wrzeciennik składa się ze sprzęgła nawrotnicy, hamulca, sprzęgła przeciążeniowego.

Cechy charakterystyczne wiertarek rewolwerowych i wielowrzecionowych.

Rewolwerowe- cechą charakterystyczna jest to, ze pracuje za pomocą narzędzi zamocowanych na wrzecionie głowicy rewolwerowej.. podczas obróbki, gdy pracuje jedno wrzeciono pozostałe są odłączone. Narzędzia do pracy są podawane dowolnie, ale z góry ustalonej kolejności.

Wielowrzecionowe- mają od kilu do kilkudziesięciu wrzecion ułożyskowanych na jednej głowicy wielowrzecionowej. Wrzeciona te pracują jednocześnie.

Obydwie wiertarki pracują w układzie pionowym.

Wiertarki specjalne ( do głębokiego wiercenia, współrzędnościowe)

Wiertarki do głębokich otworów są przeznaczone do wiercenia lub powiercania otworów, których długość jest wielokrotnie większa od średnicy, za pomocą wierteł lufowych lub rurowych ( trepanacyjnych) Układy robocze są dosyć proste i różnią się rozdziałem ruchów ( głównego - obrotowego i posuwowego- prostoliniowego) między przedmiot obrabiany i narzędzie, oraz sposobem odprowadzania wiórów. Podstawowym zespołem układu roboczego jest głowica ciśnieniowa służąca do prowadzenia drąga wiertniczego i do doprowadzania cieczy chłodząco- smarującej do wierconego otworu. A buduje się je przeważnie w układzie pionowym lub na bazie tokarek kłowych ( na saniach suportu umieszcza się głowię ciśnieniową i uchwyt drąga wiertniczego, przedmiot obrabiany zamocowany jest we wrzecionie).

Budowa i geometria wiertła krętego.

Budowa wiertła krętego:

1. Główna krawędź skrawająca. 7. Rdzeń.

2. Pomocnicza krawędź skrawająca. 8. Chwyt walcowy.

3. Krawędź poprzeczna (ścin). 9. Zabierak

4. Powierzchnia przyłożenia. 10. Chwyt stożkowy Morse’a

5. Rowek wiórowy. 11. Płetwa.

6. Pomocnicza powierzchnia przyłożenia (łysinka).

2κ- Kąt wierzchołkowy.

ψ - Kąt pochylenia ścina.

λ - Kąt natarcia.

Geometria ostrza narzędzia

Jeżeli narzędzie o kształcie klina zostanie ustawione tak, jak to przedstawiono na rys. 4-3a, to pod wpływem siły nacisku lub uderzenia klin zagłębi się w materiał, rozdzielając go w miejscu przecinanym. Jeżeli natomiast przecinak zostanie ustawiony względem powierzchni pod pewnym kątem (rys. 4-3b), to siła F działając wzdłuż osi przecinaka rozłoży się na dwie siły składowe: N i S.

Na rys. 4-3c przedstawiono narzędzie o kącie fi, zwanym kątem ostrza, nachylone do materiału pod kątem a, zwanym kątem przyłożenia. Kąt ó równy sumie kątów przyłożenia i ostrza nazywa się kątem skrawania. Powierzchnia klina przecinaka zwrócona do materiału nazywa się powierzchnią przyłożenia, natomiast powierzchnia klina, po której zsuwają się wióry, nazywa się powierzchnią natarcia. Kąt zawarty między powierzchnią natarcia a prostopadłą do powierzchni skrawania na­zywa się kątem natarcia.

Im kąt ostrza B jest mniejszy, tym łatwiej narzędzie zagłębia się w materiał. Kąt przyłożenia a powinien być taki, żeby tarcie o po­wierzchnię skrawania było jak najmniejsze. Im kąt skrawania d jest większy i bardziej zbliża się do kąta prostego, tym trudniej ostrze narzędzia zagłębia się w materiał.

Geometria ostrza narzędzia: a) ostrze klina, b) rozkład siły działającej na ostrze, c) kąty skrawania

Schemat kinematyczny wiertarki promieniowej.

Ostrzenie wierteł.

W zależności od zastosowania można wyróżnić różne formy zaostrzenia wierteł krętych.

Forma zaostrzenia bez korekcji

Zaostrzenie normalne. Zastosowanie: do wszystkich zwykłych wierceń w stali, metalach

kolorowych, tworzywach. Kąt ostrza zależny od skrawalności obrabianego materiału.

Korzyści: silne główne krawędzie tnące, niewrażliwe na uderzenie i siły boczne. Prosty szlif,

możliwość ostrzenia ręcznego.

Korekcja typu "A"

Zastosowanie: do wszystkich zwykłych wierceń przy użyciu wierteł z mocnym rdzeniem,

przy dużych średnicach wiercenia w pełnym materiale. Korzyści: dobre centrowanie przy

nawiercaniu przez skrócenie ścina na 1/10 średnicy; zmniejszenie siły nacisku i momentu

obrotowego.

Korekcja typu "B"

Zaostrzona krawędź ścina ze skorygowaną główną krawędzią tnącą. Zastosowanie: przy

wierceniu w stali o wysokiej wytrzymałości, stali manganowej o zawartości ponad 10% Mn,

do twardych stali sprężynowych i do rozwiercania. Korzyści: niewrażliwe na uderzenia,

jednostronne obciążenie i siły boczne.

Korekcja typu "C"

Zastosowanie: do wiercenia przy użyciu wierteł z mocnym rdzeniem, dla szczególnie

twardych materiałów i przy wierceniu głębokich otworów. Korzyści: dobre centrowanie,

zmniejszona siła nacisku. Podział wióra - lepsze usuwanie.

Korekcja typu "D"

Zastosowanie: do wiercenia w żeliwie szarym, ciągliwym i odkuwkach. Korzyści:

oszczędzanie naroży skrawających dzięki przedłużonym krawędziom tnącym, niewrażliwość

na uderzenia, dobre odprowadzanie ciepła (podwyższona trwałość).

Korekcja typu "E"

Zastosowanie: do wiercenia w blachach i miękkich materiałach, do otworów nieprzelotowych

z płaskim dnem. Korzyści: dobre centrowanie, mała ilość tworzonych zadziorów przy

wierceniu przelotowym, dokładne wiercenie w cienkich blachach i rurach (bez zahaczania).

Ostrzenie wierteł krętych wykonuje się różnymi metodami. Do najczęściej stosowanych

metod można zaliczyć:

• Metoda Washburne’a, w której główna powierzchnia przyłożenia jest fragmentem

powierzchni stożkowej (rys. 8a);

• Metoda Weiskera, w której główna powierzchnia przyłożenia jest fragmentem

powierzchni stożkowej (rys. 8b);

• Metoda śrubowa, w której powierzchnia przyłożenia jest fragmentem powierzchni

śrubowej (rys. 8c);

• Metoda płaszczyznowa (najczęściej dwupłaszczyznowa), w której główna

powierzchnia przyłożenia składa się z wielu płaszczyzn (rys. 8d) o coraz większym

kącie przyłożenia.

Na rys. 8 przedstawiono poglądowo wymienione sposoby ostrzenia wierteł krętych.

Rys 8. Przykłady ukształtowania i ostrzenia wierteł krętych: a) powierzchnia przyłożenia stanowiąca

fragment powierzchni stożkowej, ukształtowana metodą Washbournea, b) powierzchnia przyłożenia

stanowiąca fragment powierzchni stożkowej(stożka odwróconego) ukształtowana metodą Weiskera, c)

powierzchnia przyłożenia stanowiąca fragment powierzchni śrubowej, d) powierzchnia przyłożenia

dwupłaszczyznowa, e) przykład błędnego ostrzenia wierteł Na rys. 9 pokazano szlifierkę do ostrzenia wierteł krętych. Podczas szlifowania wierteł

krętych ostrzone narzędzie wykonuje ruch obrotowy, wahliwy oraz ruch postępowo- zwrotny,

który sterowany jest krzywką.

Rys 9. Widok szlifierki do wierteł firmy KNUTH: 1 – przekładania realizująca ruch wahliwy, 2 –

uchwyt samocentrujący wiertła, 3 – ostrzone wiertło, 4 – ściernica, 5 – przegub kulisty.

Szlifierka pozwalana na ostrzenie wierteł bez korekcji oraz z korekcją typu A. Ma możliwość

kształtowania kąta przyłożenia w zakresie wartości od 0 do 20º. Proces ostrzenia polega na

pojedynczym ostrzeniu każdego z ostrzy osobo, pozwala na prawidłowe wykonanie w osi

ścinu wiertła.

Wnioski.

Wiertarki stołowe umożliwiają szybsze i dokładniejsze wiercenie (zwłaszcza otworów o większej średnicy) niż jest to możliwe przy użyciu wiertarek ręcznych, a także wykonywanie prac niemożliwych do wykonania na tokarce, bądź frezarce.