Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

SPIS TREŚCI............................................................................................1WSTĘP.....................................................................................................21. Ogólna budowa wiertarek i ich możliwości techniczne........................3

I. Wiertła...........................................................................................3

II. Rodzaje wiertarek..........................................................................4

III. Przygotowanie wiertarki do pracy..................................................5

IV. Uchwyty wiertarskie i tulejki redukcyjne.........................................6

V. Zamocowanie przedmiotu do wiercenia........................................6

VI. Przebieg wiercenia.........................................................................7

VII. Chłodzenie podczas wiercenia......................................................7 2. Wiertarki stołowe i stojakowe..............................................................83. Wiertarki promieniowe.........................................................................94. Wiertarki wielowrzecionowe...............................................................10

5. Wiertarki rewolwerowe.......................................................................126. Wiercenie, pogłębianie i rozwiercanie................................................147. Narzędzia do wiercenia, pogłębiania i rozwiercania..........................16

1. Podział wierteł..........................................................................16

2. Wiertła kręte.............................................................................17

3. Wiertła do głębokich otworów...................................................18

4. Rozwiertarki..............................................................................20

Bibliografia..............................................................................................24

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

WSTĘP

Celem tej pracy jest przedstawienie pracy wiertarek i metod wiercenia.

Praca składa się z siedmiu rozdziałów: ogólna budowa wiertarek i ich

możliwości techniczne; wiertarki stołowe i stojakowe; wiertarki promie-

niowe; wiertarki rewolwerowe; wiertarki wielowrzecionowe; wiercenie,

pogłębianie i rozwiercanie; narzędzia do wiercenia, rozwiercania, po-

głębiania.

Każdy z owych rozdziałów ukazuje cenne wiadomości, które przybliżą

czytelnikowi pracę wiertarki oraz możliwości jej zastosowania.

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

1. OGÓLNA BUDOWA WIERTAREK I ICH MOŻLIWOŚCI

TECHNICZNE.

Wierceniem nazywa się wykonywanie otworów w pełnym materiale

za pomocą narzędzia skrawającego zwanego wiertłem. W czasie

obróbki wiertło wykonuje ruch obrotowy i posuwowy, a przedmiot

obrabiany jest nieruchomy. Wiertło usuwa obrabiany materiał w po-

staci wiórów tworząc walcowy otwór, przy czym średnica otworu od-

powiada średnicy wiertła.

Wiercenie można wykonywać wzdłuż linii traserskich lub w przyrzą-

dzie wiertarskim. Metodą wiercenia można wykonywać otwory cylin-

dryczne o średnicy 60 ÷ 80 mm.

Powiększenie za pomocą wiertła średnicy otworu już wywierconego

lub istniejącego już w przedmiocie nazywa się wierceniem wtórnym

(powiercaniem). W szczególnych przypadkach, z użyciem specjal-

nych wierteł i odpowiednich przyrządów, metodą wiercenia wtórnego

można obrabiać otwory nieokrągłe, np. trójkątne, kwadratowe lub in-

ne wielokątne.

Wiercenia dokonuje się zwykle na wiertarkach i wiertarko - frezar-

kach. Możliwe jest jednak wiercenie otworów na innych obrabiarkach,

np. na tokarkach, automatach tokarskich.

W wyniku wiercenia otrzymuje się otwory o przeciętnej dokładności.

Aby polepszyć dokładność, poddaje się wywiercony otwór operacji

rozwiercania. Otwory o dużej głębokości wykonuje się za pomocą

specjalnych켠narzędzi, zwanych wiertłami do głębokich otworów.

I. WIERTŁA.

Wiertło kręte składa się z części roboczej, szyjki i chwytu. Część

robocza składa się z części skrawającej i części prowadzącej. Chwyt

może być stożkowy z płetwą (w wiertłach o średnicy powyżej 10 mm)

oraｺ walcowy z płetwą lub bez (w wiertłach o średnicy poniżej 10

mm). Część robocza wiertła ma nacięte na obwodzie dwa przeciwle-

głe rowki śrubowe do pomieszczenia i odprowadzania wiórów z wier-

conego otworu. Dwie łysinki w kształcie wąskich pasków, położone

wzdłuż rowków, służą do prawidłowego prowadzenia wiertła w otwo-

rze. Tarcie o ścianki otworu występuje tylko na powierzchni łysinek

prowadzących. Aby jeszcze bardziej zmniejszyć tarcie o ścianki otwo-

ru, część robocza wiertła jest lekko stożkowa, zbieżna w kierunku

chwytu.

Część skrawającą stanowią dwie proste krawędzie tnące jednakowej

długości, które łączą się ze sobą poprzeczną krawędzią tnącą, zwaną

ścinem. Ścin jest wierzchołkiem wiertła, a krawędzie tnące tworzą kąt

Praca Dyplomowa - ,, Wiertarki i wiercenie.''

wierzchołkowy, którego wartość zależy od rodzaju wierconego mate

rjału. Im twardszy jest materiał obrabiany, tym mniejszy powinien być

kąt wierzchołkowy. Do żelaza i stali stosuje się wiertła o kącie wierz-

chołkowym wynoszącym 118°, do mosiądzu, brązów i stopów alumi-

nium - 130 ÷ 140°, do miedzi - 125°, do tworzyw sztucznych - 85÷90°

i do gumy twardej - 50°. Wiertła wykonuje się ze stali szybkotnącej,

a także z płytkami z węglików spiekanych.

II. RODZAJE, BUDOWA I OBSŁUGA WIERTAREK.

Do wiercenia otworów stosuje się wiertarki o napędzie ręcznym,

elektrycznym lub pneumatycznym. Rozróżnia się wiertarki przenoś-

ne, które podczas pracy trzyma się rękami oraz wiertarki stałe.

W pracach ślusarskich największe zastosowanie znajdują wiertarki

o napędzie elektrycznym. Wiertarki pneumatyczne mogą być sto-

sowane tylko w zakładach dysponujących instalacją sprężonego po-

wietrza. Do napędu wiertarki pneumatycznej jest wymagane sprężo-

ne powietrze o ciśnieniu 0,6 MPa.

Wiertarki elektryczne i pneumatyczne można mocować w specjalnych

stojakach. Odgrywają one wówczas rolę wiertarek stołowych. Wiertar-

ki te są powszechnie stosowane w warsztatach ślusarskich. Zmianę

prędkości wrzeciona uzyskuje się za pośrednictwem kół stopniowych

pasowych, a w bardziej nowoczesnych konstrukcjach za pośredni-

ctwem skrzynek przekładniowych.

Wielkościami charakteryzującymi wszystkie wiertarki są: maksymalna

średnica otworu wierconego w stali lub w żeliwie oraz prędkość obro-

towa wrzeciona, którą w niektórych wiertarkach można regulować.

Wiertarką nazywa się obrabiarkę przeznaczoną do wiercenia, roz-

wiercania i pogłębiania otworów. W szczególnych przypadkach

na wiertarce można również wykonywać wytaczanie i gwintowanie za

pomocą gwintowników maszynowych.

Wiertarki są używane głównie do obróbki metali, tworzyw sztucznych

i drewna. Ruchy roboczy i posuwowy wykonuje narzędzie osadzone

na wrzecionie roboczym.

Wiertarki do obróbki metali, podobnie jaü tokarki, dzieli się na:

• ogólnego przeznaczenia,

• specjalizowane,

• specjalne.

Do grupy wiertarek ogólnego przeznaczenia zalicza się wiertarki:

stojakowe (słupowe i kadłubowe), promieniowe i wielowrzecionowe.

Do grupy wiertarek specjalizowanych należy m.in. wiertarka współ-

rzędnościowa. Służy ona do obróbki bardzo dokładnych otworów

o bardzo dokładnym rozstawieniu ich osi.

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

Odznacza się sztywną i precyzyjną budową, odporną na drgania i od-

kształcenia oraz bardzo dokładnym ułożyskowaniem wrzeciona. Stół

wiertarki z zamocowanym przedmiotem można przesuwać w dwóch

prostopadłych do siebie kierunkach. Do dokładnego przesuwu�stołu

służą precyzyjne urządzenia nastawcze, najczęściej optyczne, dzięki

którym można uzyskać bardzo wielką dokładność rozstawiania osi

otworów w obrabianym przedmiocie.

III. PRZYGOTOWANIE WIERTARKI DO PRACY.

Przygotowanie wiertarki przenośnej do pracy ogranicza się w zasa-

dzie do właściwego zamocowania wiertła. Przed rozpoczęciem pracy

wiertarką elektryczną należy sprawdzić stan przewodu i wtyczki,

a szczególnie podłączenia przewodu uziemiającego lub zerującego.

Korzystając z wiertarki pneumatycznej trzeba przed połączeniem jej

z przewodem gumowym przedmuchać przewód powietrzem, ażeby

usunąć z niego pył i wodę. Wiertarki nie powinno się uruchamiać bez

zamocowania wiertła.

Przygotowanie do pracy wiertarki stołowej polega na ustawieniu i za-

mocowaniu przedmiotu na stole wiertarki, ustawieniu na właściwą

wysokość kadłuba wiertarki oraz ustaleniu odpowiedniej prędkości

obrotowej wrzeciona. W większości wiertarek stołowych istnieje mo-

żliwość ustawienia na odpowiednią wysokość kadłuba wiertarki w za-

leżności od wysokości przedmiotu wierconego. Przedmiot należy tak

ustawiać i mocować na stole wiertarki, żeby wierzchołek wiertła trafiał

w napunktowany środek otworu.

Właściwą prędkość obrotową wrzeciona wiertarki ustawia się wg tabli-

czki umieszczonej na skrzynce przekładniowej, a wiertarki, które

takiej skrzynki nie mają - przez odpowiednie przełożenie pasa na sto-

pniowych kołach pasowych. Właściwą prędkość obrotową wrzeciona

wiertarki określa się na podstawie prędkości skrawania, która powin-

na być dostosowana do rodzaju obrabianego materiału i średnicy

wiertła (tablice ułatwiające dobór prędkości skrawania w zależności

od rodzaju wierconego materiału są zawarte w poradnikach tech-

nicznych).

Prędkość skrawania v jest to prędkość punktu leżącego na obwo-

dzie wiertła. Prędkość skrawania wyraża się w metrach na minutę

(m/min). Po wyszukaniu w tablicy właściwej prędkości skrawania v

należy oblic�yć prędkość obrotową n wrzeciona wg wzoru :

n = 1000 x v / π x d (w którym : d - średnica wiertła w mm).

Wiertarkę należy ustawić na prędkość obrotową wrzeciona najbliż-

szą wartości obliczonej. Najmniejszą prędkość wrzeciona stosuje

się do wiercenia stali twardej, a największą do wiercenia miękkich

Praca Dyplomowa - ,,Wiertaki i wiercenie.''

stopów metali nieżelaznych.

IV. UCHWYTY WIERTARSKIE I TULEJKI REDUKCYJNE.

Do zamocowania wierteł z chwytem walcowym służą uchwyty

dwuszczękowe lub trójszczękowe, które są osadzone na za-

kończeniu wrzeciona wiertarki. W korpusie uchwytu dwuszczę-

kowego znajdują się teowe wycięcia, w których przesuwają się

dwie szczęki. Pokręcając kluczem śrubę, która ma na jednym

końcu gwint prawy, a na drugim lewy, powoduje się przesunięcie

szczęk, które zbliżając się do siebie powodują zaciskanie wiertła

lub przy obrocie kluczem w drugą stronę oddalają się od siebie

luzując wiertło.

Uchwyt trójszczękowy składa się z korpusu z gniazdem stożkowym,

w którym znajdują się trzy szczęki do ściskania wiertła. Na zwenę-

trznej części szczęk jest nacięty gwint. Przesuwanie szczęk w kor-

pusie odbywa się za pomocą nakrętki połączonej z zewnętrznym

pierścieniem. Obracając pierścieniem w prawo powoduje się zacis-

kanie szczęk, a w lewo - luzowanie.

Wiertła, a także pogłębiacze i rozwiertarki z chwytem stożkowym,

można mocować wprost w gnieździe wrzeciona wiertarki, gdy wiel-

kość stożków chwytu i gniazda są jednakowe, lub za pośrednictwem

tulei redukcyjnej, gdy chwyt jest mniejszy. W razie potrzeby można

użyć dwóch tulei włożonych jedna na drugą. Przed zamocowaniem

wiertła należy dokładnie oczyścić część stożkową chwytu i gniazda.

Wiertło należy ostrożnie wprowadzić częścią chwytową w otwór

wrzeciona i silnym ruchem do góry osadzić w gnieździe. Wiertło

trzyma się w gnieździe dzięki sile tarcia na powierzchniach stożko-

wych. Stosując tuleje redukcyjne należy najpierw osadzić wiertło

w tulei, a dopiero potem całość we wrzecionie. Wyjmowanie wiertła

z wrzeciona lub tulei powinno się odbywać za pomocą klina.

V. ZAMOCOWANIE PRZEDMIOTU DO WIERCENIA.

Przedmioty ciężkie i duże nie wymagają mocowania podczas

wiercenia. Podczas wiercenia otworów o małej średnicy wystarczy

przytrzymać przedmiot ręką za pośrednictwem imadła ręcznego.

Przedmioty o niewielkich wymiarach należy mocować w imadle

maszynowym, a do wiercenia otworów pod różnymi kątami stosu-

je się imadło maszynowe uniwersalne przychylne i obrotowe.

Do wiercenia otworów w wałku prostopadle do jego osi stosuje się

podstawę pryzmową . Przedmioty duże i o nieregularnych kształ-

tach mocuje się na stole wiertarki za pomocą podkładek i docisków.

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

IV. PRZEBIEG WIERCENIA.

Przed przystąpieniem do wiercenia należy najpierw wytrasować

osie otworu i napunktować punktakiem położenie jego środka.

Następnie cyrklem wytrasować koło średnicy otworu i napunktować

je w paru miejscach oraz drugie koło wspØłśrodkowe o średnicy nieco

większej. Po tych czynnościach należy przystąpić do wiercenia prób-

nego wykonując wiertłem niewielkie wgłębienie, sprawdzając czy jest

ono współśrodkowe do wytrasowanych kół. Jeżeli stwierdzi się brak

współosiowości, czyli zboczenie wiertła z osi otworu, to należy za po-

mocą wycinaka naciąć rowek z wgłębieniem, powtórnie napunktować

i powtórzyć wiercenie.

Podczas wiercenia głębokich otworów należy wiertło co pewien czas

wyjmować z otworów w celu oczyszczenia otworu i rowków wiertła

z wiórów. Po przewierceniu otworu należy najpierw wysunąć wiertło

z otworu, a dopiero potem wyłączyć napęd wrzeciona wiertarki, gdyż

zatrzymanie obrotów w otworze może spowodować złamanie wiertła.

Złamanie wiertła może nastąpić również przy zbyt małej prędkości

wrzeciona, a dużym posuwie oraz przy zbyt dużym luzie wrzeciona

wiertarki. Wiertło również może ulec złamaniu, jeżeli przy wierceniu

trafi w materiale wierconym na lukę spowodowaną pęcherzem lub

złym usytuowaniem otworu. Krzywe osadzenie wiertła i niewłaściwe

umocowanie przedmiotu wierconego może też doprowadzić do zła-

mania wiertła. Wyciąganie złamanego wiertła z otworu nastręcza

wiele trudności. Jeżeli część wiertła wystaje ponad powierzchnią, to

za pomocą szczypiec można wykręcić wiertło z otworu. Wiertło jest

jednak kruche i przy tej czynności może nastąpić dalsze złamanie

części wystającej. Najczęściej trzeba przedmiot wraz z wiertłem na-

grzać do barwy czerwonej, a następnie wolno studzić odpuszczając

w ten sposób wiertło i następnie usunąć je stosując wiercenie.

VII. CHŁODZENIE PODCZAS WIERCENIA.

Podczas wiercenia na skutek tarcia wytwarza się ciepło, które pod-

wższa temperaturę wiertła. Przy zbyt dużym nagrzaniu części tnące

wiertła odpuszczają się i tracą twardość, co powoduje szybkie tępie-

nie wiertła. Aby nie dopuścić do nagrzania się wiertła, stosuje się cie-

cze obróbkowe , które oprócz chodzenia mają właściwości smarujące

i zmniejszają tarcie. Do wiercenia stosuje się ciecze obróbkowe wo-

dno olejowe, czyli emulsje oraz ciecze obróbkowe olejowe. Właściwy

rodzaj i gatunek cieczy obróbkowej dobiera się z tabel CPN w zależ-

ności od rodzaju wierconego materiału i głębokości wierconego

otworu.

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

2. WIERTARKI STOŁOWE I STOJAKOWE.

Wiertarki stołowe są przeznaczone do obróbki otworów o średnicy na

ogół nie przekraczającej 20 mm. Są one zamocowane na stołach ślu-

sarskich. Ponieważ średnice obrabianych otworów są małe, dlatego

w celu uzyskania ekonomicznej szybkości skrawania mają znaczne

wartości prędkości obrotowej wrzecion (do 3000 obrotów na minutę

i więcej). Posuw na wiertarkach stołowych wykonywany jest ręcznie.

Napęd silnika elektrycznegä (P = 0,5 kW, n = 1500 obr/min) przeno-

szony jest przez czterostopniową przekładnię pasową na wrzeciono.

Zmiany prędkości obrotowej wrzeciona wiertarki dokonuje się przez

przekładanie pasa na różne stopnie kół pasowych. W ten sposób

można regulować prędkość obrotową wrzeciona wiertarki WS 15

w granicach 400 ÷ 3000 obr/min. Po przestawieniu pasa naciąga się

go za pomocą naprężacza.

Posuw wykonuje się ręcznie przez naciskanie dźwigni. Ruch

z dźwigni przenoszony jest przez koło zębate i zębatkę tulei wrzecio-

nowej na wrzeciono.

Głębokość wiercenia można nastawić za pomocą zderzaków znajdu-

jących się przy osi dźwigni z tyłu wiertarki. Po wywierceniu otworu

zwalniany jest nacisk ręki na dźwignię. Wtedy sprężyna przesuwa

wrzeciono (przez uzębiony trzpień, koło zębate i zębatkę tulei wrze-

cionowej) do górnego położenia wyjściowego.

Korpus wiertarki wraz z opisanym mechanizmem można przesuwać

w kierunku pionowym po słupie po uprzednim zluzowaniu zacisku.

Korpus ten można również obracać dookoła słupa. Słup jest sztywno

zamocowany na masywnej podstawie.

Największa średnica wiercenia w stali o Rr = 60 kG/mm² na wiertarce

WS 15 wiertłami ze stali szybko tnącej wynosi 15 mm, największa od-

ległość końcówki wrzeciona od roboczej powierzchni stołu - 350 mm.

Wiertarki stołowe mogą być budowane jako podwójne, potrójne lub

poczwórne wiertarki szeregowe na wspólnej podstawie.

Wiertarki stojakowe dzieli się na słupowe (kolumnowe) i kadłubowe.

Stojak wiertarki słupowej jest rurą walcową. Wiertarki słupowe są bu-

dowane do obróbki otworów o średnicy nie przekraczającej 30 mm.

Stojak wiertarek kadłubowych ma sztywną budowę skrzynkową.

Wiertarki kadłubowe budowane są do obróbki otworów o średnicy do

80 mm.

Wiertarka słupowa służy do wykonywania zwykłych robót wiertar-

skich. Największa średnica otworu wierconego w stali o Rr=60kGmm²

wynosi 20 mm, w żeliwie o HB = 190 - 27 mm.

Wrzeciono otrzymuje napęd od dwubiegowego silnika elekrtycznego

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

(P = 2,1/1,25 kW, n = 1500/750 obr/min) przez trójstopniową przekła-

dnie pasową. W rezultacie wrzeciono ma sześć prędkości obrotowych

w granicach 180 ÷ 1400 obr/min.

Posuwy wrzeciona są ręczne. Uzyskuje się je za pomocą dźwigni.

Ruch dźwigni przenoszony jest na wrzeciono przez koło zębate

współdziałające z zębatką tulei wrzecionowej (podobnie jak w opisa-

nej wiertarce stołowej).

Ruch powrotny wrzeciona jest wykonywany również dźwignią. Ruch

ten jest ułatwiony dzięki temu, że wrzeciono jest wyrównoważone za

pomocą przeciwciężaru sprężynowego. Do górnego końca tulei wrze-

cionowej zamocowane jest chomątko połączone linką stalową z prze-

ciwciężarem. Wartość przesuwu wrzeciona może być ograniczona

zderzakiem. Wrzeciennik można przesuwać w kierunku pionowym

i zamocować za pomocą dwu śrub na żądanej wysokości.

Stół prostokątny można obrócić dookoła słupa o kąt niepełny.

Po obróceniu stołu można duże przedmioty obrabiane zamocować

wprost na podstawie. Ponadto stół można przesuwać wzdłuż słupa

pokręcając korbą po uprzednim zluzowaniu zacisku.

Wiertarki kadłubowe odznaczają się większą sztywnością nią wier-

tarki słupowe. Ponadto wiertarki kadłubowe mają bardziej rozbudo-

wane mechanizmy głównego ruchu roboczego i ruchu posuwowego.

3. WIERTARKI PROMIENIOWE.

Wiertarki promieniowe przeznaczone są do obróbki otworów w prze-

dmiotach niewygodnych w przestawianiu na stołach zwykłych wier-

tarek, z uwagi na duże wymiary. Wiertarki promieniowe są szczegól-

nie chętnie stosowane, gdy odległość otworów obrabianych w takich

przedmiotach jest znaczna. W wiertarkach promieniowych bowiem

wrzeciono przestawia się względem przedmiotu obrabianego.

Z uwagi na wymienione właściwości i inne zalety użytkowe, wiertarki

promieniowe stosuje się szeroko w produkcji seryjnej. W produkcji

masowej wiertarek promieniowych nie stosuje się z uwagi na dużą

powierzchnię zajmowaną przez wiertarkę.

Wiertarka promieniowa składa się z następujących głównych części

składowych: stojaka ustawionego na podstawie, płaszcza, na którym

zamocowane jest ramię, wrzeciennika i stołu.

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

4. WIERTARKI WIELOWRZECIONOWE I WSPÓŁRZĘDNOŚĆOWE.

Wiertarki wielowrzecionowe pionowe mają ogólną budowę bardzo

zbliżoną do wiertarek kadłubowych jednowrzecionowych. Różnica

występuje tylko we wrzecienniku. Wał napędowy otrzymuje napęd

od skrzynki przekładniowej. Na wale tym zamocowane jest koło zęba-

te, które nadaje ruch obrotowy kołom napędzającym za pomocą wał-

ków teleskopowych poszczególne wrzeciona robocze. Wrzeciona te

zamocowane są w listwach, które można ustawić odpowiednio do

żądanego rozmieszczenia wierconych otworów.

Ruch posuwowy wykonuje cały wrzeciennik przesuwany po prowa-

dnicach kadłuba wiertarki. Układ napędowy ruchu posuwowego za-

czyna się od dzielnego silnika, a kończy na kole zębatym toczącym

się po zębatce.

Wiertarki współrzędnościowe należą do najdokładniejszych obrabia-

rek. Znajdują one zastosowanie przede wszystkim w narzędziowni

zakładów przemysłu maszynowego do wykonywania bardzo dokład-

nych elementów pomocy warsztatowych (np. płyt przyrządów wiertar-

skich z dokładnie rozstawionymi otworami) i bardzo dokładnych

przedmiotów wzorcowych. 콐onadto na wiertarkach współrzędnościo-

wych można trasować półwyroby, sprawdzać wymiary przedmiotów

wykonanych na innych obrabiarkach, frezować niewielkie płaszczyz-

ny, wiercić i wykonywać powierzchnie o zarysie złożonym. Zatem

wiertarki współrzędnościowe należą do najbardziej uniwersalnych

obrabiarek. Z uwagi na bardzo wysoką dokładność tych obrabiarek

umieszcza się je w oddzielnych pomieszczeniach o stałej tempera-

turze (20°C) odizolowanych od oddziałów produkcyjnych zakładu (izo-

lacja od drgań i wstrząsów). W pobliżu nie powinny pracować młoty,

prasy lub sprężarki.

Istnieje tendencja do stosowania tych wiertarek w małoseryjnej pro-

dukcji dokładnych przedmiotów bez potrzeby przygotowania ko-

sztownych pomocy warsztatowych.

Wiertarki współrzędnościowe obsługiwane są przez pracowników

o wysokich kwalifikacjach.

Nastawiania narzędzia względem powierzchni obrabianej dokonuje

się w układzie współrzędnych prostopadłych (stąd nazwa wiertarka

współrzędnościowa) lub biegunowych. Rozróżnia się układ współ-

rzędnych związany z przedmiotem oraz układ współrzędnych zwią-

zany z obrabiarką.

Wiertarki współrzędnościowe buduje się jako: dwustojakowe (bramo-

we), jednostojakowe (stojakowe) i promieniowe.

Wiertarka współrzędnościowa dwustojakowa składa się z: łoża,

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

dwóch stojaków oraz nieruchomej belki poprzecznej u góry - stano-

wią one sztywny układ zamknięty. Na belce poprzecznej przesuwanej

wzdłuż stojaków osadzony jest wrzeciennik, który można przesuwać

wzdłuż belki (w kierunku poziomym).

Wrzeciono ma ruch obrotowy i posuwowy. Obrabiarka odznacza się

dużą rozpiętością prędkości obrotowej wrzeciona i przesuwów. Dzięki

temu, w każdym przypadku można pracować z najwłaściwszymi para-

metrami skrawania. Konstrukcja wrzeciona umożliwia zamocowanie

różnych narzędzi do robót wytaczarskich, wiertarskich i frezarskich.

Stół o sztywnej budowie osadzony jest na prowadnicach łoża. Na sto-

le można ustawić stół obrotowy zwykły lub stół obrotowy uniwersalny

umożliwiający obróbkę otworów skośnych.

We współczesnych wiertarkach współrzędnościowych z optycznymi

urządzeniami odczytowymi można uzyskać przesuw stołu, wrzecien-

nika po belce poprzecznej i samej belki z dokładnością do 0,001mm.

W wiertarce współrzędnościowej jednostojakowej stół ma ruchy

w układzie współrzędnych prostokątnych natomiast wrzeciennik mo-

żna przesuwać w kierunku pionowym.

W celu ustalenia dokładnej odległości osi obrotów wykonywanych na

wiertarce współrzędnościowej dokonuje się dokładnych pomiarów

przesunięcia stołu lub wrzeciennika. Mogą tu mieć zastosowanie po-

miary pośrednie lub bezpośrednie.

Pomiar pośredni przesunięć stołu lub wrzeciennika wiertarki współ-

rzędnościowej polega na mierzeniu kąta obrotu śruby pociągowej. Za-

sada pomiaru jest następująca. Pokręcając korbką śruby powodujemy

przesunięcie stołu. Za pomocą kątowej podziałki naciętej na bębnie

i noniusza można określić kąt obrotu śruby i tym samym wielkość

przesunięcia stołu. Do zgrubnego określania wartości przemieszcza-

nia stołu służy liniał przytwierdzony do stołu i wskaźnik zamocowany

na korpusie obrabiarki.

Duży wpływ na wynik pomiaru ma dokładność skoku gwintu śruby

pociągowej. Stosowanie do wartości błędów skoku śruby pociągowej

wykonany jest zarys wzornika. Podczas przesuwu stołu krzywoliniowa

powierzchnia robocza wzornika powoduje obrót współpracującej z nią

dźwigni i dźwigni noniusza. Wahnięcia dźwigni z noniuszem powodu-

ją konieczność dodatkowego obrotu śruby pociągowej korygującego

błędy wykonania gwintu śruby pociągowej. Wzornik jest wykonywany

oddzielnie dla każdej śruby pociągowej na podstawie dokładnych je

pomiarów. Przy ustalaniu zarysu wzornika można skorygować rów-

nież zużycie śruby pociągowej bez potrzeby jej wymiany.

Kierunek przesuwu stołu powinien być zgodny z przyjętym kierunkiem

podczas sporządzania wzornika.

Praca Dyplomowa - ,,Wiertaki i wiercenie.''

5. WIERTARKI REWOLWEROWE.

Wiertarki rewolwerowe są przeznaczone do obróbki otworów wyma-

gających kilku zabiegów obróbkowych, np. wiercenia, powiercania,

rozwiercania, pogłębiania, gwintowania. Narzędzia są mocowane we

wrzecionach głowicy rewolwerowej.

Wiertarki rewolwerowe pracują z reguły w cyklu automatycznym.

Wiertarka sterowana numerycznie jest przeznaczona do wykonywa-

nia otworów o średnicach do 25 mm w przedmiotach produkowanych

seryjnie.

Napęd ruchu głównego, czerpany od dwubiegowego silnika, przebie-

ga przez dwustopniową, włączoną automatycznie sprzęgłami elektro-

magnetycznymi, przekładnię zębatą na wałek teleskopowy. Następnie

napęd jest przekazywany przez sprzęgło kłowe oraz wymienną parę

kół na odpowiednie wrzeciono głowicy rewolwerowej. Sześciowrze-

cionowa głowica rewolwerowa jest przestawiona kątowo przez okre-

sowo włączany silnik, który przekazuje napęd przez przekładnie zę-

bate i oraz mechanizm maltański. Obrót głowicy jest poprzedzony jej

osiowym odsunięciem od korpusu przez wyzębienie sprzęgła ustala-

jącego Hirtha i odłączeniem napędu głównego sprzęgłem. Odsunięcie

i dosunięcie po obrocie głowicy odbywa się hydraulicznie siłownikiem.

W czasie obrotu głowicy napęd od wałka tarczy mechanizmu maltań-

skiego zostaje przeniesiony na bęben zderzakowy, na którym usta-

wione zderzaki ograniczają drogę przesuwu narzędzi. Obrót głowicy

powoduje także kątowe przestawienie bębnów, które na swych płasz-

czyznach czołowych mają pokrętła cylindryczne. Sześć pokręteł służy

do nastawiania (wybierania) odpowiednich prędkości obrotowych

sześciu wrzecion narzędziowych głowicy. Sześć pokręteł pozwala na

ustawienie przewidzianych programem posuwów głowicy. Pokrętła te

ustawia się według założonego planu obróbki, ręcznie przed rozpo-

częciem pracy obrabiarki.

Ruch posuwowy głowicy jest uzyskiwany od silnika hydraulicznego,

mieszczącego się wewnątrz bębna zderzakowego. Prędkości posuwu

są zawarte w granicach pt = 10 ÷ 500 mm/min.

Ruchy nastawcze (pozycjonowane) stołu są realizowane za pomocą

identycznych zespołów napędowych. Napęd silnika na śrubę pociągo-

wą przebiega dwoma drogami. Szybki przesuw otrzymuje się przez

przekładnię. Wolny (pełzający) przesuw, włączany ok. 3 mm przed

punktem najazdowym (docelowym), przebiega przez przekładnie

oraz, po włączeniu sprzęgła (hamulca), unieruchamiającego koło sło-

neczne, przez przekładnie obiegową.

Zmniejszona prędkość przesuwu stołu zwiększ dokładność pozycjo-

nowania stołu.

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

Do pozycjonowania stołu zastosowano sterowanie punktowe z czytni-

kiem typu Foster 1211. Jest to sterowanie ze sprzężeniem zwrotnym

z przyrostowym pośrednim odczytem przemieszczeń liniowych stołu.

Do pomiaru przemieszczeń stołu zastosowano osadzone na śrubach

pociągowych fotoelektryczne przetworniki obrotowo - impulsowe,

których pojedynczy impuls odpowiada przemieszczeniu stołu o 0,01

mm. Sygnały z przetworników są kierowane do liczników rewersyj-

nych, w których, zależnie od kierunku obrotu śruby pociągowej, są

sumowane lub odejmowane od wartości zadanej programem obróbki.

Informacje zapisane na taśmie dziurkowanej są odczytane przez czyt-

nik szeregowy. Dane określające wymiary nastawcze stołu są poda-

wane w postaci przyrostów. Po odczytaniu przez czytniki adresu kie-

runku i zwrotu przesunięcia przetwornik i rozdzielacz informacji wpro-

wadza do układu liczbę odpowiadającą przesunięciu, która jest kiero-

wana do licznika rewersyjnego i wyświetlana przez lampy cyfrowe.

Z licznika są kierowane sygnały do zespołów wzmacniających oraz

dopasowujących i dalej do silników napędowych.

Podczas przesuwu stołu stale są podawane do liczników rewersyj-

nych sygnały (impulsy) od przetworników obrotowo - impulsowych,

sygnalizujących aktualny stan przemieszczania. Impulsy te są w licz-

niku dodawane lub odejmowane aż do chwili, gdy licznik osiągnie

stan zerowy. Bieżący stan licznika jest podawany przez zespół lamp

cyfrowych.

Informacje dotyczące obrotu i przesuwu pionowego głowicy, prędko-

ści obrotowej wrzecion oraz czynności pomocniczych są kierowane

do odpowiednich zespołów pamięci skąd są przekazywane w usta-

lonej kolejności jako sygnały sterujące wymienionych ruchów.

Wszystkie niemal (z wyjątkiem przetworników) zespoły sterowania są

umieszczone w oddzielnej szafie sterowniczej.

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

6. WIERCENIE, POGŁĘBIANIE I ROZWIERCANIE.

WIERCENIE - charakterystyka i odmiany wiercenia.

W zależności od tego, czy otwór wykonywany jest w pełnym materia-

le, czy w uprzednio już wykonanym otworze o mniejszej średnicy, roz-

różnia się wiercenie pełne (wstępne), krótko nazywane wierceniem,

oraz wiercenie wtórne nazywane powiercaniem. Zarówno wiercenie

pełne, jak wtórne może być przelotowe - gdy długość wykonywanego

otworu obejmuje całą grubość lub długość materiału w miejscu wier-

cenia, albo nieprzelotowe - gdy długość (głębokość) otworu jest

mniejsza od grubości lub długości materiału wierconego.

Wiercenie otworów krótkich (l<5d) przeprowadza się najczęściej

wiertłami krętymi, natomiast otworów długich (l>10d) - wiertłami spec-

jalnymi, przystosowanymi do ciągłego wypłukiwania wiórów. Wierce-

nie krótkich otworów odbywa się w układzie pionowym lub poziomym,

natomiast otworów długich tylko w układzie poziomym na specjalnych

wiertarkach do głębokich otworów.

Dokładność obróbki otworów wierconych wiertłami krętymi odpowiada

12 lub 13 klasie. Możliwa jest do osiągnięcia 10 klasa dokładności,

ale tylko przy zastosowaniu starannie zaostrzonych wierteł i przy pro-

wadzeniu ich w tulejkach wiertarskich.

Siły skrawania i moc skrawania przy wierceniu.

Opory skrawania przy wierceniu sprowadzają się do siły poosiowej Fo

(posuwowej) oraz momentu obrotowego M. Obie te wielkości można

w przybliżeniu określić na podstawie analizy obciążenia części skra-

wającej wiertła podczas jego pracy. Przyjmuje się, że ostrze wiertła

krętego jest obciążone równomiernie wzdłuż obu głównych krawędzi

skrawających. To obciążenie zastępuje się dwiema siłami skupionymi

F, które można rozłożyć na trzy siły składowe: Fb = Fv oraz Fp = Ff.

Następnie uwzględnia się dwie siły tarcia Fa, występujące na łysinach

prowadzących, oraz siły Fc, występujące na ścinie. Ponieważ

w obszarze rdzenia wiertła nie ma normalnych warunków dla skrawa-

nia materiału i na ścinie odbywa się głównie skrobanie i gniecenie

materiału, dlatego uwzględnia się dodatkowo siłę gniecenia materiału

FN działającą w osi wiertła Fo = FN + Ff kG

2 Fa x ra + 2 Fv x rb + 2 Fc x rc

M = 1000 kG x m

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

POGŁĘBIANIE

Pogłębianiem nazywana jest obróbka polegająca na powiększaniu

średnicy, lub innym kształtowaniu otworów na części ich długości, jak

również na obróbce czołowej powierzchni otworu bezpośrednio zwią-

zanej z danym otworem. Pogłębianie otworów odbywa się zawsze

przy istniejącym już otworze częściowo obrobionym i z tego względu

jest ono bardzo zbliżone do wiercenia wtórnego. Posuw p (mm/obr)

przy pogłębianiu przyjmuje się w przybliżeniu o połowę mniejszy niż

przy wierceniu, natomiast prędkość skrawania - podobną jak przy

wierceniu.

ROZWIERCANIE - charakterystyka i odmiany rozwiercania

otworów.

Rozwiercaniem nazywana jest obróbka wykańczająca otworów, mają-

ca na celu usunięcie błędów geometrycznych otworów wierconych,

jak np. stożkowatość, owalność, skrzywienia osi otworu itp. oraz

uzyskanie dużej dokładności wymiaru średnicy otworu i małej chropo-

watości powierzchni. Na drodze rozwiercania wykańczane są zarów-

no otwory walcowe, jak i stożkowe.

Ze względu na dokładność obróbki rozróżnia się rozwiercanie wstę-

pne (zgrubne), dokonywane rozwiertakami zdzierakami oraz rozwier-

canie wykańczające, dokonywane rozwiertakami wykańczakami.

Wytyczne doboru średnic wierteł, rozwiertaków zdzieraków i rozwier-

taków wykańczaków, w zależności od średnicy otworu i klasy dokład-

ności wykonania, podane są w normie PN-74/M-57025.

Otwory stożkowe o małych średnicach i małych zbieżnościach, jak

np. otwory pod kołki stożkowe, rozwiercane są pojedynczymi rozwier-

takami, natomiast otwory o większych średnicach i większych zbież-

nościach (gniazda stożkowe Morse'a i metryczne) - kompletem roz-

wiertaków składającym się z rozwiertaka wstępnego, zdzieraka i wy-

kańczaka.

Ze względu na sposób pracy rozróżnia się rozwiercanie ręczne i ma-

szynowe. Różnica między rozwiertakami do pracy ręcznej i maszyno-

wej występuje nie tylko w konstrukcji chwytu, ale również i w części

roboczej narzędzia.

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

Praca rozwiertaków.

Praca rozwiertaka w dużym stopniu przypomina wiercenie wtórne,

z tą tylko różnicą, że na rozwiercanie pozostawiane są stosunkowo

bardzo małe naddatki. Średnia wartość naddatku (mierzonego na

średnicy) na rozwiercanie zgrubne wynosi 0,5 ÷ 2,0 mm, a na roz-

wiercanie wykańczające - 0,1 ÷ 0,5 mm.

Głównym zadaniem rozwiertaków zdzieraków jest usunięcie błędów

geometrycznych otworu oraz skorygowanie położenia osi otworu

w stosunku do powierzchni bazowej. Wykonanie tego zadania przez

rozwiertak zdzierak jest możliwe tylko przy sztywnym jego zamoco-

waniu we wrzecionie obrabiarki.

Zadaniem rozwiertaka wykańczaka jest natomiast uzyskanie dokład-

nego wymiaru średnicy otworu oraz gładkości jego powierzchni.

W związku z tym rozwiertak wykańczak powinien być w zasadzie

wahliwie mocowany we wrzecionie, by ułatwić mu samoczynne pro-

wadzenie w obrabianym otworze.

7. NARZĘDZIA DO WIERCENIA, POGŁĘBIANIA

I ROZWIERCANIA.

I. PODZIAŁ WIERTEŁ.

Ze względu na przeznaczenie wiertła dzieli się na:

• ogólnego przeznaczenia, którymi są jedynie wiertła kręte wykony-

wane w zakresie średnic 0,2 ÷ 75 mm,

• specjalnego przeznaczenia, do których zaliczane są wiertła płaskie

(piórkowe), wiertła do głębokich otworów i do otworów kształto-

wych oraz wiertła do nakiełków.

Pod względem wykonania (budowy) wiertła dzieli się na jednolite,

zgrzewane, z płytkami z węglików spiekanych oraz składane. Zależ-

nie od wymagań wiertła wykonuje się ze stali narzędziowych oraz ze

stali szybkotnących. Płytki z węglików spiekanych stosowane do wy-

robu wierteł są gatunku H10, niezależnie od rodzaju materiału obra-

bianego, do obróbki którego przeznaczone jest wiertło.

Ze względu na sposób wykonania wiertła kręte dzielą się ponadto na

frezowane lub skręcane oraz spotykane niekiedy wiertła odlewane do

dużych średnic.

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

II. WIERTŁA KRĘTE.

Odmiany wierteł krętych

Wiertła kręte objęte normami państwowymi zostały podzielone na

kilka odmian.

Ze względu na rodzaj materiału skrawanego wiertła te zostały podzie-

lone na wiertła: do żeliwa i stali, do mosiądzu, do miedzi i aluminium.

Konstrukcja wierteł krętych

W wiertle krętym o łącznej długości L rozróżnia się część roboczą

o długości l oraz chwyt. Wiertła o małych średnicach mają chwyty wal-

cowe (zwykłe) lub walcowe wzmocnione. Wiertła o średnicach powy-

żej 3 mm do największych mają chwyty stożkowe.

Część robocza wiertła ma niewielką zbieżność w kierunku chwytu.

Rdzeń wiertła ma zbieżność w przeciwnym kierunku, tzn. wierzchoł-

ka. W części skrawającej wiertła występują dwie krawędzie skrawają-

ce z kątami przystawienia xr. Krawędzie te powstają z przecięcia śru-

bowych powierzchni rowków wiórowych z czołowymi powierzchniami

przyłożenia. Zarys rowka wiórowego jest tak dobrany, aby przy okre-

ślonym kącie pochylenia pomocniczej (obwodowej) krawędzi skrawa-

jącej λ's otrzymać prostoliniowe główne krawędzie skrawające.

W wiertłach do żeliwa i stali kąt λ's = 16 ÷ 30°, zależnie od średnicy

wiertła. Ze wzrostem średnicy wiertła kąt λ's rosnie. Kąt przystawienia

głównych krawędzi skrawających xr = 59°. Wskutek zeszlifowania

wiertła na kąt xr < 59° - krawędzie wypukłe. W obu przypadkach praca

wiertła jest gorsza niż przy kącie xr < 59°.

Wartość kąta natarcia w wiertle krętym nie jest stała wzdłuż głównej

krawędzi skrawającej, lecz maleje w miarę zbliżania się do osi wiertła.

Ponadto wartość kąta natarcia zależy od kąta λ's, będącego równo-

cześnie kątem pochylenia rowka wiórowego. W zależności od rodzaju

materiału obrabianego wymagane są wiertła o różnych wartościach

kąta natarcia. W związku z tym produkuje się wiertła o różnych war-

tościach kata λ's, np. wiertła do miedzi i aluminium mają znacznie

większy kąt pochylenia rowka wiórowego (do 40°) niż wiertła do żeli-

wa i stali.

Przy wierceniu otworu w pełnym materiale ok. 65% składowej siły po-

suwowej przypada na pracę ścina. Polepszenie pracy wiertła krętego

może być dokonane przez skorygowanie ostrza, polegające albo na

skróceniu długości ścina przez odpowiednie wybranie materiału albo

przez zaostrzenie rdzenia.

Inny zabieg związany z korekcją ostrza wierteł krętych dotyczy

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

naroży. Zużycie ostrzy wiertła krętego najintensywniej przebiega na

narożach. Jest to spowodowane zarówno największą prędkością

skrawania, z jaką pracują te punkty krawędzi, jak też gorszym odpro-

wadzaniem ciepła z tych miejsc. Ścięcie naroży przyczynia się do

zwiększenia trwałości ostrza. Ścinanie naroży wierteł o średnicach

ponad 30 mm nie daje wyraźnych korzyści.

Ostrzenie wierteł krętych

Wiertła kręte mogą być ostrzone ręcznie lub maszynowo. Dla zapew-

nienia prawidłowej geometrii ostrza wiertła powinny być ostrzone ma-

szynowo, gdyż ostrzenie ręczne nie daje gwarancji otrzymania pełnej

symetryczności obu ostrzy względem osi wiertła. Wiertła kręte ostrzo-

ne ręcznie, w porównaniu z wiertłami ostrzonymi maszynowo, szyb-

ciej się zużywają i w większym stopniu ,,rozbijają'' wiercony otwór.

Dobór ściernicy oraz warunków oraz warunków szlifowania przy os-

trzeniu wierteł można ustalać na podstawie wytycznych dotyczących

ostrzenia noży.

Najczęściej stosowaną w przemyśle krajowym metodą ostrzenia wier-

teł krętych jest metoda Washburne'a. Powierzchnia przyłożenia

kształtowana jest tu jako wycinek wyobrażalnego stożka.

Dla wierteł do żeliwa i stali z kątem xr = 59° przyjmuje się: kąt stożka

O = 26° (ϕ = 13°), a = 1,9 d oraz e = (0,05 ÷ 0,07) d. Przybliżona war-

tość kąta przyłożenia w pobliżu naroża wynosi 8 ÷ 9°, a w pobliżu osi

wiertła 20 ÷ 25°.

Wiertło podczas ostrzenia wykonuje ruch wahadłowy dookoła osi

stożka. Ściernica oprócz ruchu obrotowego wykonuje dodatkowy ruch

postępowo - zwrotny (dla zapewnienia jej równomiernego zużywania

się na powierzchni czołowej). Po przeszlifowaniu jednej powierzchni

przyłożenia wiertło luzuje się w zaciskach i obraca o 180°.

III. WIERTŁA DO GŁĘBOKICH OTWORÓW.

Metody, sposoby i odmiany wiercenia głębokich otworów

Rozróżnia się dwie metody wiercenia głębokich otworów: jednostron-

ne i obustronne. Zaletą wiercenia obustronnego (wynikającą z jedno-

czesnej pracy dwóch wierteł) jest skrócenie o połowę czasu trwania

wiercenia, natomiast wadą jest nieuniknione powstawanie mniejszego

lub większego uskoku w miejscu spotkania się otworów wierconych

z obu stron.

Istnieją dwa sposoby wiercenia głębokich otworów: pełne i rdzeniowe

(trepanacyjne). Przy wierceniu pełnym cały materiał z obszaru otworu

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

zostaje zamieniony na wióry, natomiast przy wierceniu rdzeniowym

tylko część materiału pierścieniowego zostaje zamieniona na wióry,

a część środkowa pozostaje jako rdzeń. Wiercenie rdzeniowe stoso-

wane jest przy średnicach otworów powyżej 60 mm.

Wspólną cechą charakterystyczną dal wierteł do głębokich otworów

jest konieczność doprowadzania oleju do dna wierconego otworu

i odprowadza go stamtąd łącznie z tworzącymi się wiórami. Zapewnia

to możliwość ciągłej pracy narzędzia. Ze względu na doprowadzanie

oleju i odprowadzanie wiórów rozróżnia się dwie odmiany wiercenia:

jedna - z wewnętrznym doprowadzaniem oleju i zewnętrznym odpro-

wadzaniem wiórów i druga - z zewnętrznym doprowadzaniem oleju

i wewnętrznym odprowadzaniem wiórów.

Przy wierceniu głębokich otworów ruch roboczy obrotowy przeważnie

wykonuje przedmiot obrabiany, a ruch posuwowy - narzędzie.

Wiertła do głębokich otworów znajdują zastosowanie w przemyśle

specjalnym oraz w przemyśle ogólnomaszynowym, jak np. przy wyko-

nywaniu długich otworów olejowych w wałach korbowych, przy wier-

ceniu otworów we wrzecionach obrabiarek itp.

Wiertła z zewnętrznym odprowadzaniem wióra

Wiertło lufowe składa się z dwóch części: 1 - roboczej, nazwanej

końcówką, o niewielkiej zbieżności oraz 2 - przedłużacza zakończo-

nego chwytem. Część robocza wiertła wykonywana jest ze stali szyb-

kotnącej zgrzewanej stykowo ze stalą narzędziową węglową. Część

ta przypawana jest do przedłużacza wykonanego ze stali węglowej

45T (do ulepszania cieplnego). Stosowane są również wiertła lufowe

z płytkami z węglików spiekanych. W części roboczej wyfrezowany

jest rowek wiórowy o kącie ω . Przedłużeniem rowka wiórowego jest

wgniecenie wykonane w przedłużaczu będącym cienkościenną rurką.

Skrawanie materiału odbywa się jednym tylko ostrzem z dwiema kra-

wędziami: zewnętrzną Kz i wewnętrzną Kω . Powierzchnia natarcia po-

chylona jest w kierunku promieniowym pod kątem үp. Powoduje to, że

krawędź zewnętrzna Kz pracuje przy niewielkim dodatnim kącie natar-

cia, a krawędź wewnętrzna Kw - przy ujemnym kącie natarcia.

Prowadzenie wiertła w otworze odbywa się na trzech łysinkach: kali-

brującej, oporowej, prowadzącej.

Wiertła z wewnętrznym odprowadzaniem wióra

Olej doprowadzany jest przewodem do komory ciśnieniowej, z której

kierowany jest po zewnętrznej stronie przedłużacza wiertła do dna

wierconego otworu. Olej razem z wiórami odpływa wewnątrz narzę-

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

dzia (przedłużacza). Czoło obracającego się przedmiotu musi być

uszczelnione przy komorze ciśnieniowej miedzianym pierścieniem

lub specjalną uszczelką. Przedłużacz wiertła, nazywamy w tym przy-

padku drągiem, prowadzony jest w podtrzymce.

Głowice do wiercenia rdzeniowego

Przy rdzeniowym wierceniu głębokich otworów może być stosowane

zewnętrzne lub wewnętrzne odprowadzanie wiórów. Głowice do wier-

cenia rdzeniowego mogą być jedno- lub wieloostrzowe.

Nóż wymienny stosowany w tego typu głowicach ma trzy krawędzie.

Krawędź środkowa, wysunięta do przodu, wycina w dnie wierconego

otworu wąski kanałek pierścieniowy, natomiast sąsiednie krawędzie

poszerzają ten kanałek. Jedna z nich toczy zewnętrzną powierzchnię

tworzonego rdzenia, a druga - pracuje jak nóż wytaczak, zwiększając

średnicę otworu wierconego.

IV. ROZWIERTARKI.

Podział rozwiertaków

Różnorodność stosowanych rozwiertaków jest bardzo duża. Tę grupę

narzędzi można podzielić ze względu na:

• obrabiany otwór (rozwiertarki walcowe i stożkowe),

• dokładność obróbki (rozwiertarki zdzieraki i wykańczaki),

• sposób pracy (rozwiertaki ręczne i maszynowe),

• możliwości eksploatacyjne (rozwiertarki stałe i nastawne),

• zamocowanie (rozwiertarki trzpieniowe i nasadzane).

Rozwiertarki objęte są normą PN-74/M-58900.

Rozwiertarki maszynowe stałe wykonywane są ze stali szybkotnącej

i z nakładanymi płytkami z węglików spiekanych.

Natomiast rozwiertaki ręczne oraz maszynowe rozprężne wykonywa-

ne są ze stali narzędziowej stopowej NWC. Rozwiertarki trzpieniowe

ze stali szybkotnącej, z chwytem walcowym, wykonywane są jako je-

dnolite, a z chwytem stożkowym Morse'a - jako zgrzewane.

Rozwiertarki walcowe

Rozwiertaki trzpieniowe czteroostrzowe z krótką częścią roboczą

używane są przy rozwiercaniu otworów bez dodatkowego prowa-

dzenia narzędzia, jak to ma miejsce np. przy pracach na tokarkach

i rewolwerówkach. Rozwiertarki kręte trzyostrzowe stosowane są przy

pracach na wiertarkach, gdy przedmiot obrabiany zamocowany jest

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

w uchwycie wiertarskim, a narzędzie prowadzone jest w tulejce.

Rozwiertaki nasadzane czteroostrzowe stosowane są w tych samych

przypadkach co rozwiertarki trzpieniowe czteroostrzowe, przy obrób-

ce otworów o średnicach większych od 32 mm.

Rozwiertak zdzierak usuwa dość znacznej grubości warstwę mater-

jału z powierzchni otworu, a zatem jest tu wymagany dodatni kąt na-

tarcia na czołowych krawędziach. Z tego względu rozwiertaki zdziera-

ki mają zawsze ostrza (rowki wiórowe) śrubowe, przy czym kierunek

skrętu linii śrubowej jest zgodny z kierunkiem obrotu narzędzia.

Kąt przystawienia (xr = 60°). Również jak w wiertle krętym pozostawio-

ne są na krawędziach pomocniczych łysinki walcowe. Część robocza

jest zbieżna w kierunku chwytu.

Rozwiertarki wykańczaki mają za zadanie zapewnić dokładny wymiar

średnicy obrobionego otworu oraz dużą gładkość jego powierzchni.

Zadanie to może być wykonane tylko przy usuwaniu cienkiej warstwy

materiału z powierzchni otworu przy zerowym lub ujemnym kącie na-

tarcia. Z tego powodu rozwiertarki wykańczaki mają ostrza proste

γo = 0° lub śrubowe o kierunku zwojów przeciwnym do kierunku pracy

narzędzia (γo < 0°).

Geometria części roboczej rozwiertaka wykańczaka maszynowego

jest inna niż ręcznego. Kąt przystawienia xr krawędzi skrawających

rozwiertaka wykańczaka maszynowego jest mniejszy niż w zdziera-

kach i wynosi xr = 45°. Na długości l część robocza jest częścią wal-

cową, a na dalszym odcinku - zbieżną w kierunku chwytu dla uniknię-

cia rysowania powierzchni otworu przez tylne naroża ostrzy przy wy-

cofaniu rozwiertaka z otworu. Kąty przyłożenia ao, a'o są zależne od

średnicy rozwiertaka.

W rozwiertaku wykańczaku ręcznym ścięcie naroży pod kątem 45°

wykonane tylko dla ułatwienia wprowadzenia rozwiertaka do otworu,

natomiast właściwymi krawędziami skrawającymi są krawędzie z ką-

tem przystawienia xr = 0°25'. Tak mała wartość kąta przystawienia

krawędzi skrawających w rozwiertaku ręcznym stosowana jest ze

względu na maksymalne zmniejszenie siły posuwowej (poosiowej)

przy ręcznym rozwiercaniu. Dalszy odcinek części roboczej rozwier-

taka wykańczaka ręcznego jest zbieżny w kierunku chwytu. Zbież-

ność ta jest bardzo niewielka i określana jest nie kątem pochylenia

tworzącej stożka, jak w rozwiertaku maszynowym (0°5'), lecz mniej-

szą wartością średnicy w stosunku do nominalnej średnicy rozwier-

taka.

Rozwiertaki wykańczaki mają większą liczbę ostrzy niż rozwiertaki

zdzieraki. Liczba ostrzy w rozwiertakach wykańczakach wynosi 4 ÷ 18

i zależy od średnicy narzędzia.

Cechą szczególną ostrzy rozwiertaków wykańczaków jest nierówno-

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

mierność podziałki obwodowej, co jest stosowane od wielu lat i ma

na celu zapewnienie lepszej gładkości powierzchni otworu.

Obliczanie średnic rozwiertaków walcowych

Średnicę rozwiertaka do rozwiercania zgrubnego, po którym nastąpi

rozwiercanie wykańczające, oblicza się według wzoru

dz = (dnom - U)-Tz mm

gdzie: dnom - nominalny wymiar średnicy gotowego otworu w mm,

U - zapas na wykończenie otworu w mm,

Tz - tolerancja wykonania rozwiertaka zdzieraka przyjmo-

wana według h8.

Średnicę rozwiertaka wykańczającego otwór oblicza się według

wzoru: dw = (dmax - B)-Tw mm

gdzie: dmax - górny wymiar graniczny gotowego otworu w mm,

B - zapas na rozbicie otworu przez rozwiertak w mm,

Tw - tolerancja wykonania rozwiertaka wykańczaka w mm.

Zapas B na rozbicie otworu oraz tolerancję Tw rozwiertaka przyjmuje

się w zależności od tolerancji T otworu obrabianego

B = 0,15T mm

Tw= 0,35T mm

Rozwiertaki stożkowe

Otwory stożkowe o zbieżności 1:10, 1:30 i 1:50 rozwiercane są poje-

dynczymi rozwiertakami wykańczakami, natomiast gniazda stożkowe

Morse'a i metryczne - kompletem rozwiertaków, składającym się

z rozwiertaka wstępnego, zdzieraka i wykańczaka.

Zadaniem rozwiertaka wstępnego jest zeskrawanie prawie całej obję-

tości materiału, wynikającej z różnicy objętości otworu stożkowego

i walcowego, w którym ten rozwiertak pracuje. Dla ułatwienia usuwa-

nia materiału krawędzie ostrzy rozwiertaka wstępnego ukształtowane

są według linii łamanej w ten sposób, by poszczególne naroża roz-

mieszczone szeregowo wzdłuż każdego ostrza pracowały podobnie

jak naroża wiertła krętego. Wierzchołki tych naroży tworzą na po-

wierzchni obwodowej narzędzia linię śrubową. Powierzchnie przyło-

żenia ostrzy wykonane są metodą zataczania.

Rozwiertak wstępny pozostawia na powierzchni wstępnie obrobione-

go otworu stożkowego nierówności, które usuwane są przez rozwier-

tak zdzierak. Rozwiertak ten ma tak samo wykonane ostrza jak roz-

wiertak wykańczak, z tą różnicą, że na jego prostoliniowych krawę-

dziach znajdują się rowki do dzielenia warstwy skrawanej. Rowki te

rozmieszcza się po linii śrubowej o skoku 3 ÷ 8 mm.

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

Rozwiertak wykańczak ma ciągłe krawędzie prostoliniowe.

Odmianą rozwiertaków stożkowych są rozwiertaki kotlarskie, służące

do obróbki stożkowych otworów pod nity. Są to rozwiertaki pojedyn-

cze ze śrubowymi ostrzami.

Ostrzenie rozwiertaków

Ostrzenie rozwiertaków walcowych zdzieraków odbywa się przez

szlifowanie głównych (czołowych) powierzchni przyłożenia. Szlifowa-

nie to przeprowadza się na ostrzarkach uniwersalnych, z zastosowa-

niem specjalnych przyżądów.

Rozwiertaki wykańczaki tępią się nie tylko na wierzchołkach ostrzy,

ale również w dużym stopniu ścierane są ich łysinki walcowe. Z tego

powodu w zakładach produkcyjnych rzadko spotyka się ostrzenie roz-

wiertaków wykańczaków, ponieważ po stępieniu i naostrzeniu tracą

one wymiar nominalny. Częściej natomiast ostrzy się rozwiertak z je-

dnoczesnym przeszlifowaniem go na mniejszy wymiar; szlifuje się

również zakupione półfabrykanty tych narzędzi. Szlifowanie głównych

(czołowych) i pomocniczych (obwodowych) powierzchni przyłożenia

odbywa się po uprzednim przeszlifowaniu rozwiertaka ,,na okrągło''

na zadany wymiar średnicy.

Ostrzenie rozwiertaków stożkowych odbywa się przez szlifowanie po-

wierzchni przyłożenia lub natarcia, jak to ma miejsce np. przy ostrze-

niu rozwiertaków wstępnych.

Praca Dyplomowa - ,,Wiertarki i wiercenie.''

BIBLIOGRAFIA

• Eugeniusz Górski - ,,Obróbka skrawaniem''

• Zbigniew Jaworski - ,,Obrabiarki''

• Aleksander Górecki - ,,Technologia ogólna - podstawy technologii

mechanicznych''

1

Szukasz gotowej pracy ?

To pewna droga do poważnych kłopotów.

Plagiat jest przestępstwem !

Nie ryzykuj ! Nie warto !

Powierz swoje sprawy profesjonalistom.

---