Vrtání otvorů do kovu: způsoby a technologie zpracování

Přehled technologie vrtání otvorů do kovu. Jak vložit a vyjmout vrták z vrtačky nebo šroubováku. Možnosti mazání. Volba provozního režimu v závislosti na materiálu. Vrtání hlubokých a velkých děr. Vrtání bodové svařování.

Vrtání otvoru do kovu je běžný technologický postup, který lze provádět pomocí nejrůznějších zařízení. Způsoby provádění práce se liší v závislosti na zadané hloubce, průměru, typu povrchu a také požadované přesnosti.

Způsoby vrtání v závislosti na typu otvoru

Kompetentní příprava a správný výběr zařízení pomohou vrtat otvory do vysoce kvalitního kovu. Efektivitu provozu navíc ovlivňuje spolehlivost vrtaček a použitého vybavení.

Zvažte hlavní typy otvorů a způsoby jejich zpracování:

1. Přes. Tento typ se vyznačuje úplným průchodem obrobkem. V procesu provádění práce je nutné pečlivě sledovat posuv vrtáku: při výstupu z otvoru se odpor materiálu snižuje. Pokud se nic nezmění, nástroj prudce klesne, což může způsobit jeho zaseknutí nebo zlomení. Abyste tomu zabránili, použijte speciální metody k ochraně pracovní desky nebo pracovního stolu. Může to být vícevrstvá podšívka ze dřeva a kovu nebo běžná tyč s průchozím otvorem. Při použití strojů v konečné fázi procesu soustružníci doporučují přejít na ruční podávání. Pro opracování tenkostěnných konstrukcí se používají rýčové vrtáky, protože klasický spirálový nástroj může poškodit hrany součásti.
2. Hluchý. Složitost získávání takových otvorů spočívá v nutnosti kontrolovat hloubku. Moderní stroje jsou vybaveny systémem řízeného posuvu. To vám umožní získat díru dané hloubky bez použití pomocných nástrojů. Alternativním způsobem je použití průchodky nebo nastavitelného dorazu. Můžete použít pravítko nebo speciální hloubkoměr. Druhá možnost není populární, protože vyžaduje vytažení vrtáku a odstranění třísek pro měření hloubky, což ovlivňuje produktivitu.
3. Složitý tvar. Pokud je nutné vyvrtat otvor umístěný na okraji součásti, měl by mistr připravit druhý obrobek s podobnými rozměry. Dva díly se spojí, upnou do svěráku a dají se do práce.

Druhý polotovar musí být vyroben ze stejného materiálu. Jinak se nástroj posune vzhledem k ose vrtání směrem k měkčímu kovu.

Komplexní zpracování zahrnuje vrtání válcových ploch. Při provádění takové práce nezapomeňte použít dřevěné nebo korkové těsnění.

1. S římsami. Vrtání se provádí pomocí dvou technik: vystružování nebo zmenšení průměru. V prvním případě se používá několik vrtáků, od menších po větší. Ve druhém případě se průchod provádí pomocí nástroje s největším průměrem. Poté použijte menší vrtáky s postupným prohlubováním do obrobku.
2. Velký průměr. Tento postup je považován za velmi pracný. Při zpracování polotovarů, jejichž tloušťka nepřesahuje 8–10 mm, se používají kuželové vrtáky. Tento nástroj umožňuje vytvořit průchod o průměru 40–50 mm. V kovoobráběcích podnicích se používají speciální bimetalové korunky. S jejich pomocí můžete získat otvor o průměru až 100 mm. Vrtání otvorů se provádí při nízké rychlosti. Tento postup je považován za méně časově náročný.

Vlastnosti implementace hlubokých děr budou diskutovány níže.

Zařízení pro usnadnění procesu

Mazací kapalina se používá v mnoha typech obrábění kovů. Nejčastěji se používá pro hluboké vrtání pro snížení třecích sil a stabilizaci teploty pracovního nástroje. Kvalitní kapalina nezpůsobuje povrchovou korozi, je bezpečná pro člověka, nemá nepříjemný zápach a dokonale odvádí teplo.

Jako mazivo pro domácí vrtání kovu:

• Technická vazelína – pro měkké materiály.
• Mýdlový roztok – pro hliník.
• Terpentýn s alkoholem – pro silumin.
• Směs olejů – pro nástrojové a legované oceli.

Někteří mistři dávají přednost použití univerzálního složení, které zahrnuje mýdlo na praní (200 g) a motorový olej (20 g). Složky se smíchají a vaří, dokud se nezíská homogenní emulze.

Použití komerčně vyráběných řezných kapalin umožňuje zvýšit rychlost vrtání různých druhů kovů. Například při zpracování nerezové oceli se produktivita zvyšuje o 30 %. U litiny se tento parametr zvyšuje na 40 %.

Jak vyvrtat díru

Správně zvolené nástroje a dodržení technologie umožňují vysoce kvalitní vrtání obrobku i ze silného kovu. Pokud hloubka průchodu přesahuje průměr vrtáku 5krát nebo vícekrát, doporučuje se namazat pohyblivé prvky, aby se odstranilo teplo ze zóny zpracování.

Pro získání vysoce kvalitní díry musí mistr znát vlastnosti použití vrtacího nástroje a také jemnosti přípravy povrchu před prací.

Jak vložit nebo vyjmout vrták z nástroje

Nejprve se mistr musí naučit zasouvat vrtačku do šroubováku, elektrické vrtačky, příklepové vrtačky nebo jiného ručního nářadí.

Moderní vrtací přípravky jsou vybaveny vačkovým sklíčidlem. Skládají se z následujících prvků:

• kovové pouzdro;
• ozubený věnec, který se otáčí kolem vnější části kazety;
• vačky umístěné uvnitř uzlu;
• upínací klíč.

Kroužek se otáčí kolem osy zařízení. Během pohybu se vačky přibližují k sobě a upínají ocasní část vrtacího nástroje. Takto se vrták zasune do vrtačky. Tento design je vysoce spolehlivý díky své jednoduchosti provedení. Navíc umožňuje použít vrtáky libovolného průměru. Chcete-li vyjmout vrták z vrtačky, musíte kroužek otočit v opačném směru. Čelisti se od sebe oddálí, což vám umožní vyjmout nástroj.

Profesionální vrtačky jsou vybaveny rychloupínacími nebo samoutahovacími sklíčidly. Jejich konstrukce je podobná podobným sestavám perforátorů. Místo ozubeného věnce je použito ručně točené kluzné pouzdro. Některé modely mají omezovač komprese vačky.

Označení budoucí díry

Značení otvorů je důležitým krokem při vrtání. K tomu použijte šídlo. Označují místo kontaktu vrtáku s povrchem obrobku. Můžete také použít běžný značkovač, ale během procesu vrtání se budete muset ujistit, že je nástroj v daném bodě. Úder kladiva na středový razník vytvoří malý zářez, který je skvělý pro špičku vrtáku.

Pro zlepšení přesnosti práce se používá technologie předvrtání. Při odsazení od středu dlátem se vytvoří zářezy, které nasměrují vrták správným směrem.

Šablonu je vhodné použít při zpracování několika polotovarů. Například pro současné vrtání několika plechů spojených svorkou.

Pro získání přesného otvoru umístěného pod určitým úhlem se používají speciální vodiče. Jsou to malé tyčinky s otvory. Vodiče se používají v mnoha průmyslových odvětvích. Nyní existuje mnoho typů, včetně:

• nákladní listy;
• rotační;
• univerzální;
• posuvné;
• pevný.

Volba režimu a rychlosti

Rychlost vrtání a posuv nástroje závisí na použitých vrtácích a jejich průměru. S rostoucí velikostí se počet otáček snižuje. Kromě toho je třeba věnovat pozornost pevnosti materiálu. Například pro vrtání do mosazi o tloušťce 8 mm je optimální rychlost otáčení 2500 ot./min. U nerezové oceli se stejnými rozměry je tento údaj na úrovni 8000 ot./min. To je způsobeno tím, že nerezová ocel je odolnější materiál.

Krásné a dlouhé třísky naznačují, že parametry vrtání jsou správně zvoleny.

Je možné použít vrtačku pobedite

Pobedit je tvrdá slitina na bázi karbidu wolframu a kobaltu. Jeho tvrdost je srovnatelná s diamantem.

Pájení na vrtačkách Pobedite se používá k drcení odolných materiálů: kamene, cihel nebo betonu. Vzhledem k tomu, že vrtání otvorů do kovu je založeno na řezném principu, je lepší používat klasické nástroje z nástrojové oceli.

Použití vrtáku Pobedite pro zpracování kovových výrobků povede k rychlému opotřebení pájení.

Jak neotupit vrtáky

Porušení provozního režimu vrtáků vede ke ztrátě řezných vlastností. Může za to nadměrné zahřívání jeho povrchu, které je způsobeno třecí silou.

Při vrtání otvorů nepřekračujte doporučené otáčky. Většina modelů ručního nářadí není vybavena mechanismem pro nastavení otáčení vřetena, takže existuje pouze jedna cesta ven – nemačkejte tlačítko napájení vší silou. Rychlost otáčení vrtáku lze odhadnout vizuálně: pokud se spirálové kanály neslučují do jednoho, rychlost otáčení nepřesahuje 1000 ot / min.

Při vrtání otvorů do silnostěnných obrobků je nutné použít chladicí kapaliny.

Jak a čím vrtat hluboké díry

Vrtání hlubokých děr do kovu je velmi obtížné. Jako pracovní zařízení odborníci doporučují používat stroje, ve kterých je vrták pevným prvkem a obrobek se otáčí. Při práci je nutné používat chladicí kapalinu. Vrtací mazivo odvádí teplo a umožňuje produktivnější obrábění.

Je nutné sledovat včasné odstraňování vedlejších produktů vrtání. Mohou ucpat kanály a vést ke zlomení vrtáku. Malý obrobek lze jednoduše převrátit – třísky vypadnou z otvoru působením gravitace. Pro masivní díly existují speciální zařízení s magnetickými hroty.

Pro domácí práci je lepší zakoupit vodítka pro vrtáky. Jedná se o pohodlný podpůrný mechanismus, který fixuje nástroj bez pohybu, což vám umožňuje vrtat otvory s vysokou přesností.

Při absenci vodítka je nutné pečlivě sledovat kolmost vrtáku. Sebemenší odchylka může zlomit nástroj nebo poškodit obrobek.

Vlastnosti vrtání otvorů o velkém průměru

Vyvrtání otvoru o velkém průměru je poměrně náročný úkol i pro zkušeného soustružníka. Jak již bylo uvedeno výše, jako pracovní nástroj se používá kuželový stupňovitý vrták nebo korunová tryska.

Alternativní způsob, jak vyvrtat velkou díru do kovu, je použít několik vrtáků, od menších k větším.

Odborníci doporučují používat korunky. Navzdory vysokým nákladům na postup vám umožňuje získat přesnější otvory.

Bodové svařování Metody vrtání

Tento postup je žádaný zejména na dopravních čerpacích stanicích, kde se provádějí opravy karoserií.

Vrtáky pro bodové svařování jsou nejúčinnějším a nejčistším způsobem oddělení prvků. Práce se provádějí při nízké rychlosti. V opačném případě se vrták rychle přehřeje, což sníží ostrost řezných hran.

Průměr nástroje nepřesahuje 9 mm. Vrtáky se od klasického provedení liší speciálními výstupky, které jsou zabroušeny do kužele. To vám umožní zachovat úhel 90º při vrtání součásti. Není tedy potřeba centrování.

Někteří mistři raději používají řezací korunky. Svůj výběr vysvětlují tím, že hrot vrtáku hůře prořezává kalenou část bodového svařování.

Je pozoruhodné, že bez ohledu na typ řezného nástroje je vyroben z jedné třídy oceli – vysokorychlostní řezání R 18. Pro výrobu levných modelů se používá slitina 45X.

Vrtání otvorů do kovu je poměrně komplikovaný postup, který netoleruje porušení technologických požadavků. Způsob provádění práce závisí na průměru a typu otvoru. Dá se podle vás dělat kvalitní práce s ručním nářadím bez pomocných zařízení? Napište svůj názor do bloku komentářů.

Výroba mnoha kovových dílů zahrnuje vytváření různých typů otvorů v konstrukci. Mohou být průchozí nebo hluší. Vrtání otvorů se provádí při instalatérských pracích. Tyto operace umožňují získat otvory různých průměrů a požadované hloubky.

Technologie vrtání do kovu je uvedena do souladu s technologickou mapou. Na výkresu jsou uvedeny rozměry díry, hodnota tolerance, konstrukční prvky (například konstantní nebo proměnný průměr, zkosení jedné nebo obou hran atd.).

Technologie vrtání

Proces zahrnuje postupné odstraňování vrstvy kovu v kruhu daného průměru pomocí řezného nástroje. Vrtání kovu kombinuje dva druhy pohybu – rotační a translační. Pro získání požadovaných rozměrů otvorů v kovových obrobcích je nutné přesně dodržovat následující parametry technologického procesu:

• rychlost otáčení řezného nástroje;
• rychlost horizontálního nebo vertikálního pohybu (v závislosti na vzájemné poloze obrobku a vrtáku).

Otvor v kovu se zadanými parametry se získá pouze tehdy, pokud jsou správně provedeny přípravné a hlavní operace, stejně jako výběr potřebného vybavení a řezných nástrojů. Pro získání požadované přesnosti se často provádí předvrtání. Říká se tomu draft. Operace se provádí se sníženou třídou přesnosti. Dále se provádí dokončovací operace pomocí vysoce přesných strojů a nástrojů pro kovové obrobky.

Samotný proces se provádí v různých režimech: pomocí ručního nástroje (vrtačka nebo jiný nástroj), speciálních vrtacích nebo obráběcích strojů.

Ve všech případech se pro získání požadovaného otvoru používají různé typy vrtáků. U vrtaček se sklíčidlo s pevným vrtákem otáčí a přivádí na povrch obrobku. Na strojích na obrábění kovů je vrták upevněn v koníku stroje a obrobek se otáčí. Druhý způsob umožňuje získat vyšší přesnost otvoru a stěn výsledného otvoru. V závislosti na úkolech pro obě metody se používají následující typy cvičení:

• spirála (nejběžnější typ tohoto nástroje);
• s pájenými destičkami na břitu;
• centrování;
• dělo;
• peří (používá se pro vrtání otvorů do obrobků vyrobených z jakéhokoli druhu dřeva).

Spirálové vrtáky svou příčnou hranou vyvíjejí tlak na kovový povrch. Tento proces představuje více než 65 % úsilí při rotačním a translačním pohybu. V tomto okamžiku dochází k výraznému zvýšení teploty, a to jak povrchu obrobku, tak náběžné hrany vrtáku. Proto je nutné při procesu vrtání řádně dodržovat tepelný režim.

Pro urychlení procesu řezání u spirálových vrtáků se používá tzv. dvojité ostření. Umožňuje vám efektivněji pracovat na nejtvrdších jakostech kovů, včetně litiny. Takové ostření vede ke zvětšení šířky třísky, snižuje se hlavní úhel a zvyšuje se životnost a životnost vrtáku.

Technologie vytváření středicích otvorů zahrnuje použití speciálních středicích vrtáků. Jsou vyrobeny z nástrojové oceli a mají oboustranný kombinovaný design.

Aplikace desek se zvýšenou pevností na břit vrtáku umožňuje jejich použití pro vrtání výrobků z litiny, kovu se zvýšenou tvrdostí, hustých stavebních konstrukcí (beton, kámen, keramická žula atd.).

Rýčové vrtáky se liší provedením břitu. Vyrábí se ve formě desek. Obvykle se používají k vytváření otvorů v dřevěných polotovarech. Někdy se používají speciální rýčové vrtáky pro vytváření otvorů v masivních výkovcích a některých typech odlitků.

Režimy vrtání

Pro získání přesných a kvalitních otvorů je nutné dodržovat režimy a technologie všech operací. Vrtání kovu zahrnuje dodržování následujících režimů:

• výběr požadovaného průměru a typu vrtáku;
• rychlost a hloubka řezu;
• rychlost a přesnost posuvu (vrták nebo obrobek);
• kontaktní úhel řezné plochy s obrobkem;
• teplota ohřevu obrobku a vrtáku (v případě potřeby zajištění chlazení).

Implementace všech režimů umožňuje získat díru v kovu, která splňuje podmínky projektové dokumentace. Správně zvolený režim zvyšuje přesnost zpracování a prodlužuje životnost řezného nástroje. Pro výběr režimů vrtání kovových výrobků byly vyvinuty speciální tabulky. Zahrnují přesné parametry řezných dat. Například při znalosti třídy oceli a průměru použitého vrtáku je možné nastavit řeznou rychlost pomocí údajů převodní tabulky. To vám umožní jemně doladit otáčky vřetena používaného stroje. K tomu slouží převodní tabulka, která je vytištěna na speciální desce a upevněna na předním panelu každého stroje.

V některých případech se používá předvrtání. Připraví hrubý otvor pro další zpracování (frézování nebo vystružování). Pokud je obrobek dostatečně tlustý nebo je nutné získat hlubokou díru, použije se fázový výrobní režim.

Druhy otvorů a způsoby jejich vrtání

V teorii obrábění kovů jsou všechny otvory rozděleny podle následujících kritérií:

• jmenování;
• geometrické rozměry a hloubka;
• stupeň zpracování.

Podle účelu se dělí: pro upevnění dvou a více prvků, následné navlékání, vkládání jednotlivých konstrukčních prvků. Na druhém základě jsou zvažovány následující typy:

• přes;
• hluchý (včetně hlubokých);
• polovina;
• velký průměr.

Zvláštní místo zaujímají otvory, které jsou připraveny pro řezání vnitřních závitů. V tomto případě se vrtání a vystružování otvorů provádí s ohledem na budoucí průměr zašroubovaného prvku s vnějším závitem. Pro každý z otvorů zvolte vlastní způsob vrtání.

Protože vrtání je proces mechanického řezání kovu, je pro dosažení požadovaného výsledku nutné zvolit potřebné metody zpracování. Pro výrobu průchozích otvorů v dílech je nutné promyslet systém jejich upevnění, který nedovolí poškození povrchu za dílem. Nejvhodnější je použít svěrák nebo svorky.

Pro vytvoření slepých nebo polovičních otvorů je nutné zajistit přesný doraz vrtáku, který zajistí požadovaný rozměr. Vrtání velkých otvorů vyžaduje použití speciálního vybavení. Pokud je nutné získat otvory různých průměrů, měli byste vybrat požadovanou sadu vrtáků nebo použít stroje s numerickým řízením. Umožní vám automaticky vyměnit vrták za nástroj s daným průměrem.

Vrtací zařízení a přípravky

Pro každou z fází byl vyvinut nástroj pro vrtání otvorů. V přípravné fázi se pro přesné označení umístění budoucího otvoru používají následující nástroje. K tomu použijte: jádro, speciální šablonu nebo přípravek. Jádrem je dobře nabroušená tyč z odolné nástrojové oceli. S jeho pomocí se na povrchu obrobku vytvoří prohlubeň v místě, kde se plánuje vrtání. Jakmile je vrták v tomto vybrání, neklouže po povrchu a je provedeno přesné vrtání.

Za účelem zvýšení produktivity v podnicích s hromadnou výrobou se vyrábějí speciální šablony. Umožňují označit místa budoucích otvorů ve stejném typu polotovarů. Pro vrtání na válcové plochy se používají speciální šablony. Jsou vyrobeny z ocelového pásu ohnutého do pravého úhlu. Na jedné z ploch je vyvrtán malý otvor, který později umožní jádru udělat značku na válcové ploše.

Pro dosažení zvýšené přesnosti značení, udržení svislé polohy vrtáku a udržení dané vzdálenosti se mezi otvory používá nástroj zvaný přípravek. Kromě toho se používá při vrtání tenkostěnných výrobků, u kterých není možný silný mechanický účinek (například úder kladivem na jádro).

Kromě těchto produktů se používají nástroje a přístroje, které umožňují vrtání vrtákem s jeho pevnou fixací. K tomuto účelu používám:

• vodicí svorka;
• zadržovací místo;
• přípravek pro vedení pohybu vrtačky.

První dvě zařízení jsou vyrobena pro konkrétní konstrukci elektrické vrtačky. Přípravek umožňuje přesné vedení vrtáku na místo budoucího otvoru. Úspěšně se používá pro velikosti nepřesahující 20 milimetrů. Proto se při výrobě otvorů o velkém průměru pomocí přípravku provádí předvrtání. Všechny tyto problémy lze snadno vyřešit pomocí vrtaček nebo soustruhů. Vrtací stroje spadají do tří kategorií:

• univerzální;
• specializované;
• speciální.

Jsou klasifikovány podle následujících kritérií:

• design stolu;
• úroveň automatizace;
• počet dostupných vřeten;
• stupeň přesnosti;
• dostupnost dalších funkcí.

První kategorie strojů umožňuje řešit téměř celou škálu úloh pro výrobu otvorů. Vážným omezením je přípustná vzdálenost, o kterou se může sklíčidlo s pevným vrtákem pohybovat. Tato okolnost neumožňuje vrtání do velkých hloubek. V tomto případě se používají specializované stroje. Pro zvýšení produktivity práce a zvýšení počtu vyráběných podobných dílů jsou navrženy speciální jednotky. Jsou schopni provádět seznam potřebných operací s vysokou přesností a rychlostí.

Podle konstrukce jsou takové stroje k dispozici s jedním nebo více vřeteny. Design stolu je rozmanitý: konvenční, plovoucí, zvedací a další. Úroveň automatizace je určena způsobem provádění vrtacích operací. Nejjednodušší stroje jsou ruční a mechanické. Pokročilejší jsou automatické a číslicově řízené stroje. K řešení těchto problémů se kromě vrtaček používají různé soustruhy.

Pro vytvoření otvorů na soustruhu je vrták zajištěn ve vřetenu vřeteníku a obrobek je zajištěn v koníku.

Na soustruzích můžete provádět celý seznam operací souvisejících s vytvářením otvorů: samotné vrtání, vrtání s následným vystružováním nebo zahlubováním.

Tipy od mistrů

Při provádění práce vám odborníci doporučují věnovat pozornost následujícím funkcím. Jsou rozděleny do tří kategorií:

• předběžná (přípravná) etapa;
• etapa práce;
• dodržování bezpečnostních předpisů.

V první fázi je nutné:

• zvolit potřebné vybavení (stroj, elektrická nebo ruční vrtačka) v závislosti na stávajících možnostech;
• na základě norem a referenční literatury určit režimy řezání a přijatelné typy vrtáků pro budoucí operace;
• vyberte nástroj pro značení (pokud není k dispozici, vyrobte si jej sami);
• seberte zařízení pro upevnění vrtáku.

Předběžná fáze by měla končit kontrolou spolehlivosti upevnění vrtáku a obrobku. Pokud je použit vrtací zámek, je třeba zkontrolovat jeho spolehlivost. Práce na vrtání otvorů musí být prováděny v přísném sledu s vypracovanou technologickou mapou nebo technickým postupem. Zvláštní pozornost by měla být věnována:

• vrták na místo budoucího otvoru musí být přiveden až poté, co dosáhne dané rychlosti otáčení;
• vrták by měl být odstraněn pouze během jeho otáčení (nejlépe při minimální rychlosti, pokud je možné změnit rychlost otáčení);
• sledovat proces řezání (například pokud řezná hrana neprovádí operaci vrtání, je proto materiál vrtáku měkčí než materiál obrobku);
• pro vrtání neprůchozích otvorů je nutné zajistit držák nebo značku, která vám umožní určit hloubku průchodu v materiálu;
• při práci na strojích vybavených CNC je nutné řídit sled operací.

Důležitým prvkem při vrtacích pracích je dodržování bezpečnostních předpisů. Předpokládá následující pravidla:

• zajištění spolehlivosti upevnění všech konstrukčních prvků;
• organizace podmínek pro odstraňování vzniklých třísek;
• dodržování teplotního režimu (zabránění přehřátí vrtáku a obrobku);
• používání speciálních oděvů a ochranných prostředků (ruce, oči, otevřené oblasti těla);
• oblečení by nemělo mít volné závěsné prvky;
• dlouhé vlasy by měly být zastrčeny do pokrývky hlavy (to zabrání jejich namotání kolem rotujících prvků stroje).

Využití odborného poradenství vám umožní provést operaci vrtání efektivně a získat otvory s vysokou mírou přesnosti v místech uvedených v projektové dokumentaci.