Vrtání
Vrtání je třískové obrábění kovů, při němž vytváříme v materiálu díry. Hlavní řezný pohyb (otáčení) vykonává nástroj – VRTÁK.
Druhy vrtáků
-
Kopinatý – používá se hlavně u číslicově řízených strojů pro vrtání krátkých děr velkého průměru.
-
Kruhostředný – používá se na vrtání děr s rovným dnem.
-
Šroubovitý – je nejrozšířenější a nejpoužívanější vrták, jehož šroubovité drážky umožňují účinné odvádění třísek a zároveň zajišťuje dobré chlazení. Má dvě hlavní ostří, které jsou spojeny příčným ostřím, které tvoří špičku vrtáku. V díře je vrták veden dvěmaúzkými ploškami (fazetkami), které jdou podél šroubovitých drážek.
Obr. 1: Šroubovité vrtáky
- Šroubovitý s břitovými destičkami ze slinutých karbidů – používá se pro vrtání tvrdých ocelí a stavebních materiálů.
Obr. 2: Šroubovité vrtáky s břitovými destičkami
- Středící – používá se k navrtání středících důlků, při upínání obrobků na soustruh mezi hroty.
Obr. 3: Středící vrták
- Dělový – používá se pro hluboké vrtání dlouhých děr. Bývají většinou jednobřité s vodícími lištami. Zesílené jádro pro odvádění třísek umožňuje udržet přímý směr. Do oceli umožňují vrtat otvory až 15 krát větší než je ptůměr vrtáku. Do litiny až 25 krát větší než je průměr vrtáku.
Obr. 4: Dělový vrták
- Korunkový – vypichují se jím díry v tenkostěnných odlitcích nebo v plechu. Mají tvar ozubené trubky.
Obr. 5: Korunkový vrták
Popis šroubovitého vrtáku
Obr. 6: Popis vrtáku
Druhy vrtaček
Vrtačka je stroj, do jehož vřetena upínáme vrták za účelem vyvrtání díry. Jednotlivé druhy vrtaček se liší svou konstrukcí i velikostí.
Ruční elektrická vrtačka
Patří mezi ruční mechanizované nástroje a vrtá se s nimi převážně do Ø13 mm. Slouží k vrtání děr na montážích a tam, kde není možno požít přesnější vrtání jiných vrtaček.
Obr. 7: Ruční elektrická vrtačka
Stolní vrtačka
Umísťují se na pracovní stůl a vrtáme s nimi otvory do Ø16mm. Vřeteno je poháněno elektromotorem přes řemenový převod. Otáčky vřetene se většinou mění přesunem řemene na stupňovitých řemenicích. Základová deska slouží jako stůl.
Obr. 8: Stolní vrtačka
Sloupová vrtačka
Slouží k vrtání děr do Ø40 mm. Základem je stojan ve tvaru sloupu, po kterém se výškově posouvá jak vřeteník, tak i pracovní stůl. Hlavní rotační pohyb se přenáší od motoru na vřeteno přes převodovou skříň s ozubenými koly, jejichž přesunem měníme otáčky vřetene. Stůl je kromě výškového nastavení možno otáčet kolem sloupu.
Obr. 9: Sloupová vrtačka
Stojanová vrtačka
Liší se od sloupových větším rozměrem, tedy větší tuhostí a tím i možností vrtat otvory do Ø80 mm. Vřeteník i pracovní stůl se posouvají po vedení stojanu skříňovitého průřezu.
Obr. 10: Stojanová vrtačka
Otočná radiální vrtačka
Vřeteno je umístěno na rameni a je výškově i radiálně (vodorovně) přestavitelné, což umožňuje vrtat velké a těžké obrobky. Rameno je uloženo na otočném sloupu, čímž umožňuje přesné nastavení vřetena do libovolné polohy. Možnost otočení ramena o 360° umožňuje vrtání v širokém okruhu. obrobky se upínají přímo na základovou desku, nebo na pracovní stůl.
Obr. 11: Otočná radiální vrtačka
Vodorovná vyvrtávačka
Vřeteno je v poloze vodorovné a je výškově přestavitelné. Obrobek se upíná na pracovní stůl, který se pohybuje jak podélně tak i příčně.
Obr. 12: Vodorovná vyvrtávačka
Montážní otočná vrtačka
Používá se na montážích k běžnému vrtání a řezání závitů. Přenáší se jeřábem a lze ji postavit a upnout přímo k vrtané kontrukci. Na otočném sloupu je uloženo rameno a něm natáčecí hlavice s vřeteníkem. Toto konstrukční řešení umožňuje nastavit vřeteno do jakékoliv polohy.
Obr. 13: Montážní otočná vrtačka
- BARTOŠ, Libor. Technologie: Ruční zpracování kovů. Lipová-lázně, 2007. Dostupné z: http://oulipova.cz/vyuka/strojari/Rucni_zpracovani_kovu.pdf
- DILLINGER, Josef. A KOL. Moderní strojírenství pro školu a praxi. Praha: Europa - Sobotáles cz., 2007. ISBN 978-80-86706-19-1
- FIALOVÁ, Dana a Vladislav GRADEK. Zámečnické práce a údržba 1. díl. Praha: Parta, 2006. ISBN 80-7320-086-4.
- FISCHER, Ulrich. A KOL. Základy strojnictví. Praha: Europa - Sobotáles cz., 2004. ISBN 80-86706-09-5
- HLUCHÝ, Miroslav. A KOL. Strojírenská technologie. Praha: SNTL, 1975.
- ŠVAGR, Jiří a Jan VOJTÍK. Technologie ručního zpracování kovů: Pro 1. ročník SOU. Praha: SNTL, 1988.
Obrázky
- Obr. 1: Kovonástroje - Sada vrtáků do kovu 14,5 - 30 mm se stopkou MK 2. Kovonástroje [online]. © 2014 [cit. 2014-11-21]. Dostupné z: http://www.kovonastroje.cz/Nastroje-pro-kovoobrabeni/Vrtani/Vrtaky-do-kovu-kuzel-stopka/Sady-vrtaku-s-kuzelovou-stopkou/Sada-vrtaku-do-kovu-14-5-30mm-se-stopkou-MK2.html
- Obr. 2: Small to medium diameter holes. Sandvik coromant [online]. © 2000 - 2012 [cit. 2014-11-21]. Dostupné z: http://www.sandvik.coromant.com/cs-CZ/knowledge/drilling/application_overview/general_drilling/small_to_medium_diameter_holes/pages/default.aspx
- Obr. 3: Korunkový vrták 26 mm x 30 mm HSS TiN WODEX - Nářadí a nástroje - shop.alfavaria.cz. Alfavaria tools [online]. © 2014 [cit. 2014-11-21]. Dostupné z: http://shop.alfavaria.cz/produkty/vrtani/korunkove-vrtaky/korunkovy-vrtak-26mm-x-30mm-hss-tin-wodex-3417cz
- Obr. 7 a 10: HRUBEC, Miroslav. Vrtání děr. Ostrava, 2009. Dostupné z: http://www.osu.cz/dokumenty/proportal/pdf/kpv/vrtani/stroje.html. Diplomová práce. Ostravská univerzita.
- Obr. 13: Vrtačka motážní otočná VOM 50 - APJ Praha. APJ Praha Kovoobráběcí a tvářecí stroje [online]. © 2004 [cit. 2015-01-13]. Dostupné z: http://www.apj.cz/nove-stroje/radialni-vrtacky/vrtacka-otocna-montazni-vom-50
- Obr. 15: Sklíčidlo - Wikipedie. Wikipedie Otevřená encyklopedie [online]. [cit. 2014-11-22]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Skl%C3%AD%C4%8Didlo
- Obr. 16: Redukční pouzdra Morse,CROMWELL/ nářadí NAKOL. NAKOL s.r.o. [online]. © 2014 [cit. 2014-11-22]. Dostupné z: http://www.nakol.cz/redukcni-pouzdra-morse-crw
- Obr. 20: SKALICKI, Petr. Upínání obrobků/ Petr Skalicki. In: Mechanizace a služby [online]. 2011 [cit. 2014-11-22]. Dostupné z: http://petrskalicki.wordpress.com/servis-a-opravy/strojni-triskove-obrabeni/upinani-obrobku/
- Obr. 21: Přesný strojní svěrák PROXXON 24260/ GM electronic. GM electronic [online]. ©1990–2014 [cit. 2014-11-22]. Dostupné z: http://www.gme.cz/presny-strojni-sverak-proxxon-24260-p731-861
Upínání vrtáků
Upnutí vrtáků musí být pevné a bezpečné. Vrtáky se vyrábějí buď se stopkou:
- válcovou – většinou do Ø 20 mm,
- kuželovou.
Obr. 14: Stopky vrtáku
Vrtáky s válcovou upínací stopkou se upínají do sklíčidel:
- tříčelisťových - častěji,
- dvoučelisťových.
Obr. 15: Sklíčidla
Válcová stopka vrtáku musí být do sklíčidla zasunuta alespoň do tří čtvrtin.
Sklíčidla se do vřetena vrtačky upevňují pomocí:
- kuželového upínacího trnu,
- na závit.
Přesnější uložení vrtáku ve vřetenu vrtačky zaručují kuželové stopky s tzv. morseovým kuželem ve velikostech od nejmenšího ( označení 0 ) až do největšího ( označení 6 ).
Vrtáky s kuželovou stopkou se do dutiny vřetena nasazují buď přímo nebo prostřednictvím redukčního pouzdra, který vyrovnává rozdíl velikostí. Z vřetena se uvolňují tyto vrtáky pomocí vyrážecího klínu.
Obr. 16: Redukční pouzdro
|
Velikost pouzdra (označení) |
Morseův kužel | |
| Vnější (stopka) | Vnitřní (dutina) | |
| 1x0 | 1 | 0 |
| 2x1 | 2 | 1 |
| 3x1 | 3 | 1 |
| 3x2 | 3 | 2 |
| 4x2 | 4 | 2 |
| 4x3 | 4 | 3 |
| 5x3 | 5 | 3 |
| 5x4 | 5 | 4 |
| 6x3 | 6 | 3 |
| 6x4 | 6 | 4 |
| 6x5 | 6 | 5 |
Ostření vrtáků
Výkon vrtáku je závislý na správném naostření. Ostříme:
- ručně,
- pomocí speciálních přístrojů - ostřiček.
Při ručním ostření nemůžeme zaručit přesné dodržení geometrie, což při práci způsobuje rychlé opotřebení břitů, vybočení díry z osy, zadírání, zvětšování průměru díry apod. Ale při běžné zámečnické práci se ruční broušení běžně používá.
Vrták se po opotřebení ostří na hřbetních plochách tak dlouho, až mají hlavní břity i příčné ostří správný tvar.
Příčné ostří, které svírá s hlavním ostřím obvykle úhel 55°, se většinou vybrušováním zužuje, čímž se snižuje odpor vrtáku a vrták je lépe veden.
Pokud jsou vrtáky ulomené nebo spálené, tak se musí nejdříve zkrátit a teprve potom znovu naostřít. Při broušení je třeba kontrolovat ostří vrtáku, zejména jeho souměrnost (stejná délka hlavních ostří) a dodržení úhlů. Kontrola se provádí pomocí šablon, různých speciálních měřidel nebo vyjimečně pouhým okem.
Geometrie špičky vrtáku
Obr. 17: Geometrie hrotu vrtáku
Tabulka úhlů hrotů a stoupání šroubovic v závislosti na obráběném materiálu
Obr. 18: Úhly hrotů vrtáků pro různé druhy materiálu
Chyby při broušení vrtáků
Obr. 19: Chyby při broušení vrtáků
|
Video broušení vrtáků - 1 část Video broušení vrtáků - 2 část Video broušení vrtáků - 3 část Video broušení vrtáků - 4 část
|
Upínání obrobku
Při vrtání vznikají velké řezné síly, které je třeba zachytit, aby vrtání bylo přesné a hlavně bezpečné.
Obrobek se upíná, tak aby špička vrtáku byla v ose se středem vrtaného otvoru.
Při vrtání malých otvorů do rozměrných a velkých obrobků řezné síly zachytí hmotnost obrobku a proto není upínání nutné. Obrobek pouze přidržujeme rukou.
Malé obrobky a plechy upínáme vždy!
Při provrtávání obrobku podkládáme pod obrobek podložky, čímž zabraňujeme vylamování konců díry při dovrtávání a zároveň chráníme stůl vrtačky před poškozením.
Upínání obrobku provádíme:
- Upínkami přímo na stůl vrtačky - přitahují se ke stolu pomocí šroubu s hlavou ve taru T. Jejich poloha po přitažení musí být vodorovná nebo mírně skloněná směrm k obrobku. Proto jedna strana úpínky doléhá na obrobek a druhá strana je vypodložena podložkami různé konstrukce.
Obr. 20: Upínky
- Do strojního svěráku - ovládání čelistí svěráku může být mechanické, výstředníkové, hydraulické nebo pneumatické. Jestliže hmotnost svěráku nestačí k zachycení řezných sil, je třeba svěrák upnout ke stolu vrtačky pomocí úpínek. Obrobky kruhového průřezu se upínají do svěráku pomocí prizmatických čelistí.
Obr. 21: Strojní svěrák na vrtačce
- Do ruční svěrky - tento způsob se používá při vrtání do plechu.
Vyjmenujte druhy vrtáků.
Vyjmenujte druhy vrtaček.
Určeno i pro žáky ZŠ.