Tabulka – jaké materiály vrtat jakou rychlostí – Mastergrad Forum – Strana 2

Nejširší uplatnění mají spirálové vrtáky. Spirálový vrták je válcová tyč, jejíž pracovní část je opatřena dvěma spirálovitými spirálovitými drážkami určenými k odstraňování třísek a vytváření řezných úhlů na pracovním konci. Vrtáky jsou vyrobeny jak z rychlořezné oceli, tak z tvrdokovu.

Spirálové vrtáky jsou vyráběny s válcovou, kuželovou a šestihrannou stopkou. Vrtáky s válcovou stopkou jsou vyráběny o průměru do 12 mm, s kuželovou stopkou – od 6 do 60 mm.

U vrtáků s kuželovou stopkou slouží jazýček na konci vrtáku (2) jako doraz při vyrážení vrtáku (1) z kuželového pouzdra (3) pomocí klínu (4). Spirálové vrtáky jsou standardizované. Vybírejte proto pouze velikosti otvorů, pro které existuje odpovídající průměr vrtáku. Za hlavní velikost vrtáku se považuje průměr. Délka pracovní části vrtáku v závislosti na průměru je: u vrtáků s válcovou stopkou – průměr plus 50 mm a s kuželovou stopkou – 2 průměry plus 120 mm.

Geometrie spirálových vrtáků

Geometrické parametry řezné části vrtáku se skládají z úhlu čela γ (gama), úhlu hřbetu α (alfa), úhlu hrotu 2φ (phi), úhlu spirálové drážky ω (omega) a úhlu sklonu vrtáku. příčná hrana vrtáků ψ (psi).

Úhel špičky vrtáku 2φ se volí v závislosti na zpracovávaném materiálu a je:

Ocel, litina, tvrdý bronz 116°—118°
Korozi odolná ocel a 127° slitiny
Slitiny titanu 135°-140°
Červená měď 125°
Měkký bronz, mosaz 120°-130°
Hliník 130°—140°
Slitiny hořčíku 90°
Celuloid, ebonit 85°—90°
Mramor a další křehké materiály 80°
Getinax, vinylový plast, plasty 90°—100°
Organické sklo 70°
Mramor, ebonit 140°
Dřevo 140°

Úhel hřbetu α se měří rovnoběžně s osou vrtáku. Při nejběžnějším ostření se jeho hodnoty, stejně jako úhel čela, mění. Úhel hřbetu na vnějším obvodu vrtáku je 8-12 ° a na ose – 20-25 °. Úhel hřbetu vrtáku snižuje tření mezi bokem vrtáku a obrobkem. Abyste pochopili, proč je potřeba úhel hřbetu, zkuste odstranit hobliny z dřevěného prkna běžným nožem a čepel pevně přitisknout k jeho povrchu. Maximálně bude možné seškrábnout některá vyčnívající vlákna. Zvedněte čepel nad matrici do určité polohy, čímž vytvoříte úhel „zadní“ a začne odstraňovat třísky. „Zadní“ úhel by neměl být příliš velký, jinak se čepel okamžitě „ponoří“ do velké hloubky a silné třísky budete muset odstraňovat se značným úsilím.

Sklon drážek k ose vrtáku ω se může pohybovat od 10 do 55°. Úhel sklonu spirálové drážky určuje hodnotu úhlu čela: čím větší je úhel sklonu, tím větší je úhel čela. To usnadňuje proces řezání a zlepšuje výtěžnost třísek. Úhel sklonu drážky se volí v závislosti na průměru vrtáku a vlastnostech zpracovávaného materiálu. Každý materiál má svůj optimální úhel zdvihu (pro neželezné kovy 34°-45°, ocel – 25°-30°).

Proces vrtání je poměrně složitý proces, při kterém dochází k posunu jednotlivých částic, plastické deformaci a dalším jevům. Když řezná hrana spirálového vrtáku pronikne do materiálu, „nutí“ třísku klouzat podél její čelní plochy. Při vrtání křehkého materiálu, např. litiny, se tvoří volné třísky, a pokud je materiál tažný, např. měď, pak se objeví tekoucí třísky, podobně jako spirálová páska. Toto rozdělení je však zcela libovolné, protože materiály nemají vždy jasně definované vlastnosti, například mnoho křehkých plastů, které se po zahřátí, když se objeví třísky, začnou chovat jako plastový materiál.

Úhel ostření čela γ se určuje v rovině kolmé k řezné hraně. Při konvenčním ostření má úhel čela v různých bodech řezné hrany různé hodnoty. Největší hodnotu má na vnějším povrchu vrtáku, nejmenší na příčném břitu. Na špičce vrtáku bude úhel ostření čela 1-4°. Změna úhlu čela je nevýhodou spirálového vrtáku a způsobuje nerovnoměrné a rychlé opotřebení. Tento nedostatek lze řešit různými způsoby nabroušením hrotu vrtáku.

Čára tvořená průsečíkem ostřících ploch vrtáku se nazývá příčná hrana, která svírá úhel ψ rovný 55°. Velikost příčné hrany se obvykle bere jako 0,13 D (kde D je průměr vrtáku).

Aby se snížilo tření bočního povrchu o stěny otvoru, je z něj odstraněno zkosení. V tomto případě se podél spirálové drážky získá úzký pás – stuha, která také slouží jako vodítko vrtáku.

Pro zajištění zvýšené pevnosti a tuhosti tvrdokovových vrtáků ve srovnání s vrtáky z rychlořezné oceli je jádro zvětšeno na 0,25 průměru vrtáku.

Čistoty vrtaných otvorů a vysoké produktivity vrtání dosáhnete pouze tehdy, když budete pracovat s ostrým a správně nabroušeným vrtákem. Během procesu vrtání se řezná část vrtáku opotřebovává, a proto vyžaduje systematickou obnovu jeho geometrických rozměrů. Tato obnova se provádí ostřením. Vrtáky se brousí na speciálních ostřicích strojích nebo ručně na brusných kotoučích.

Upevnění obrobku.

Jedním z obtížných příkladů vrtání je vrtání okenního profilu s vnitřní kovovou výztuží. Problém je v tom, že do termoplastu a kovu se vrtají tři otvory současně, kov je dost tenký a špatně zajištěný, kov se může při vrtání ohýbat, nedochází k chlazení, plastový profil tvoří drenážní třísky a silně se o vrták otírá. To vše má extrémně negativní vliv na dobu trvání vrtáku před přeostřením, proto se snažte dodržovat pravidla:

• fixace obrobku musí být co nejpevnější a nejspolehlivější, vylučující výskyt jakéhokoli posunutí nebo ohýbání během vrtání. V případě potřeby použijte vložky a další fixační prvky.
• při obrábění tenkostěnných dílů je nutné snížit hodnotu použitého posuvu
• Pokud se vyskytnou výše uvedené problémy, nepoužívejte karbidové vrtáky, protože jsou extrémně citlivé na jakékoli ohybové zatížení

Režimy řezání při vrtání.

Posuv vrtáku při ručním vrtání otvorů na strojích by měl být co nejrovnoměrnější. Při průběžném vrtání poté, co příčná hrana vrtáku opustí kov, výrazně klesá odpor materiálu obrobku. Pokud tedy nezměníte přítlak na páce posuvu vrtačky nebo setrvačníku, vrták zachytí větší vrstvu materiálu a v důsledku toho se může zlomit. Aby se zabránilo zlomení, měl by být posuv vrtáku před opuštěním kovu co nejmenší. Pro automatické vrtání je nutné zajistit rovnoměrnost posuvu, nikoli vyvíjenou sílu. Pro obecnou představu o rychlostech posuvu lze předpokládat, že při vrtání otvorů o průměru 5-30 mm do ocelových dílů s automatickým posuvem se posuv odebírá v rozmezí 0,1-0,3 mm/ot. železné díly – v rozmezí 0,2-0,7 mm/ot. Řezná rychlost při práci s vrtákem z rychlořezné oceli by měla být asi 30 m/min, pokud je materiálem obrobku středně tvrdá konstrukční ocel, a asi 35 m/min, pokud je díl ze středně tvrdé litiny. Při práci s tvrdokovovými vrtáky lze řeznou rychlost zvýšit dvakrát až třikrát. Chlazení při vrtání snižuje teplotu vrtáku, který se zahřívá teplem řezání a tření o stěny otvoru, snižuje tření vrtáku o tyto stěny a v neposlední řadě podporuje odvod třísek. Emulze se používá jako řezná kapalina při vrtání otvorů do ocelových dílů. Vrtání otvorů do litiny se provádí bez chlazení.

Vady ostření

Při ručním ostření vrtáku jsou možné následující vady:

• Délka břitů není stejná: střed příčné hrany se nekryje s osou vrtáku. V tomto případě bude dlouhý břit více zatížen než krátký břit a rychleji se otupí. Navenek se to často projevuje ve formě odštípnutí poblíž rohu dlouhé hrany. Navíc vlivem velkého zatížení od hrany dlouhého břitu dojde k odtlačení vrtáku od osy otáčení a otvor bude mít větší průměr než průměr vrtáku. Čím hlubší je otvor, tím méně přesný bude. Vrták bude „bít“ a může se zlomit.
• Břity jsou ostřeny v různých úhlech k ose vrtáku. V tomto případě se střed příčné hrany shoduje s osou vrtáku. Protože sklon jednoho břitu je větší než druhý, druhý nebude fungovat. V tomto případě pouze jedna hrana odstraní třísky. Vlivem jednostranného zatížení břitu se vrták posune do strany a tím zvětší průměr otvoru.
• Dvě vady zároveň. Pokud po naostření vrtáku nejsou břity stejné délky a jsou skloněny k ose vrtáku pod různými úhly, pak se střed příčného břitu posune od osy vrtáku a během provozu se bude otáčet kolem osy.

Rychlost řezání

Jednou z hlavních otázek technologie vrtání je volba nejvýhodnějšího řezného režimu, tedy stanovení takové kombinace rychlosti otáčení a posuvu vrtáku, která zajistí maximální produktivitu. Rychlost otáčení vrtačky je charakterizována počtem otáček za minutu. Tato rychlost představuje dráhu, kterou urazí vnější body břitu vrtáku a měří se v metrech za minutu. Při procesu řezání materiálů se třísky, obrobek a řezný nástroj ohřívají. Optimální řezná rychlost při vrtání je taková rychlost, která poskytuje vysokou produktivitu při dostatečně dlouhém chodu vrtačky (15 minut) bez přebrušování.

Bylo prakticky zjištěno, že při ekonomické řezné rychlosti by měl vrták pracovat bez přebrušování:
— s průměrem vrtáku 5 mm — 20 minut
— s průměrem vrtáku 25 mm — 35 minut
— s průměrem vrtáku > 40 mm — 90 minut

Přípustná řezná rychlost při vrtání závisí na:

• na kvalitě materiálu vrtáku. HSS vrtáky umožňují vyšší řezné rychlosti než vrtáky z uhlíkové oceli.
• na mechanických vlastnostech zpracovávaného materiálu. Čím plastičtější je materiál, tím obtížnější je odstraňování třísek, rychleji se vrták zahřívá a jeho řezné vlastnosti se snižují. Proto lze křehké materiály vrtat vyšší rychlostí než materiály houževnaté.
• od průměru vrtáku. S rostoucím průměrem lze zvýšit řeznou rychlost, protože masivní vrták má větší pevnost a lépe odvádí teplo z řezných hran.
• z hloubky vrtání. Čím hlouběji je otvor vyvrtán, tím obtížnější je odstranění třísek, větší tření a vyšší zahřívání řezných hran. Za jinak stejných okolností lze mělké díry vrtat vyšší rychlostí a hluboké díry nižší rychlostí.
• na rychlosti posuvu vrtáku. Čím vyšší je posuv, to znamená, čím silnější je průřez třísky, tím nižší je řezná rychlost.
• na tuhost systému stroje a fixaci zpracovávaného materiálu
• na intenzitě chlazení vrtačky.

Vrták pracuje lépe při vyšších řezných rychlostech a malých posuvech. Pokud se během provozu vrták rychle otupí v rozích řezné hrany (na začátku válcové části vrtáku), znamená to, že řezná rychlost je příliš vysoká a měla by být snížena. Pokud se vrták otupí nebo odštípne podél řezných hran, znamená to, že posuv je příliš vysoký. K otupení a zlomení vrtáku dochází nejčastěji na konci vrtání průchozích otvorů (při výstupu z kovu). Aby se předešlo otupení nebo zlomení vrtáku při přejezdu, je nutné na konci vrtání snížit posuv.

Chlazení a mazání vrtačky. Nepříznivé podmínky pro odvod tepla při vrtání vyžadují chlazení vrtáku. Při vrtání viskózních materiálů musí být chlazení obzvláště vydatné.

K chlazení vrtačky během provozu použijte:
při vrtání tvrdých materiálů – petrolej, terpentýn, emulze;
při vrtání měkkých materiálů – roztok sody;
při vrtání šedé litiny – petrolej, proud stlačeného vzduchu.

Použitím chlazení při vrtání můžete zvýšit řeznou rychlost u oceli o 10 % au litiny až o 40 % a získat čistší povrch otvoru.

Výběr průměru vrtáku

V praxi existují podle účelu různé typy vrtání, například průchozí (pro průchozí), slepé, vystružované, závitové atd. Ve všech těchto případech se pro stejný jmenovitý průměr otvoru volí vrtáky různých průměrů. Je třeba mít na paměti, že během procesu vrtání vrták ve většině případů vytvoří díru a mírně zvětší její průměr. Konstrukce otvoru je velmi závislá na zpracovávaném materiálu a použitém stroji. Pokud je nutné přesné stanovení, je nutné provést zkušební vrtání a následná měření.

Průměrné hodnoty pro vývoj díry pomocí vrtáku lze vzít takto:
s průměrem vrtáku 5 mm – vyvinutí otvoru 0,08 mm
s průměrem vrtáku 10 mm – vyvinutí otvoru 0,12 mm
s průměrem vrtáku 25 mm – vyvinutí otvoru 0,20 mm

Chcete-li získat otvory s přesným průměrem, měli byste vzít v úvahu velikost vývoje a podle toho zvolit vrták o něco menším průměru. Existují dva způsoby vrtání: značením a přípravkem. Vrtání značením se používá při všech opravárenských pracích, stejně jako v malosériové a individuální výrobě. Vrtání podél přípravku se provádí bez předběžného značení a používá se v případech, kdy je nutné vyvrtat velké množství stejných dílů.

Problémy s vrtáním a možné příčiny

01 Problém:
— zvýšené opotřebení rohů řezných hran
— opotřebení vrtacích pásků, intenzivní opotřebení břitů

Důvody:
– používání vrtačky příliš dlouho
— vysoké tření a/nebo teplota v oblasti řezu
— vysoké radiální házení > 0.02 mm
— nedostatečná tuhost upevnění nástroje nebo součásti
— nedostatečně koncentrovaná chladicí kapalina
– materiál s abrazivními vměstky
— vysoká řezná rychlost, nízký posuv, měkká slitina

Řešení:
— přeostření vrtáku
— použití koncentrovanější chladicí kapaliny
– zkontrolujte hodnotu radiálního házení
– snížit řeznou rychlost
– použijte pevnější slitinu
— snižte posuv na výstupu vrtáku při zpracování průchozího otvoru

02 Problém:
— vylamování v rozích řezných hran

Důvody:
— posunutí obrobku na výstupu vrtáku
— nízká tuhost stroje, rotace vrtáku ve sklíčidle
– přerušované řezání
— překročení povoleného opotřebení vrtáku
— nedostatečné množství dodávané chladicí kapaliny (tepelné trhliny)
— vysoké radiální házení > 0.02 mm
– vysoké krmivo
– příliš silná slitina

řešení:
— zlepšit upevnění obrobku
– vytvořit další upevňovací body
– použití brutálnějšího vybavení
– zkontrolujte hodnotu radiálního házení
– sníží průtok
— zvýšit spotřebu chladicí kapaliny
– použijte vrták s měkčí slitinou

03 Problém:
— intenzivní odlupování při opotřebování otěruvzdorného povlaku na vrtacích lištách

Důvod:
– zvýšené tření při vrtání
— přístup na nakloněnou rovinu
— zpracovávaný materiál je náchylný k lepení
— nanesení nového nátěru na předchozí po přeostření

řešení:
— použití koncentrovanější chladicí kapaliny
— snižte posuv na výstupu vrtáku při zpracování průchozího otvoru
— úplné vyčištění vrtáku od nanášených povlaků

04 Problém:
— přilnavost zpracovávaného materiálu na hlavní řeznou hranu (nárůst)

Důvod:
– nízká řezná rychlost
— zvýšené opotřebení zadní plochy řezné hrany
– poškození řezných hran
— nedostatek chladicí kapaliny, nízká koncentrace chladicí kapaliny

řešení:
— použití koncentrovanější chladicí kapaliny
– snížit posuv, zvýšit řeznou rychlost
– přebrousit vrták
– nanést nátěr

05 Problém:
– tvorba trhlin a třísek na mostě
– vysoké opotřebení mostu

Důvod:
— vibrace
– drsný nebo nakloněný povrch, který má být ošetřen
— vysoké radiální házení > 0.02 mm
– nízká řezná rychlost a vysoký posuv

řešení:
– snížit posuv, zvýšit rychlost
– používat brutálnější vybavení
— snížit přesah vrtáku, snížit radiální házení
– zlepšit kvalitu povrchu

06 Problém:
— plastická deformace vrtáku

Důvod:
— řezná rychlost a/nebo posuv jsou příliš vysoké
– nedostatek chladicí kapaliny
– příliš měkká slitina
řešení:
— snížit rychlost a/nebo posuv
— zvýšit průtok chladicí kapaliny
– přejít na tvrdší slitinu

Důvod:
— vrták se dostane do dřezu a velmi se vychýlí a zlomí se
— při průběžném vrtání vyjíždí vrták z výrobku pod velkým úhlem, zasekává se a láme se
— když je hloubka vrtání větší než délka kanálků pro třísky, dochází k ucpání, silnému zahřívání, otupení a zlomení
– když vrták opustí obrobek na konci vrtání, pokud se posuv nesnížil, ale zůstal stejný, vrták se často zlomí
— ke zlomení dochází i při práci s tupým vrtákem
— posunutí obrobku, nedostatečná tuhost, nesprávné způsoby zpracování

řešení:
– snížit krmení v problémových oblastech
— kontrola řezných podmínek, zlepšení tuhosti upevnění obrobku a vrtáku
– pro hluboké vrtání použijte delší vrtáky
– snižte posuv při výstupu vrtáku
– přebrousit vrták

Řezné materiály pro nástroje RUTOOL

Wolfram-molybdenová rychlořezná ocel pro univerzální použití. Vysoká houževnatost umožňuje použití oceli při výrobě nástrojů pro ruční systémy nebo se špatnou fixací obrobku. Ocel se hůře než ostatní vyrovnává s přehříváním během provozu a při vysokých teplotách ztrácí svou tvrdost dříve než ostatní.

Zdroj informací: Makienko N.I. Obecný instalatérský kurz. – M. Vyšší. škola, 1989.

Časopis „Věda a život“ č. 6-2000 Autor: A. Golovy

lesník napsal: Takže vrtačka nebo vrtací stojan je jen trik?

Stroj není vůbec relevantní, je pro jinou aplikaci a jinou úroveň. Vrták ve stojanu ani není vábnička, ale drzý podvod. Pro vrtání kovu je potřeba systém přívodu chladicí kapaliny pro vrtání dřeva, není potřeba stojan a problém pravého úhlu je vyřešen vyrobením přípravku z tvrdého hustého dřeva. Beton ve sloupku není vrtaný. A proč je po tom všem potřeba?

sanya1965

08.07.2011 ve 11:02:52

Ves napsal: Aby to bylo jednodušší.

1. Stůl ke stroji.
2. Posuv (řezná rychlost) není specifikován.
3. 4mm ocelový vrták a 3000 ot./min? Co je to za ocel a jak je tvrdá? Ale obecně budou technologové v továrnách závidět. Toto je zcela nové slovo v prostředí zkostnatělého inženýrství. Měď je taky 3000? Ukažte autorovi, opravdu to chci vidět.

lesník

08.07.2011 ve 13:45:14

sanya1965 napsal: Automat je úplně mimo téma, je to jiná aplikace a jiný level

Co znamená úroveň? Vysvětlete, v čem je zásadní rozdíl? Samozřejmě kromě pohonu a principu volby rychlosti otáčení.

sanya1965 napsal: Pro vrtání kovu je nutný systém přívodu chladicí kapaliny

Kdo vám brání používat například tuk Fisher nebo nějaký jiný přístrojový tuk?

sanya1965 napsal: problém pravého úhlu je vyřešen vyrobením přípravku z tvrdého hustého dřeva

Pro každý průměr? Dirigent se časem porouchá. Ověřeno.

sanya1965 napsal: A proč je po tom všem potřeba?

Nedávno na chatě bylo potřeba udělat asi 80 otvorů v profilu s průchozím otvorem 7 mm. Výrazný. Nakernil. Zapnutý vrták ve stojanu. Zrychlil tempo. A sloužil jen prázdná místa. A samozřejmě jsem si nezapomněla nasadit brýle.

Vadim63

08.07.2011 ve 14:05:03

1. Stůl ke stroji.
2. Posuv (řezná rychlost) není specifikován.
3. 4mm ocelový vrták a 3000 ot./min? Co je to za ocel a jak je tvrdá?

Pak potřebujete toto: „Baranovsky Yu.V. – Režimy řezání kovů. Adresář”

Ves

08.07.2011 ve 14:43:26

Vadim63 napsal: Jsou tam jen tři listy.

Spěchal jsem a nevšiml jsem si. Promiň. :)

sanya1965

08.07.2011 ve 15:14:23

lesník napsal: Co znamená úroveň? Vysvětlete, v čem je zásadní rozdíl? Samozřejmě kromě pohonu a principu volby rychlosti otáčení.

Dokážete si představit, že jednoho dne hutní závod všechny stroje odstraní a nahradí je vrtáky? Toto je úroveň. Kartáčový motor se nikdy nemůže srovnávat s řemenovým pohonem, pokud jde o točivý moment a životnost.

lesník napsal: Kdo vám brání používat například tuk Fisher nebo nějaký jiný přístrojový tuk?

Abych byl upřímný, stále o mazivu Fischer nic nevím. 45 let to nebylo potřeba. No posuďte sami – měď, 3000, maz, vrtačka se za vteřinu zahřeje na 150-180 stupňů. Je to viskózní. A hobliny podle definice neposkytnou odvod tepla; Tak tohle je úplný nesmysl!

lesník napsal: Pro každý průměr? Dirigent se časem porouchá. Ověřeno.

Ano, pro všechny. Vrtání 3-10mm otvorů na stroji trvá pět minut, přípravek měním po cca 5 letech. Vyrábím z buku nebo dubu. Kdysi to byl buxus, to byla celá písnička.

lesník napsal: Nedávno na chatě bylo potřeba udělat asi 80 otvorů v profilu s průchozím otvorem 7 mm. Výrazný. Nakernil. Zapnutý vrták ve stojanu. Zrychlil tempo. A sloužil jen prázdná místa. A samozřejmě jsem si nezapomněla nasadit brýle.

Pokud nevrtáte ve výšce, ale samostatný obrobek, pak je to na domácím stroji ještě jednodušší a jeho cena je nižší než náklady na slušnou vrtačku. Hlavní výhodou vrtačky je její MOBILITA. Nedávno jsem také vrtal otvory 6mm, 24ks. v rohu č. 63. Mám svařovanou konstrukci, výška 2,5m. Takže vodič (zdarma) se svorkou (levně) odvedl skvělou práci. A to je ve výšce, uvědomte si.