Vrtání kovu: základní metody, způsoby

Vrtání kovů je jednou z metod obrábění kovů, která je široce používána v průmyslu i na domácí úrovni. Všichni jsme zvyklí dělat otvory do kovových dílů pomocí vrtačky a vrtačky/šroubováku. Přesnost a kvalita takového vrtání však ponechává mnoho požadavků.

V odvětvích, kde je důležitá rychlost, konzistentní výsledky a kvalita, se používají speciální vrtačky, různé typy vrtaček a provozní režimy zařízení. Z našeho materiálu se dozvíte, jak vrtání kovu probíhá a jak jej správně provádět.

Technologie vrtání kovů

Vrtání kovů se provádí pomocí speciálních vrtacích strojů. Otáčením řezného nástroje se vyvrtá otvor v obrobku, který se translačním pohybem (posuvem) posune hlouběji do součásti.

Stroje jsou rozděleny do dvou typů: vertikální vrtání a radiální vrtání. S pomocí formovače se zpracovávají malé obrobky, zatímco stroj je instalován nehybně a produkt se pohybuje po pracovní ploše, aby se osa vrtáku vyrovnala s osou řezaného otvoru.

Těžké a masivní díly se opracovávají na radiálních vrtačkách – obrobek je bezpečně upevněn na pracovním stole, vřetenem stroje nastaveným do požadované polohy je v něm vyvrtán otvor.

Vrtačky jsou určeny pro následující typy prací:

• vrtání;
• rozvinutí;
• vystružování;
• řezání závitů.

Jako řezné nástroje ve vrtačkách lze použít následující nástroje:

• vrtat;
• zametá;
• záhlubníky;
• závitníky (slouží k řezání závitů).

Vrtáky se používají k vrtání otvorů do kovových výrobků. Nejčastěji se výrobky zpracovávají pomocí spirálových vrtáků, které mají krk, stopku a pracovní plochu rozdělenou na dvě části – řeznou a středící. První je vybavena řeznými pracovními hranami, které jsou spojeny propojkou.

Středící část se vyznačuje dvojicí šroubových pásků, které jsou určeny k vedení vrtáku při zpracování výrobku, a dvěma spirálovými drážkami pro přívod řezné kapaliny a odvod třísek. Stopka může být vyrobena ve tvaru kužele nebo válce.

Kuželová stopka vrtáku je zajištěna pomocí adaptérových pouzder ve vřetenu a válcová stopka je zajištěna ve sklíčidle. Průměr vrtáku, materiál, ze kterého je vyrobena jeho řezná hrana, jakož i další parametry lze zjistit podle označení nanesených na hrdle vrtáku.

Typy vrtáků pro vrtání kovu

Výrobní podniky provádějící operace vrtání kovů jsou vybaveny vrtacími stroji. Doma můžete k tomuto účelu použít ruční nebo elektrickou vrtačku. Ruční nářadí v poslední době ztrácí na oblibě kvůli nedostatečnému pohodlí a nízké produktivitě.

V domácích nebo malých soukromých dílnách často najdete kompaktní stroje na vrtání kovu. Kromě malých rozměrů je jejich rozdíl od průmyslových modelů nižší produktivita. Doma je nejracionálnější a nejpohodlnější použít speciální zařízení pro upevnění elektrické vrtačky.

Dříve byla taková instalace používána pouze lidovými řemeslníky. V současné době jej lze zakoupit v každém obchodě se stavebninami. Praktičnost použití tohoto zařízení je dána spolehlivou fixací výrobku a přesným vertikálním posuvem řezného nástroje vrtáku, upevněného v jeho sklíčidle.

Vrtání kovu během instalatérských prací se provádí pomocí speciálních vrtáků – často se jim říká vrtáky. Skládají se ze stopky, řezné části a pracovní plochy, která slouží k odvodu třísek z místa vrtání. Vrtáky (vrtáky) se liší průměrem, tvarem a délkou.

Kovové vrtáky se dodávají v následujících typech:

• Spirála. Vyznačují se válcovým tvarem a průměrem až 80 mm. Úhel ostření řezné plochy je 118 stupňů.
• Kónický. Mají stupňovitou plochu ve tvaru kužele. Rozsah použití není omezen na vytváření děr, lze je použít k opravě nesprávně vyvrtaných drážek.
• korun. Dalším názvem jsou kroužkové frézy. Vrták má tvar dutého ozubení. Korunky jsou určeny pro vrtání tenkého kovu. Dutý tvar umožňuje při vytváření hlubokých děr proudit třísky skrz frézu.
• Pírko. Umožňuje hluboké vrtání kovů různých pevností. Vybaveno vyměnitelnými pracovními deskami.

K výrobě vysoce kvalitních vrtáků se používá kobalt nebo vysokopevnostní slitiny. Základna je nejčastěji vyrobena z nástrojové oceli. Řezná hrana je buď legovaná kobaltem nebo má destičku ze slitiny karbidu kovu.

Kobaltové vrtáky jsou odolné vůči vysokým teplotám a lze s nimi opracovávat produkty vyrobené z nejhouževnatějších kovů. Vrtáky vyrobené z vysokopevnostních slitin mají schopnost samoostří při provádění práce.

Metody vrtání kovů

Různé metody vrtání otvorů do kovových výrobků lze klasifikovat podle typu výroby a přidělených úkolů.

Vrtání podél přípravku a podél značení

Při vrtání jednotlivých dílů a malých sérií výrobků se nejprve vytvoří značení – střed otvoru a referenční kruhy jsou vyznačeny na kovu. Dále je produkt zpracován vrtačkou. Ručním podáváním vrtáku vyřeže předvrtaný otvor o průměru asi čtvrtiny požadovaného. Poté se vřeteno s vrtákem zatáhne, třísky se odstraní a provede se kontrola, zda zkušební kruh odpovídá dříve použitému kontrolnímu kruhu.

Pokud se kruhy jasně shodují, vrtačka pokračuje ve zpracování kovu, dokud není získán konečný výsledek. Pokud byla zjištěna odchylka, vyřeže drážky pomocí úzkého dláta směrem k bodu, kde by se měl otvor pohybovat. Dále mistr pokračuje ve vrtání kovu frézou nebo jiným řezným nástrojem, dokud není dosaženo zamýšleného výsledku.

V hromadné výrobě se zpracování kovů vrtáním provádí pomocí přípravků. Umožňují získat přesnější výsledek a šetří čas na seřizování vrtačky. Díl je bezpečně fixován pomocí přípravku v požadované poloze a vrták se pohybuje přesně požadovaným směrem. Výrobek je umístěn v instalační základně a pouzdra přípravku vedou řezný nástroj.

Master nemusí nastavovat stroj a kontrolovat přesnost zadaných parametrů – jeho úkolem je pouze nainstalovat obrobek, zapnout a vypnout stroj. Po dokončení vrtání v jednom obrobku pokračuje k dalšímu. To šetří čas a dosahuje přesných výsledků. Přípravky se nepoužívají pro zpracování jednotlivých výrobků, protože jejich nastavení pro vrtání otvorů v malém počtu dílů je iracionální.

Vrtání průchozích a slepých otvorů

Průchozí otvory procházejí celým obrobkem, slepé otvory mají určitou hloubku. K jejich vytvoření se používají různé technologie. Při vrtání průchozího otvoru se může řezný nástroj zaseknout na výstupu na opačné straně výrobku a prudký pokles odporu kovu může vést k jeho zlomení.

Pokud se to stalo během mechanického posuvu vrtačky, měli byste pokračovat ve zpracování součásti ručním vrtáním kovu při minimální rychlosti.

Slepé otvory můžete vrtat jedním ze tří způsobů:

1. Používání strojů se zařízením, které automaticky vypíná posuv vřetena. Pro obrábění součásti se stroje nastaví na požadovanou hloubku otvoru.
2. Používání strojů bez zařízení, které umožňuje automatické vypnutí posuvu vřetena. V tomto případě se používá speciální sklíčidlo, jehož přítlačná objímka se nastavuje na požadovanou hloubku otvoru vzhledem k samotnému výrobku s přesností 0,5 mm.
3. Pokud potřebujete vyvrtat otvor, jehož hloubka nevyžaduje zvláštní přesnost, na vrták se pomocí křídy nanese přibližná značka.

Vrtání otvorů

Vrtání velkých otvorů do kovu o průměru větším než 25 mm se provádí ve dvou fázích. Nejprve je otvoru dán menší průměr – délka příčného břitu většího vrtáku. V tomto případě bude větší vrták při zpracování výrobku méně zatěžován. Tato metoda je použitelná pouze pro drážky vytvořené pomocí vrtačky.

Užitečné tipy pro vrtání kovu

Většinu kovových výrobků je lepší zpracovávat při nízkých a středních otáčkách (od 500 do 1000 ot./min.). Vysoké otáčky při vrtání kovu přispívají k rychlému ohřevu řezného nástroje, což vede k jeho žíhání a ztrátě pevnosti. Na vrtačku byste neměli příliš tlačit, měli byste ji plynule podávat a udržovat nízkou rychlost vrtání kovu.

Pro kvalitní zpracování výrobků je nutné použít ostrý řezný nástroj – k otupení dochází nejčastěji během několika minut. Jeho provozuschopnost závisí na rychlosti vrtání, jakou silou je vrták přiváděn, zda je chlazen atd. Pokud není obrobek vyroben z hliníkové slitiny, vrták se v každém případě rychle stane nepoužitelným.

Než začnete vrtat do kovu, označte hrotem hrotu nebo hmoždinky požadovaný střed otvoru. Tím zabráníte sklouznutí řezného nástroje při prvním posuvu. Pokud vám výsledné vybrání neumožňuje držet vrták s velkým průměrem, musíte jej rozšířit pomocí menšího vrtáku.

Pro zajištění lepšího vrtání můžete do místa označeného důlčíkem kápnout strojní olej nebo jím ošetřit ostří řezného nástroje. To vám usnadní dokončení práce tím, že bude vrtačka vybavena chlazením. Použitím strojního oleje navíc prodloužíte životnost řezného nástroje – nedojde tak rychle k otupení a vrták se nebude muset často brousit. K chlazení jsou vhodné i další kapaliny: petrolej, mýdlová voda, speciální emulze.

Někteří odborníci doporučují používat sádlo k mazání a chlazení řezných nástrojů pro vrtání kovu. Kousek sádla roztavený otáčením vrtáku jej maže a ochlazuje. Žádná metoda se však v jednoduchosti a snadném použití nemůže srovnávat s mýdlovou vodou. Jeho použití zabraňuje kontaminaci. Stačí jedna kapka nanesená na vrtačku před zahájením práce. Řezný nástroj lze také během vrtání ošetřit mýdlovou vodou.

Velký posuv při vrtání průchozích otvorů může vést k vytvoření otřepu (otřepu) na opačné straně výrobku – boční frézy vrtáku se k němu přichytí. Vrták se kvůli tomu může náhle zablokovat a zlomit a fréza se může odlomit. Navíc se v takové situaci řezný nástroj nejvíce otupí. Takový doraz negativně ovlivňuje i samotný vrták.

Pokud provedete malý vrtací posuv a přiblížíte se k opačné straně produktu, můžete eliminovat tvorbu otřepů. Jejich vzhledu se můžete také vyhnout, když obrobek pevně přitlačíte k dřevěnému trámu umístěnému pod ním. Ještě efektivnější by bylo místo trámu použít kovovou destičku podobné nebo menší tvrdosti, než je samotný díl – musí se také pevně přitlačit na místo, kde končí otvor v kovu.

Ve většině případů je nutné vrtání otvorů do ocelových výrobků. Často je však nutné vrtat jiné kovy, to by mělo být provedeno s ohledem na určité vlastnosti. Například hliník má tendenci obalovat řezný nástroj, což mu ztěžuje průchod do vybrání, průměr výsledného otvoru se zvětšuje.

Pokud je nutné vyvrtat otvor do hliníkového dílu s vysokou přesností (například závit to vyžaduje), nezapomeňte řezný nástroj ošetřit chladicí kapalinou a co nejčastěji z něj odstraňovat třísky.

Obrábění šedé litiny nečiní žádné zvláštní potíže, není potřeba vrták chladit ani mazat. Vrtání otvorů do litinových výrobků má však své vlastní nuance. Pro vysokopevnostní šedou litinu je nutné použít tvrdokovové řezné nástroje. Ve struktuře bílé litiny dominuje cementit, který jí dodává zvláštní tvrdost, proto by se k jejímu zpracování měl používat vysokopevnostní vrták.

Vrtání velkých otvorů do kovu musí být provedeno několika způsoby. Nejprve byste měli použít tenký vrták a poté prohlubeň rozšířit větším vrtákem. Například pro získání otvoru 12 mm je lepší použít vrtáky o průměru 5 mm, 10 mm, 12 mm postupně.

Vrtáky je nutné naostřit včas. Pro tento účel je vhodné použít speciální zařízení. Je důležité pečlivě zajistit, aby hrana řezného nástroje byla symetrická – její hrany by měly být stejně dlouhé a přesně se stýkat ve středu. Jinak se získají otvory s větším průměrem.

Typické vrtáky mají úhel mezi břity 118 stupňů. Vrtáky pro hliník mají úhel 130–140 stupňů, pro měkký bronz a červenou měď – 125–130 stupňů. Ale pro uvedené kovy můžete použít i standardní vrtáky.

Pokud by otvor neměl mít sklon, měl by být vrták přiváděn přísně kolmo k povrchu výrobku. To je důležitější při zpracování dutých výrobků nebo dílů s tenkými stěnami než tenkých plechů. Trubky se často zpracovávají s přesazenými vstupními a výstupními otvory a úhel přesazení přímo závisí na průměru trubky.

Zajistit vertikální vrtání okem není tak snadné. K tomu můžete použít hotové nebo doma vyrobené přípravky, stejně jako další zařízení pro vrtání kovu, které dávají řeznému nástroji vertikální směr.

Posloupnost akcí a dodržování uvedených pravidel vám umožní vyhnout se potížím při vrtání jakýchkoli otvorů do kovu. Dodržování těchto tipů pomůže zvýšit životnost vašich řezných nástrojů. Je nutné podávat vrtačku při nízkých otáčkách a používat chladicí kapalinu, aby se udržela v provozuschopném stavu.

Ohodnoťte prosím tento článek