Schéma šroubovitého vrtáku Tělo vrtáku se směrem ke stopce nepatrně zužuje (0,03 ÷ 0,04 mm na 100mm) Jádro vrtáku se z pevnostních důvodů zvětšuje 1:70

Šroubovité vrtáky Šroubovité vrtáky jsou dvoubřité nástroje se šroubovitými drážkami, které umožňují : odvod třísky Přívod chladící kapaliny Materiál vrtáků : RO 19 802 IT - Tolerance h8 ÷h9 ε = 119 ± 2° pro ocel , litinu, bronz, mosaz ε = 130 ± 2° měď, lehké kovy ε = 140 ± 2° pro tvrdé materiály

P = 𝑾 𝒕 = W ∙ n = 2 ∙ 𝛑 ∙ Mk ∙ n = 𝝎∙ Mk Vzorce pro vrtání Výkon P = práce za určitý čas Místo času „t“ [s] dosadíme otáčky „n“ [ot/s] Příkon elektromotoru Kde je účinnost 0,75 – 0,85 Krouticí moment = moment silové dvojice Práce W Síla působící po určité dráze Působí 2 síly ⇒ 2 ∙ 𝑭𝒛 𝟐 Na dráze ⇒𝛑 ∙ 𝐃 𝟐 Mk = 𝐅𝐳 𝟐 ∙ 𝐃 𝟐 P = 𝑾 𝒕 = W ∙ n = 2 ∙ 𝛑 ∙ Mk ∙ n = 𝝎∙ Mk W = 2∙ 𝐅𝐳 𝟐 ∙ 𝛑 ∙ 𝐃 𝟐 Pe = 𝑷 𝜼

Řezná síla vrtání Fx, Fy – složky řezné síly ve směru posuvu a přísuvu zanedbáváme ⇒ Fř = 𝑭𝒙 𝟐 𝟐 + 𝑭𝒚 𝟐 𝟐 + 𝑭𝒛 𝟐 𝟐 Fř = 𝑭𝒛 𝟐 𝟐 = p ∙ S = p ∙ 𝒇 𝟐 ∙ 𝑫 𝟐 [N]

Kopinatý vrták a korunkový vrták Je dvoubřitý nástroj. Moderní mají destičky ze SK. Používá se u NC strojů. Slouží k výrobě na tzv. jádro. Jádro můžeme použít. Používá se od 30 mm.

Stupňovitý vrták Slouží ke zvýšení efektivnosti vrtání. Používá se pro vrtání díry pro šroub s válcovou nebo kuželovou hlavou. Nástroj má vrtací a zahlubovací část, současně vrtá i zahlubuje díru.

Strojní čas vrtání t = 𝑳 𝒏 ∙ 𝒇 [min] t- strojní čas vrtání [min] L- dráha vrtání [mm] L= ln + l + lp [mm] ln – náběh [mm] lp – přeběh [mm] n- otáčky vrtáku [ot/min] f- posuv vrtáku [mm/ot]

Odvození délky přeběhu Pro dokonalé vyvrtání díry musí být dodržena správná délka přeběhu . Výpočtem zjistíme, že se rovná asi 1/3 průměru vrtáku. Odvození vztahu: tan −1 60°= lp D 2 ⇒ 𝐥𝐩= 𝐭𝐚𝐧 −𝟏 𝟔𝟎° ∙ 𝐃 𝟐 ≐ 𝐃 𝟑

Úkoly: Vypočítejte Mk, W, P, Pp šroubovitého vrtáku. Napište dva vzorce pro výpočet řezné síly vrtání, nakreslete schéma působení složek řezné síly. Popište části šroubovitého vrtáku.

Vrtání a vyvrtávání Vrtání a vyvrtávání jsou způsoby obrábění válcových (výjimečně kuželových) děr. Hlavní řezný pohyb je rotační, koná ho nástroj, vedlejší řezný pohyb - posuv a přísuv koná ho většinou nástroj. Vrtání je zhotovování díry do plného materiálu. Vyvrtávání je dokončování, zvětšování jiným způsobem předzhotovené (předlité, předkované) díry.

Plocha třísky vrtání a vyvrtávání Schéma vrtání Schéma vyvrtávání S = 𝐟 𝟐 ∙ 𝐃 𝟐 [mm2] S = 𝐟 𝟐 ∙ 𝐃−𝐝 𝟐 [mm2]

Druhy vrtaček Stolní vrtání děr do 16 mm, malé obrobky, - umístíme- li několik vrtaček vedle sebe na jednom podstavci, jedná se o tzv. řadovou vrtačku Sloupová díry do 40mm, pro menší obrobky, které se upínají na pracovní stůl, větší obrobky se upínají na základovou desku do drážek pomocí upínek Stojanová díry do 60mm, má tužší konstrukci Otočná – radiální vrtačka označení VR, hlavní částí vrtačky: - sloup s otočným ramenem, základová deska, vřeteník, slouží pro vrtání a vyvrtávání děr do 100mm , možnost upnutí: - na základovou desku, - na pracovní stůl, - v přípravku Přenosné otočné vrtačky slouží k vrtání děr u rozměrných součástí a těžkých obrobků, - vřeteník na konci ramene spolu s vrtákem se dá natočit kolem dvou k sobě kolmých os .

Sloupová a radiální vrtačka

Další druhy vrtaček Vrtačky s revolverovou hlavou používají se pro obrábění děr postupně několika nástroji Speciální vrtačky: a. Vícevřetenové – produktivní vrtání v sériové výrobě, - jsou jednoúčelové stroje, mohou vrtat díry ve dvou nebo více rovinách, dají se sestavit ze stavebnicových jednotek b. Souřadnicové vrtání přesných děr s přesnou roztečí, používají se hlavně v nástrojárnách při výrobě přípravků c. Číslicově řízené mají počítačem řízený pohyb ve směru osy X a Y, hloubka vrtání se nastavuje zarážkami

Vodorovné vyvrtávačky jsou univerzální stroje, na kterých se dá frézovat, řezat závity a vyvrtávat. Používají se pro obrábění nerotačních součástí (převodových skříní atd.) Vedlejší řezný pohyb koná většinou obrobek upnutý na pracovním stole. Průměr děr se pohybuje v rozmezí 60 – 315mm. Rozdělení : Stolní Deskové Číslicově řízené Obráběcí centrum – vzniká přidáním zásobníku a výměníku nástrojů k NC vyvrtávačce

Nástroje pro vrtání a vyvrtávání Podle normalizace – normalizované, - speciální (operační) Podle materiálu – z nástrojové oceli – ze slinutých karbidů – P10, P20, 18 XXX Podle způsobu upnutí – se stopkou, - nástrčné Podle rozteče – stejnoměrné, - nestejnoměrné Podle tvaru – válcové, - kuželové, - tvarové Podle způsobu obrábění: Vrtáky – šroubovité, - středící, - kopinaté, - stupňovité, speciální na dlouhé díry Záhlubníky Výhrubníky - IT 9-12 výstružníky (strojní, ruční, rozpínací, stavitelné) Vyvrtávací tyče a vyvrtávací hlavy

Dosahované stupně přesnosti Řezné podmínky Dosahované stupně přesnosti Vrtání IT 13 Vyhrubování IT 9 ÷12 Vystružování IT 5 ÷ 8 Řezné podmínky jsou závislé a volíme je podle : Druhu materiálu obrobku a jeho obrobitelnosti Materiálu nástroje Na hloubce díry Na způsobu vrtání Řezné podmínky: Řezná rychlost Otáčky Posuv na otáčku

Upínání nástrojů Za kuželovou stopku – přímo do kuželové dutiny vřetene, - pomocí redukčních pouzder. Za válcovou stopku – upevňuje se na vřeteno upínací hlavičkou, zvláštním upínacím čelisťovým pouzdrem.

Úkoly: Jaký je rozdíl mezi vrtáním a vyvrtáváním? Vypočítejte plochu třísky na jeden břit. Vyjmenujte druhy vrtaček.

Vyvrtávací nástroje Používáme pro hrubování a dokončování děr předvrtaných nebo předlitých. Rozdělení : Výhrubníky Výstružníky Vyvrtávací tyče Vyvrtávací hlavy

Vyvrtávací tyč Vyvrtávací tyč Nástrojem je nůž, jehož konstrukce je stejná jako u soustružnického nože. Nůž je upevněn na konci tyče. Podle počtu břitů se dělí tyče na 1 břité a 2 břité. Vyvrtávací hlavy Jsou určeny pro průměry větší, než 500mm.

Dělový vrták (hlavňový) vrták Skládá se z řezné části – speciálně tvarované trubky a upínacího pouzdra. Trubkou se přivádí chladící kapalina o tlaku 20 MPa, která současně vnějším výřezem odvádí třísku. Hlavňový vrták je veden v pouzdru. Přesnost děr je IT 8. (např. ∅ 30H8)

Ejektorový vrták Ve vrtací hlavici jsou 3 řezné destičky a 2 vedení (fazetky ze SK) Tryskou proudí kapalina a vytváří podtlak, kterým se „odsává“ tříska. Použití: pro hluboké díry v sériové a hromadné výrobě. Má větší přesnost než hlavňový vrták.

Výhrubníky Výhrubníky jsou 3 až 4 břité nástroje s břity ve šroubovici Druhy : Podle upínání : Stopkové – do ∅ 30mm Nástrčné – nad ∅ 30mm Podle přesnosti díry : Výhrubník předzhotovující – používá se před výstružníkem, je o 0,2 – 0,4 mm menší, než průměr výstružníku. Výhrubník dokončovací – je posledním nástrojem, kterým se díra vyrábí. Přesnost děr je IT 9- 12

Výstružníky Jsou dokončovací vícebřité nástroje ( 6 ÷ 12 zubů) pro výrobu děr IT 5 ÷ 8, díry jsou předtím zpravidla vyhrubovány Dávají dírám požadovaný přesný rozměr, geometrický tvar a hladký povrch Sudý počet zubů - 6, 8, 10, 12 – výhodou je přímé měření průměru, nevýhodou je sklon k oválným dírám Lichý počet zubů – výhodou jsou přesné kruhové díry, nevýhodou je nepřímé měření průměru Řešením je výstružník se sudým počtem tubů a nestejnoměrnou roztečí Zuby mohou být: 1. přímé 2. ve šroubovici - přednostně levé, protože nedojde k „zakousnutí“ výstružníku

Výhrubník předzhotovující Používá se před výstružníkem. Jeho průměr je o 0,2 až 0,4 mm menší, než průměr výstružníku. p - přídavek na vystružování tv - tolerance výhrubníku ∅𝐝𝐯= 𝐃𝐌𝐑 −𝐩 −𝐭𝐯 ∅𝐝𝐯= 𝐃𝐌𝐑 − 𝟎,𝟐÷𝟎,𝟒 −𝐭𝐯

Výhrubník dokončovací Toleranční pole výhrubníku Je posledním nástrojem, který díru vyrábí s přesností IT 9 – IT12. ∅𝐝𝐯= 𝐃𝐌𝐑+ 𝟎,𝟕÷𝟎,𝟖 ∙𝐓 −𝐭𝐯

Výstružník Toleranční pole výstružníku Výpočet průměru výstružníku ∅𝐝𝐯= 𝐇𝐌𝐑−𝒂 −𝐭𝐯 ∅𝐝𝐯= 𝐃𝐌𝐑+𝐛 +𝐭𝐯 přídavek na rozhození, vyosení a = 0,15 ∙ T přídavek na přeostření b = 0,35 ∙ T toleranční pole výstružníku tv = 0,5 ∙ T

Úkoly: Popište nástroje na obrázcích. Vysvětlete rozdíl mezi výhrubníkem a výstružníkem. Nakreslete toleranční pole výhrubníku a výstružníku a odvoďte velikost jejich průměru.