Reklama
A A A

OBRÓBKA OTWORÓW NARZĘDZIAMI Z KRAWĘDZIAMI TNĄCYMI

Otwory krótkie wierci się wiertłami spiralnymi, które wykonuje się o średnicach od 0,25 do 80 mm. Jednakże wskutek występowania przy obróbce wiertłami o większych wymiarach znacznych sił należy stosować w tych przypadkach bardzo sztywne obrabiarki o dużej mocy. Ponadto możliwe są odkształcenia części. Dlatego zwykle otwory w materiale pełnym wierci się przy śred­nicy poniżej 26—30 mm. W celu dalszego zwiększenia średnicy otworu stosuje się wiercenie jednym lub dwoma wiertłami o większych wymia­rach. Średnicę pierwszego wiertła dobiera się w przybliżeniu dwa razy mniejszą niż średnica wiertła do dalszego wiercenia. Otwory można wiercić przy ruchu obrotowym narzędzia (wiertarki pionowe, promieniowe i wielowrzecionowe) lub przy ruchu obrotowym części (tokarki, rewolwerówki, automaty i półautomaty). Przy wierceniu obracającej się części odchylenie osi wiertła od wła­ściwego kierunku jest mniejsze niż przy wierceniu obracającym się narzę­dziem. Wyjaśnić to można w następujący sposób: jeśli przy obrocie wiertła jego oś nie pokrywa się z kierunkiem posuwu (rys. 47a), to przy absolutnie sztywnym wiertle obróbka nie jest możliwa; ponieważ jednak wiertło nie jest narzędziem sztywnym, więc po zagłębieniu się w metal rozpo­czyna się wyginanie jego końca i otwór otrzymuje się z osią skrzywioną. Odchylenie osi wiertła może być również wywołane przez nierówno­mierne zaostrzenie jego tnących krawędzi, niejednakowe ich stępienie, luzy w łożyskach wrzeciennika obrabiarki, ugięcie się wiertła itp. Zwykle na odchylenie osi otworu wywiera wpływ sumaryczne oddziaływanie wymienionych i innych czynników (rys. 47b). W razie obrotu części czynniki te mają mniejszy wpływ na odchylenie osi otworu. Rzeczywiście, jeśli obraca się część, to jedna ze skrawających krawędzi narzędzia pracuje jak nóż (rys. 47c); przy tym opór skrawania oddziałuje na wiertło w taki sposób, że jego oś zmierza do zajęcia położenią zgodnego z osią obrotu obrabianej części. W tym przypadku otwór może ulec zniekształceniu; jeśliby wiertło było absolutnie sztywne, otwór przybrałby kształt stożkowy (rys. 47c). Odchylenie osi otworu przy obracającym się narzędziu można zmniej­szyć przez zastosowanie tulejek wiertarskich. Jednakże przy wierceniu długich otworów odpowiednio długimi wiertłami zmniejsza się znaczenie tulejek wiertarskich ze względu na znaczny wysięg skrawających kra­wędzi wiertła. Dlatego głębokie otwory, np. w wałach, wierci się przy obrocie obrabianej części. Jeśli otwory wierci się na tokarkach lub rewolwerówkach to nie zachodzi potrzeba stosowania tulejek wiertarskich, przy czym unika się ułamania wierteł o małych średnicach i odchylenia osi otworu przez wstępne nawiercenie. Polega ono na wykonaniu wgłębienia przy pomocy krótkiego wiertła spiralnego o dużej średnicy lub wiertła piórkowego, którego kąt wierzchołkowy jest mniejszy (90-f-100°) niż w wiertle zwy­kłym (116-4-120°). W tym przypadku na początku wiercenia narzędzie skrawające dotyka części nie ścinem wierzchołkowym, lecz krawędziami skrawającymi (rys. 48). Jeśli wiertło na początku wiercenia dotyka części ścinem, to wskutek możliwości bicia czoła obrabianej części i występo­wania na niej nierówności może ono zacząć ześlizgiwać się po tym czole, co pociąga za sobą boczne obciążenia, pod których wpływem wiertło może się ułamać lub zboczyć z właściwego kierunku. Jest to szczególnie niebez­pieczne dla wierteł o małych średnicach (do 7 mm). Wiertła spiralne są narzędziami stosunkowo mało sztywnymi i łam­liwymi, nie wytrzymującymi nacisków bocznych. Dlatego też unika się rozwiercania nimi surowych otworów (w odkuwkach lub odlewach). Kształt takich otworów nie jest regularny i dlatego możliwe są silne wahania obciążenia na krawędziach skrawających, wynikające z nierów­nomiernego naddatku na obróbkę. Przy każdym rodzaju wiercenia posuw dobiera się w zależności od średnicy wiertła. Przy wierceniu otworu ze zbyt dużym posuwem można wiertło połamać. Wielowrzecionowe wiertarki stosowane do wiercenia małych otworów wyposaża się niekiedy w specjalne urządzenia do automatycznego zatrzy­mywania i cofania narzędzia w razie wzrostu pokonywanego oporu przez którekolwiek wiertło ponad z góry ustalone obciążenie. Zwiększenie tego oporu może być wywołane przez stępienie się narzędzia, nierównomierną twardość obrabianego materiału itp. Zbyt duże nagromadzenie się wiórów w rowkach wiertła może również stać się przyczyną jego połamania. Dlatego przy wierceniu otwo­rów w części nieruchomej za pomocą wierteł spiralnych należy przy okre­ślonym (różnym dla różnych obrabianych materiałów) stosunku długości otworu do jego średnicy od czasu do czasu wiertło cofać z otworu. Jest to konieczne dla usunięcia wiórów nagromadzonych w rowkach wiertła i ostudzenia krawędzi skrawających. Pojedyncze otwory lub kolejno kilka otworów wierci się w małych częściach najczęściej na wiertarkach pionowych przy użyciu tulejek wier-tarskich. Do wiercenia takich otworów w wielkich częściach, przy małej lub średniej skali produkcji stosuje się wiertarki promieniowe. Przy produkcji masowej wielkich części stosuje się zwykle do wier­cenia układu otworów wielowrzecionowe wiertarki zespołowe (rys. 49). W wielu przypadkach na zwykłych wiertarkach ustawia się głowice wielowrzecionowe. Wierci się wtedy jednocześnie większą ilość otworów. Do wiercenia otworów, które następnie mają być obrobione innymi narzędziami (np. sozwiertakami zgrubnymi i wykańczającymi) stosuje się na wiertarkach pionowych i promieniowych uchwyty łatwo wymienne. Wiercenie, rozwiercanie zgrubne i wykańczające można wykonywać równolegle na wiertarkach wielopozycyjnych (patrz rys. 2). Otwory o dużym stosunku długości do średnicy (powyżej pięciu) nazywa się otworami głębokimi. Otwory z naciętym gwintem nazywamy gwintowanymi, a z naciętymi rowkami — otworami wpustowymi lub wypustowymi. Do wiercenia głębokich otworów w częściach, które trudno jest obracać dookoła osi otworu (np. przy wierceniu kanałów smarowych w wałach korbowych) stosuje się obrabiarki z automatycznym wielokrot­nym cofaniem wiertła w czasie obróbki. Jak już wspomniano, bardziej racjonalne jest wiercenie otworów w obracającej się części, jeśli tylko jest to możliwe, ponieważ w tym przy­padku zmniejsza się odchylenie osi wiertła. Głębokie otwory w wałkach i innych częściach, które można obracać dookoła osi tych otworów (np. w wałkach rozrządczych i korbowodach silników), wierci się zwykle na wiertarkach do głębokiego wiercenia lub na wiertarkach o specjalnym przeznaczeniu. Obrabiarki do głębokiego wiercenia zewnętrznie podobne są do tokarek do nakiełków. Na długim łożu znajduje się głowica z wrzecionem zaopatrzonym w uchwyt szczękowy. Jeden koniec wierconego wałka mo­cuje się w uchwycie, drugi umieszcza się w podtrzymce. W koniku mającym posuw mechaniczny mocuje się wiertło. Obrabiarka posiada pompę do chłodziwa -— oleju lub emulsji — tłoczonego pod dużym ciśnieniem (od 4 do 40 atn i nawet więcej). Chłodziwo wymywa wióry z otworu i studzi wiertło. Głębokie otwory wierci się wiertłami do luf karabinowych i ar­matnich. Wiertło do luf karabinowych (rys. 50a) składa się z końcówki ze stali szybkotnącej przyspawanej do okrągłego, długiego pręta o mniejszej śred­nicy. Wiertło ma jedną krawędź skrawającą. Część prowadząca jest lekko stożkowa; wycięty jest w niej jeden prosty kanał. Krawędź skrawająca tworzy linię łamaną. Zapewnia to lepsze rozdrabnianie wióra. Kanał utworzony przez luz między prętem, do którego jest przyspawana końcówka, i ściankami otworu służy do doprowadzania chłodziwa i usuwania wiórów. Wiertło do luf armatnich jest prostsze (rys. 50b); składa się również z lekko stożkowej końcówki ze ściętą płaszczyzną, która jest przyspawana do długiego pręta o mniejszej średnicy. Końcówka ma jedną krawędź skrawającą. Często w wiertłach obu typów chłodziwo doprowadza się przez cen­tralny kanał w pręcie. Zaopatrzenie wierteł do luf karabinowych i armat­nich w jedną tylko krawędź skrawającą powoduje zbliżenie warunków ich pracy do istniejących przy roztaczaniu. Zbaczanie osi wierteł przy wierceniu takimi wiertłami jest mniejsze, a powierzchnię obrobioną otrzymuje się gładszą niż przy stosowaniu wierteł spiralnych. Jednakże wydajność obróbki takimi wiertłami jest mniejsza niż wydajność obróbki wiertłami spiralnymi. Wynika to stąd, że wiercenia wiertłami do luf armatnich i karabinowych można wykonywać tylko przy małych posu­wach (0,03—0,06 mm/obrót). W fabrykach samochodów i ciągników takie wiertła stosuje się do drążenia wałków rozrządczych i do wiercenia kanałów olejowych w korbowodach.