Struktura

Vyvrtávání

Vyvrtávání

Vyvrtávání je obrábění (zvětšování) předvrtaných, předlitých nebo předkovaných děr jednobřitým nebo vícebřitým nástrojem.

Doporučené pro žáky ZŠ.

Obr. 1: Nástroje

 

Podstata metody

Hlavním řezným pohybem vyvrtávání je rotační pohyb. Nástroj upnutý ve vřetenu vykonává tento pohyb  na  horizontálních (vodorovných) vyvrtávačkách. Vedlejším pohybem je posuv na horizontálních vyvrtávačkách. Tento posuv může konat nástroj vysouváním pinoly s vřetenem nebo obrobek, který je upnut na pracovním stole.

Vyvrtávání se používá u průměru děr větších než 30 mm. Vyvrtávat je možno i menší díry od průměru 10 mm.

Díra se upravuje hrubováním. Hrubování zpřesní polohu a geometrický tvar díry. Při vyvrtávání načisto se používá vyšší řezná rychlost. Průřezy třísek jsou malé, zlepší se i jakost obrobeného povrchu.

 

Nástroje

Mezi nástroje pro vyvrtávání patří vyvrtávací hlava nebo vyvrtávací tyč.

  • Vyvrtávací hlava se používá pro vyvrtávání krátkých přesných děr, pro osazení nebo pro zarovnání čela díry.

Obr. 2: Vyvrtávací hrubovací hlava

 

Obr. 3.:Vyvrtávací dokončovací hlava

 

Obr. 4: Adaptér
  • Vyvrtávací tyč  tvoří většinou kruhový držák, do něhož jsou vsazeny vyvrtávací nože. Vyvrtávací tyče se vyrábějí jednobřité, dvoubřité, vícebřité (hrubovací práce). Používají se k obrábění vnitřních, kuželových a složených ploch a ke srážení hran. Vyvrtávací tyče se upínají přímo do vřeten vrtaček nebo vyvrtávacích strojů.

              Pro hrubování se používají dvoubřité a vícebřité vyvrtávací tyče. Zvětší se tím úběr materiálu. Všechny břity musí být přesně seřízené, pracují pak na stejném průměru a odebírají stejný průřez třísky. Tyč je tak namáhaná pouze točivým momentem a ne ohybem.

 

Obr. 5: Vyvrtávací sestava (1. vrtací hlava, 2. vyvrtávací tyč, 3. imbus, 4. klíč Torx).

 

             K obrábění načisto se používají ve většině případů jednobřité vyvrtávací tyče, těmi se dosahuje při odebírání třísek malých průřezů. Díry dosahují vysoké geometrické přesnosti a jakosti obrobeného povrchu.

 

Obr. 6: Vyvrtávací tyče

 

  • Vyvrtávací nůž se do vyvrtávací tyče upíná různými způsoby. Musí být však u něho možno seřizovat polohu nože, tím se určuje velikost vyvrtávaného průměru. U vyvrtávacích tyčí pro vyvrtávání přesných děr je vyvrtávací nůž uložen v saních. Požadovaný průměr díry se nastaví mikrometrickým šroubem.

Upínače a příslušenství

K upnutí vyvrtávacích hlav i  tyčí se používá různých upínačů (obr. 7 a 8) a dalšího příslušenství (obr. 9 a 10).

 

Obr. 7: Upínače

 

Obr. 8: Upínače

 

Obr. 9: Příslušenství (prodloužení, redukce)

 

Obr. 10: Příslušenství (chladicí nástavec, srážeč hran)

 

Stroje

Horizontální vyvrtávačky (horizontky) jsou nejuniverzálnější obráběcí stroje s množstvím přídavných zařízení. Tato zařízení umožňují provádět velké množství různých operací. Využívají se hlavně v kusové a malosériové výrobě.

 

Obr. 11: Horizontální vyvrtávačka WHM 110

Horizontální vyvrtávačky se vyrábějí v těchto provedeních:

  • Stolová vyvrtávačka má na pevném stojanu výškově přestavitelný vřeteník. Pracovní stůl má podélný a příčný posuv, může se také otáčet kolem své svislé osy. Vřeteno vykonává hlavní otáčivý řezný pohyb, posouvá se také ve směru své osy (vedlejší pohyb). Na druhé straně lože je umístěn pomocný stojan s ložiskem, stojan slouží k podepření vyvrtávacích tyčí.

 

Obr. 12: Stolová vyvrtávačka WH 10 CNC
  • U deskové vyvrtávačky  je vřeteník stejný jako u stolové vyvrtávačky. Stojan se pohybuje příčně. Desková vyvrtávačka nemá pracovní stůl. Na pracovní desku se upíná obrobek, který nekoná žádný pohyb. Tato vyvrtávačka se používá pro vyvrtávání děr do těžkých a rozměrných obrobků.

 

Obr. 13: Vyvrtávačka desková HCW 3000

 

  • Jemná vyvrtávačka má jeden nebo více vřeteníků upevněných na loži. Obrobek se upíná na pracovní stůl, který se může po loži posouvat. Stůl má většinou hydraulický pohon. Pro zvýšení přesnosti musí být všechny rotační součásti dobře vyváženy.

Práce na vyvrtávačkách

Vyvrtávání válcových děr je základní prací na horizontálních vyvrtávačkách. Univerzálnost těchto strojů umožňuje i další práce, např. vrtání, vystružování, řezání závitů a frézování. Zarovnávání čelních ploch, zápichy v dírách a zahlubování nožem se provádí pomocí vyvrtávací hlavy s nožovým suportem. Nožový suport má radiální posuv, který je odvozený od otáčení hlavy. Na horizontální vyvrtávačce lze s pomocí zvláštních přípravků soustružit vnější válcové i kuželové plochy.

Řezné podmínky

Řeznou rychlost ovlivňuje špatný odvod tepla při obrábění díry a  zhoršené podmínky pro odvod třísek z místa řezu. Do jisté míry volbu průřezu třísky omezuje malá tuhost vyvrtávacích tyčí. Pokud se respektují tyto zvláštnosti, je možno volit řezné podmínky podobné jako při soustružení.

Tabulka 1. Hodnoty hloubky řezu a posuvu

Operace Hloubka řezu (mm) Posuv na otáčku (mm)
Hrubování 3 - 5 01 – 1,5
Dokončování 0,2 - 0,5 0,04 – 0,3
Jemné vyvrtávání 0,1 – 0,3 0,005 – 0,05

Na požadované jakosti obrobeného povrchu a tuhosti vyvrtávací tyče závisí velikost posuvu.

Řezná rychlost se určuje podobně jako při soustružení, snižuje se o  koeficient, jenž závisí na průměru obráběné díry.

vcv* *= vcs .k

vcv *- řezná rychlost při vyvrtávání *

vcs - řezná rychlost při soustružení

*k - opravný koeficient *

Tabulka 2. Hodnoty opravného koeficientu (k)

Průměr díry v (mm) Opravný koeficient
20 - 50 0,70
50 - 80 0,80
80 - 150 0,90
150 - 250 0,95
větší než 250 1

U nástrojů z rychlořezných ocelí se pro zvýšení trvanlivosti břitu používá chlazení. Chladicí kapalina plní i další funkci, a to vyplavuje třísky z vyvrtané díry.

 

Zdroje

  • DOBROVOLNÝ, Bohumil. Broušení kovů. 1. vyd. Praha: SNTL, 1959, 102 s.
  • HLUCHÝ, Miroslav, Jan KOLOUCH a Rudolf PAŇÁK. Strojírenská technologie 2. 2., upr. vyd. Praha: Scientia, 2001, 316 s. ISBN 80-718-3244-8.
  • HLUCHÝ, Miroslav, Rudolf PAŇÁK a Oldřich MODRÁČEK. Strojírenská technologie 1. 3., přeprac. vyd. Praha: Scientia, 2002, 173s. ISBN 80-718-3265-0.
  • KOCMAN, K., PROKOP, K. Technologie obrábění. Brno: Akademické nakladatelství CERN Brno, s.r.o., 2001. 274 s. ISBN 80-214-196-2.
  • KŘÍŽ, R., VÁVRA, P. a kol. Strojírenská příručka. Praha: Scientia, spol. s r. o., 1996. 220 s. ISBN 80-7183-024-0.
  • LEINVEBER, Jan a Pavel VÁVRA. Strojnické tabulky: pomocná učebnice pro školy technického zaměření. 5., upr. vyd. Úvaly: Albra, 2011, 927 s. ISBN 978-80-7361-081-4.
  • OUTRATA, Jiří. Technologie pro brusiče: Učební text pro 1. r. OU a UŠ oboru brusič kovů. Praha: SNTL, 1965. ISBN 2585.
  • ŘASA, Jaroslav a Vladimír GABRIEL. Strojírenská technologie 3, metody, stroje a nástroje pro obrábění 1. díl. Praha: Scientia, 2005 ISBN 80-7183-337-1
  • Pramet: Obrábění děr [online]. 2014, s. 74 [cit. 2014-05-12]. Dostupné z: http://www.pramet.com/cz/ke-stazeni.html

Obrázky:

Logolink