Vrtání je třískové obrábění, které slouží k výrobě děr kruhového průřezu.
Nástrojem pro vrtání je vrták, který vykonává dva řezné pohyby:
rotační - otáčivý kolem své osy,
přímočarý - ve směru své osy, tzv. posuv.
Během vrtání se přidává chladící emulze, která chladí a snižuje opotřebení vrtáku.
Při výrobě kruhových otvorů rozlišujeme:
VRTÁNÍ - Vrtáním se zhotovují díry v plném materiálu.
VYVRTÁVÁNÍ - Vyvrtáváním se zvětšují / zpřesňují již předvrtané / předlité díry.
Nejpoužívanějšími vrtáky jsou šroubovité vrtáky, jejichž šroubovitá drážka umožňuje odvádění třísek a zároveň zaručuje dobré chlazení. Tříska je odebírána břitem s vrcholovým úhlem 120° a přenesení kroutícího momentu na vrták zajišťuje stopka upnutá ve sklíčidle.
Šroubovitý
Kopinatý (plochý)
Dělový
Středící
Korunkový
Stupňovitý
Přehled vrtáků z rychlořezné oceli dle ČSN 2211xx, str. 794 (dále jen ST 794).
Řezné podmínky pro vrtání, ST 799.
Šroubovitý vrták s válcovou stopkou, ST 812.
ST 794
ST 796
ST 798
ST 800
Úhel sklonu šroubovice k ose vrtáku se pohybuje v rozmezí 10° až 45° v závislosti na vrtaném materiálu.
Úhel břitu, který spolu svírají obě hlavní ostří, se pohybuje v rozmezí (30° - 180°), nejčastěji 120°.
Úhel břitu má podstatný vliv na kvalitu vrtané díry, výkon a trvanlivost vrtáku.
1 … hlavní ostří
2 … hřbet
3 … čelo
4 … příčné ostří
5 … jádro
6 … vybroušení
Vrtáky se vyrábějí se stopkou:
válcovou (většinou do průměru 20 mm)
kuželovou
Vrtáky s válcovou stopkou se upínají do sklíčidel:
dvou-čelisťových
tří-čelisťových (nejčastěji používaná sklíčidla)
Válcová stopka vrtáku musí být do sklíčidla zasunuta do ¾ délky stopky vrtáku.
Vrtáky s kuželovou stopkou se do dutiny vřetena nasazují přímo nebo prostřednictvím redukční vložky (tzv. pouzdra / Morse kužel), která vyrovnává rozdíl velikostí.
Vrtáky s kuželovou stopkou uvolňujeme z vřetena/pouzdra pomocí vyrážecího klínu.
Přesnější uložení ve vřetenu zaručují kuželové stopky.
Sklíčidla se do vřetena vrtačky upevňují pomocí kuželového upínacího trnu / na závit.
Video-ukázka: Jak demontovat sklíčidlo
Správné naostření vrtáku má vliv na:
výkon vrtáku,
přesnost vrtané díry.
Šroubovité vrtáky ostříme na speciálních bruskách.
Menší vrtáky lze brousit ručně pomocí přípravků.
Při broušení je nutné kontrolovat:
ostří vrtáku,
souměrnost,
dodržení velikosti úhlu.
Kontrolu provádíme pomocí šablon / různých speciálních měřidel.
Vliv nesouměrně naostřené špičky vrtáku
Břity s nesouměrně naostřeným sklonem hlavních ostří způsobují jednostranné zatěžování vrtáku, zvětšují průměry díry a vrták vybočuje z osy.
Nestejně dlouhá ostří způsobují vybočování vrtáku z osy a zvětšují tím průměr vrtané díry.
Vrtačky mají různou konstrukci a velikost. Vrtačky rozdělujeme na:
Ruční vrtačky
Strojní vrtačky
Ruční vrtačky většinou používáme pro vrtání od průměru 2 do 25 mm.
Aku vrtačka
https://www.narex-eshop.czElektrická vrtačka
https://www.narex-eshop.czElektrická vrtačka příklepová
https://www.narex-eshop.czElektrické vrtací kladivo
https://www.narex-eshop.czJsou přesnější a lze na nich pracovat efektivněji.
Pozn.: Vrtat lze také pomocí soustruhu (obrobek je upnut v otáčejícím se sklíčidle vřetena soustruhu a vrták je upevněn v hrotovém objímce koníku).
Obráběné součásti musí být nehybně upevněny tak, aby střed díry ležel přesně pod středem špičky vrtáku.
Při vrtání v kusové výrobě se poloha osy díry určuje orýsováním a důlčikováním.
V sériové výrobě určujeme polohu vrtané díry pomocí vrtacího pouzdra nebo vrtací šablony.
Při vrtání průchozích otvorů obrobky podkládáme podložkami z tvrdého dřeva, čímž zabraňujeme:
vylamování konců díry při dovrtávání,
otupení vrtáku,
poškození stolu vrtačky.
Součásti upínáme do svěráků různých konstrukcí.
Vrták volíme podle požadovaného průměru a hloubky díry
průměr vrtané díry bude vždy větší (u tvrdých materiálů o 0,1-0,2 mm, u měkčích materiálů o 0,4-1mm).
Přesné díry proto musíme dokončovat vyhrubováním a vystružováním.
Velké díry předvrtáváme menším průměrem vrtáku.
Délku vrtáku volíme tak, aby vrták mohl bezpečně odvádět třísku (dlouhé vrtáky se při práci chvějí, rychle se otupují a lámou).
Na řezné podmínky při vrtání, (tj. řeznou rychlost v a posuv s) má vliv materiál nástroje a obrobku.
Řezná rychlost v [m/min] závisí na otáčkách n [ot/min] a průměr vrtáku D [mm].
Doporučené řezné podmínky jsou uvedeny v ST 799.
Velikost řezné rychlosti je dána vztahem:
Posuv (s):
ovlivňuje tloušťku třísky a jakost povrchu vrtané díry,
udává se v [mm/min] nebo [mm/ot],
posuv v [mm/ot] se vypočítá tak, že posuv v [mm/min] dělíme počtem otáček.
Jaké otáčky zvolíme při vrtání vrtákem o průměru 13 mm do uhlíkové oceli, když známe řeznou rychlost v = 35 m/min.
Příklad 1 - řešení
Jaká bude řezná rychlost při vrtání vrtákem o průměru 15 mm do uhlíkové oceli, když známe otáčky n = 930 ot/min.
Příklad 2 - řešení
PL 3 - Příklad 3
PL 4 - Příklad 4
O jaký druh obrábění se jedná při vrtání?
Definuj pojem vrtání.
Jaké řezné pohyby vykonává vrták?
Jaký je rozdíl mezi vrtáním a vyvrtáváním?
Jaké znáš druhy vrtáků?
Popiš jednotlivé části vrtáku.
Jaké parametry je nutné kontrolovat při broušení vrtáků?
Jakým způsobem upínáme vrták s válcovou / kuželovou stopkou?
Jaké znáte druhy ručních a strojních vrtaček?
Podle jakého vzorce vypočítáváme řeznou rychlost při vrtání?
Vyhledej tyto parametry (f, n , v, L) pro průměr vrtáku o průměru 16 mm v tabulce z ST 798.