WIERTŁA DO GŁĘBOKICH OTWORÓW

Metody, sposoby i odmiany wiercenia głębokich otworów Rozróżnia się dwie metody wiercenia głębokich
otworów: jednostronne i obustronne. Zaletą wiercenia obustronnego (wynikającą z jednoczesnej pracy dwóch wierteł) jest skrócenie o połowę czasu trwania wiercenia, natomiast wadą jest nieuniknione
powstawanie mniejszego lub większego uskoku w miejscu spotkania się otworów wierconych z obu stron. Istnieją dwa sposoby wiercenia głębokich otworów: pełne i rdzeniowe (trepanacyjne).


Przy wierceniu pełnym cały materiał z obszaru otworu zostaje zamieniony na wióry, natomiast przy wierceniu rdzeniowym
tylko część materiału pierścieniowego zostaje zamieniona na wióry, a część środkowa pozostaje jako rdzeń. Wiercenie rdzeniowe stosowane jest przy średnicach otworów powyżej 60 mm.
Wspólną cechą charakterystyczną dal wierteł do głębokich otworów jest konieczność doprowadzania oleju do dna wierconego otworu i odprowadza go stamtąd łącznie z tworzącymi się wiórami. Zapewnia
to możliwość ciągłej pracy narzędzia. Ze względu na doprowadzanie oleju i odprowadzanie wiórów rozróżnia się dwie odmiany wiercenia: jedna – z wewnętrznym doprowadzaniem oleju i zewnętrznym
odprowadzaniem wiórów i druga – z zewnętrznym doprowadzaniem oleju i wewnętrznym odprowadzaniem wiórów. Przy wierceniu głębokich otworów ruch roboczy obrotowy przeważnie
wykonuje przedmiot obrabiany, a ruch posuwowy – narzędzie. Wiertła do głębokich otworów znajdują zastosowanie w przemyśle specjalnym oraz w przemyśle ogólnomaszynowym, jak np. przy wykonywaniu
długich otworów olejowych w wałach korbowych, przy wierceniu otworów we wrzecionach obrabiarek itp. Wiertła z zewnętrznym odprowadzaniem wióra

 Wiertło lufowe składa się z dwóch części: 1 – roboczej, nazwanej     końcówką, o niewielkiej zbieżności oraz 2 – przedłużacza zakończonego chwytem. Część robocza 

wiertła wykonywana jest ze stali szybkotnącej zgrzewanej stykowo ze stalą narzędziową węglową. Część ta przypawana jest do przedłużacza wykonanego ze stali węglowej 45T (do ulepszania cieplnego).
Stosowane są również wiertła lufowe z płytkami z węglików spiekanych. W części roboczej wyfrezowany jest rowek wiórowy o kącie ω . Przedłużeniem rowka wiórowego jest
wgniecenie wykonane w przedłużaczu będącym cienkościenną rurką. Skrawanie materiału odbywa się jednym tylko ostrzem z dwiema krawędziami: zewnętrzną Kz i wewnętrzną Kω .
Powierzchnia natarcia pochylona jest w kierunku promieniowym pod kątem үp. Powoduje to, że krawędź zewnętrzna Kz pracuje przy niewielkim dodatnim kącie natarcia, a krawędź wewnętrzna Kw –
przy ujemnym kącie natarcia. Prowadzenie wiertła w otworze odbywa się na trzech łysinkach: kalibrującej, oporowej, prowadzącej.
Wiertła z wewnętrznym odprowadzaniem wióra Olej doprowadzany jest przewodem do komory ciśnieniowej, z której kierowany jest po zewnętrznej stronie przedłużacza wiertła do dna
wierconego otworu. Olej razem z wiórami odpływa wewnątrz narzędzia (przedłużacza). Czoło obracającego się przedmiotu
musi być uszczelnione przy komorze ciśnieniowej miedzianym pierścieniem lub specjalną uszczelką. Przedłużacz wiertła, nazywamy w tym przy- padku drągiem, prowadzony jest w podtrzymce.
Głowice do wiercenia rdzeniowego Przy rdzeniowym wierceniu głębokich otworów może być stosowane
zewnętrzne lub wewnętrzne odprowadzanie wiórów. Głowice do wier- cenia rdzeniowego mogą być jedno- lub wieloostrzowe. Nóż wymienny stosowany w tego typu głowicach ma trzy krawędzie.
Krawędź środkowa, wysunięta do przodu, wycina w dnie wierconego otworu wąski kanałek pierścieniowy, natomiast sąsiednie krawędzie poszerzają ten kanałek. Jedna z nich toczy zewnętrzną powierzchnię
tworzonego rdzenia, a druga – pracuje jak nóż wytaczak, zwiększając średnicę otworu wierconego.

ROZWIERTARKI.

Podział rozwiertaków Różnorodność stosowanych rozwiertaków jest bardzo duża. Tę grupę narzędzi można podzielić ze względu na:obrabiany otwór (rozwiertarki walcowe i
stożkowe),dokładność obróbki (rozwiertarki zdzieraki i wykańczaki),sposób pracy (rozwiertaki ręczne i maszynowe),możliwości eksploatacyjne (rozwiertarki stałe i nastawne), zamocowanie (rozwiertarki
trzpieniowe i nasadzane).Rozwiertarki objęte są normą PN-74/M-58900.Rozwiertarki maszynowe stałe wykonywane są ze stali szybkotnącej z nakładanymi płytkami z węglików spiekanych. Natomiast rozwiertaki
ręczne oraz maszynowe rozprężne wykonywa-ne są ze stali narzędziowej stopowej NWC. Rozwiertarki trzpieniowe ze stali szybkotnącej, z chwytem walcowym, wykonywane są jako jednolite, a z chwytem stożkowym Morse’a
– jako zgrzewane.Rozwiertarki walcowe Rozwiertaki trzpieniowe czteroostrzowe z krótką częścią roboczą
używane są przy rozwiercaniu otworów bez dodatkowego prowadzenia narzędzia, jak to ma miejsce np. przy pracach na tokarkach i rewolwerówkach. Rozwiertarki kręte trzyostrzowe stosowane są przy
pracach na wiertarkach, gdy przedmiot obrabiany zamocowany jest Praca Dyplomowa – ,,Wiertarki i wiercenie.’’ w uchwycie wiertarskim, a narzędzie prowadzone
jest w tulejce. Rozwiertaki nasadzane czteroostrzowe stosowane są w tych samych przypadkach co rozwiertarki trzpieniowe czteroostrzowe, przy obrób- ce otworów o średnicach większych od 32 mm.
Rozwiertak zdzierak usuwa dość znacznej grubości warstwę mater- jału z powierzchni otworu, a zatem jest tu wymagany dodatni kąt na- tarcia na czołowych krawędziach. Z tego względu rozwiertaki zdzieraki
mają zawsze ostrza (rowki wiórowe) śrubowe, przy czym kierunek skrętu linii śrubowej jest zgodny z kierunkiem obrotu narzędzia. Kąt przystawienia (xr = 60°). Również jak w wiertle krętym pozostawione są na
krawędziach pomocniczych łysinki walcowe. Część robocza jest zbieżna w kierunku chwytu. Rozwiertarki wykańczaki mają za zadanie zapewnić dokładny wymiar średnicy obrobionego otworu oraz dużą gładkość
jego powierzchni. Zadanie to może być wykonane tylko przy usuwaniu cienkiej warstwy materiału z powierzchni otworu przy zerowym lub ujemnym kącie natarcia. Z tego powodu rozwiertarki wykańczaki
mają ostrza proste γo = 0° lub śrubowe o kierunku zwojów przeciwnym do kierunku pracy narzędzia (γo < 0°). Geometria części roboczej rozwiertaka wykańczaka
maszynowego jest inna niż ręcznego. Kąt przystawienia xr krawędzi skrawających rozwiertaka wykańczaka maszynowego jest mniejszy niż w zdzierakach i wynosi xr = 45°. Na długości l część robocza
jest częścią wal- cową, a na dalszym odcinku – zbieżną w kierunku chwytu dla uniknię- cia rysowania powierzchni otworu przez tylne naroża ostrzy przy wy- cofaniu rozwiertaka z otworu.
Kąty przyłożenia ao, a’o są zależne od średnicy rozwiertaka. W rozwiertaku wykańczaku ręcznym ścięcie naroży pod kątem 45° wykonane tylko dla ułatwienia wprowadzenia rozwiertaka do otworu,
natomiast właściwymi krawędziami skrawającymi są krawędzie z ką- tem przystawienia xr = 0°25’. Tak mała wartość kąta przystawienia krawędzi skrawających w rozwiertaku ręcznym stosowana jest ze
względu na maksymalne zmniejszenie siły posuwowej (poosiowej) przy ręcznym rozwiercaniu. Dalszy odcinek części roboczej rozwiertaka wykańczaka ręcznego jest zbieżny w kierunku chwytu. Zbieżność ta jest
bardzo niewielka i określana jest nie kątem pochylenia tworzącej stożka, jak w rozwiertaku maszynowym (0°5’), lecz mniejszą wartością średnicy w stosunku do nominalnej średnicy rozwiertaka.
Rozwiertaki wykańczaki mają większą liczbę ostrzy niż rozwiertaki zdzieraki. Liczba ostrzy w rozwiertakach wykańczakach wynosi 4 ÷ 18 i zależy od średnicy narzędzia.
Cechą szczególną ostrzy rozwiertaków wykańczaków jest nierówno mierność podziałki obwodowej, co jest stosowane
od wielu lat i ma na celu zapewnienie lepszej gładkości powierzchni otworu. Obliczanie średnic rozwiertaków walcowych

 Średnicę rozwiertaka 

Do rozwiercania zgrubnego, po którym nastąpi rozwiercanie wykańczające, oblicza się według wzoru dz = (dnom – U)-Tz mm gdzie: dnom – nominalny
wymiar średnicy gotowego otworu w mm, U – zapas na wykończenie otworu w mm, Tz – tolerancja wykonania rozwiertaka zdzieraka przyjmowana według h8.
Średnicę rozwiertaka wykańczającego otwór oblicza się według wzoru: dw = (dmax – B)-Tw mm gdzie: dmax – górny wymiar graniczny gotowego otworu w mm,
B – zapas na rozbicie otworu przez rozwiertak w mm, Tw – tolerancja wykonania rozwiertaka wykańczaka w mm. Zapas B na rozbicie otworu oraz tolerancję Tw rozwiertaka przyjmuje
się w zależności od tolerancji T otworu obrabianego B = 0,15T mm Tw= 0,35T mm
Rozwiertaki stożkowe Otwory stożkowe o zbieżności 1:10, 1:30 i 1:50 rozwiercane są pojedynczymi rozwiertakami wykańczakami, natomiast gniazda stożkowe
Morse’a i metryczne – kompletem rozwiertaków, składającym się z rozwiertaka wstępnego, zdzieraka i wykańczaka. Zadaniem rozwiertaka wstępnego jest zeskrawanie prawie całej objętości materiału,
wynikającej z różnicy objętości otworu stożkowego i walcowego, w którym ten rozwiertak pracuje. Dla ułatwienia usuwania materiału krawędzie ostrzy rozwiertaka wstępnego ukształtowane są według
linii łamanej w ten sposób, by poszczególne naroża rozmieszczone szeregowo wzdłuż każdego ostrza pracowały podobnie jak naroża wiertła krętego. Wierzchołki tych naroży tworzą na po- wierzchni
obwodowej narzędzia linię śrubową. Powierzchnie przyłożenia ostrzy wykonane są metodą zataczania. Rozwiertak wstępny pozostawia na powierzchni wstępnie obrobionego otworu stożkowego
nierówności, które usuwane są przez rozwiertak zdzierak. Rozwiertak ten ma tak samo wykonane ostrza jak rozwiertak wykańczak, z tą różnicą, że na jego prostoliniowych krawędziach znajdują się
rowki do dzielenia warstwy skrawanej. Rowki te rozmieszcza się po linii śrubowej o skoku 3 ÷ 8 mm. Praca Dyplomowa – ,,Wiertarki i wiercenie.’’
Rozwiertak wykańczak ma ciągłe krawędzie prostoliniowe. Odmianą rozwiertaków stożkowych są rozwiertaki kotlarskie, służące do obróbki stożkowych otworów pod nity. Są to rozwiertaki pojedyncze ze śrubowymi
ostrzami. Ostrzenie rozwiertaków Ostrzenie rozwiertaków walcowych zdzieraków odbywa się przez szlifowanie głównych (czołowych) powierzchni
przyłożenia. Szlifowanie to przeprowadza się na ostrzarkach uniwersalnych, z zastosowaniem specjalnych przyżądów. Rozwiertaki wykańczaki tępią się nie tylko na wierzchołkach ostrzy,
ale również w dużym stopniu ścierane są ich łysinki walcowe. Z tego powodu w zakładach produkcyjnych rzadko spotyka się ostrzenie roz- wiertaków wykańczaków, ponieważ po stępieniu i naostrzeniu tracą
one wymiar nominalny. Częściej natomiast ostrzy się rozwiertak z je- doczesnym przeszlifowaniem go na mniejszy wymiar; szlifuje się również zakupione pół fabrykanty tych narzędzi. Szlifowanie głównych
(czołowych) i pomocniczych (obwodowych) powierzchni przyłożenia odbywa się po uprzednim przeszlifowaniu rozwiertaka ,,na okrągło’’ na zadany wymiar średnicy. Ostrzenie rozwiertaków
stożkowych odbywa się przez szlifowanie po- wierzchni przyłożenia lub natarcia, jak to ma miejsce np. przy ostrzeniu rozwiertaków wstępnych.

Praca Dyplomowa – ,,Wiertarki i wiercenie.’’BIBLIOGRAFIA Eugeniusz Górski –
,,Obróbka skrawaniem’’Zbigniew Jaworski – ,,Obrabiarki’’Aleksander Górecki – ,,Technol

WIERTŁA KRĘTE

Odmiany wierteł krętych Wiertła kręte objęte normami państwowymi zostały podzielone na kilka odmian.
Ze względu na rodzaj materiału skrawanego wiertła te zostały podzielone na wiertła: do żeliwa i stali, do mosiądzu, do miedzi i aluminium.
Konstrukcja wierteł krętych W wiertle krętym o łącznej długości L rozróżnia się część roboczą o długości l oraz chwyt. Wiertła o małych średnicach mają chwyty walcowe (zwykłe)
lub walcowe wzmocnione. Wiertła o średnicach powyżej 3 mm do największych mają chwyty stożkowe. Część robocza wiertła ma niewielką zbieżność w kierunku chwytu.

Rdzeń wiertła ma zbieżność w przeciwnym kierunku, tzn. wierzchołka. W części skrawającej wiertła występują dwie krawędzie skrawające z kątami przystawienia xr. Krawędzie te powstają z przecięcia śrubowych
powierzchni rowków wiórowych z czołowymi powierzchniami przyłożenia. Zarys rowka wiórowego jest tak dobrany, aby przy określonym kącie pochylenia pomocniczej (obwodowej) krawędzi skrawa-
jącej λ’s otrzymać prostoliniowe główne krawędzie skrawające. W wiertłach do żeliwa i stali kąt λ’s = 16 ÷ 30°, zależnie od średnicy wiertła. Ze wzrostem średnicy wiertła kąt
λ’s rosnie. Kąt przystawienia głównych krawędzi skrawających xr = 59°. Wskutek zeszlifowania wiertła na kąt xr < 59° – krawędzie wypukłe. W obu przypadkach praca wiertła jest gorsza
niż przy kącie xr < 59°. Wartość kąta natarcia w wiertle krętym nie jest stała wzdłuż głównej krawędzi skrawającej, lecz maleje w miarę zbliżania się do osi wiertła. Ponadto wartość kąta natarcia
zależy od kąta λ’s, będącego równocześnie kątem pochylenia rowka wiórowego. W zależności od rodzaju materiału obrabianego wymagane są wiertła o różnych wartościach kąta natarcia. W
związku z tym produkuje się wiertła o różnych wartościach kata λ’s, np. wiertła do miedzi i aluminium mają znacznie większy kąt pochylenia rowka wiórowego (do 40°) niż wiertła do żeli-
wa i stali. Przy wierceniu otworu w pełnym materiale ok. 65% składowej siły po- suwowej przypada na pracę ścina. Polepszenie pracy wiertła krętego może być dokonane przez
skorygowanie ostrza, polegające albo na skróceniu długości ścina przez odpowiednie wybranie materiału albo przez zaostrzenie rdzenia. Inny zabieg związany z korekcją ostrza wierteł krętych dotyczy
Praca Dyplomowa – ,,Wiertarki i wiercenie.’’ naroży. Zużycie ostrzy wiertła krętego najintensywniej przebiega na narożach. Jest to spowodowane zarówno
największą prędkością skrawania, z jaką pracują te punkty krawędzi, jak też gorszym odprowadzaniem ciepła z tych miejsc. Ścięcie naroży przyczynia się do zwiększenia trwałości ostrza. Ścinanie naroży
wierteł o średnicach ponad 30 mm nie daje wyraźnych korzyści. Ostrzenie wierteł krętych Wiertła kręte mogą być ostrzone ręcznie lub maszynowo.
Dla zapewnienia prawidłowej geometrii ostrza wiertła powinny być ostrzone maszynowo, gdyż ostrzenie ręczne nie daje gwarancji otrzymania pełnej symetryczności obu ostrzy względem osi wiertła.
Wiertła kręte ostrzone ręcznie, w porównaniu z wiertłami ostrzonymi maszynowo, szybciej się zużywają i w większym stopniu ,,rozbijają’’ wiercony otwór. Dobór ściernicy oraz warunków
oraz warunków szlifowania przy ostrzeniu wierteł można ustalać na podstawie wytycznych dotyczących ostrzenia noży. Najczęściej stosowaną w przemyśle krajowym metodą ostrzenia
wierteł krętych jest metoda Washburne’a. Powierzchnia przyłożenia kształtowana jest tu jako wycinek wyobrażalnego stożka. Dla wierteł do żeliwa i stali z kątem xr = 59° przyjmuje się: kąt stożka
O = 26° (ϕ = 13°), a = 1,9 d oraz e = (0,05 ÷ 0,07) d. Przybliżona wartość kąta przyłożenia w pobliżu naroża wynosi 8 ÷ 9°, a w pobliżu osi wiertła 20 ÷ 25°.
Wiertło podczas ostrzenia wykonuje ruch wahadłowy dookoła osi stożka. Ściernica oprócz ruchu obrotowego wykonuje dodatkowy ruch postępowo – zwrotny (dla zapewnienia jej równomiernego zużywania
się na powierzchni czołowej). Po przeszlifowaniu jednej powierzchni przyłożenia wiertło luzuje się w zaciskach i obraca o 180°.