Blog

A+ A A-

Spis treści:
1. Rozwiercanie:
- rozwiercanie ręczne
- rozwiercanie maszynowe
2. Wytaczanie
3. Porównanie procesów

Rozwiercanie

Opis procesu

Rozwiercanie jest jednym z rodzajów obróbki skrawaniem otworów. Wykonanie otworu w zależności od pożądanej klasy dokładności i chropowatości powierzchni wymaga jednej lub kilku operacji. Kolejność działań:

  1. Wiercenie,
  2. Rozwiercanie zgrubne,
  3. Rozwiercanie wykańczające.

Otwory walcowe

Rozwiercanie bardzo dobrze sprawdza się w produkcji jednostkowej, małoseryjnej i seryjnej przy wykonywaniu otworów dokładnych i jest realizowane za pomocą róznego rodzaju rozwiertaków. Jest to operacja, którą z reguły wykonuje się po operacji wiercenia lub powiercania. Ma na celu tylko poprawę lub zwiększenie dokładnośći wymiarowo - kształtowej wykonanych wcześniej otworów. Operacja ta nie zniweluje wcześniej popełnionych innych błedów obróbczych.

Można wyróżnić rozwiercanie zgrubne i wykańczające. Rozwiercanie wymaga pozostawienia odpowiednio małego naddatku materiału na tą operację. Dzięki zastosowaniu rozwiertaków jesteśmy w stanie uzyskać dokładności wymiarowo - kształtowe na poziomie IT 9-11 (dla zgrubnego) i IT 6-9 (wykończeniowe) oraz chropowatości powierzchni Ra=2,5–5 μm (zgrubne) i Ra<2,5 μm (wykończeniowe).

Pewnym ograniczeniem jest jednak to, że za pomocą jednego narzędzia uzyskujemy tylko jedną średnicę otworu o określonej klasie dokładności i kształtu. Wyjątkiem są rozwiertaki nastawne ale ze względu na ich pewne wady, niedogodności i ograniczenia są jednak wycofywane z masowego użytkowania i nie będą opisywane w tym artykule.

Rozwiercanie wstępnie można podzielić na rozwiercanie ręczne i rozwiercanie maszynowe, a ze względu na materiał z jakiego zostały wykonane możemy wyszczególnić te ze stali szybkotnącej oraz te wykonane z węglika spiekanego.

Otwory stożkowe

Rozwiercanie takich otworów jest nieco bardziej skomplikowane, gdyż oprócz osiągnięcia odpowiednio dokładnego kąta zbieżności musimy też osiągnąć bazową średnicę – z reguły tą większą, a to już zależy od czasu operacji. Im dłużej będzie trwać ta operacja, tym bardziej będzie wgłębiać się to narzędzie i powiększać średnicę. Tak więc kluczowy staje się moment w którym należy zakończyć operację. Spotykamy się w maszynach, urządzeniach z różnymi rodzajami otworów stożkowych o różnej zbieżności: stożki Morse'a, otwory pod kołki ustalające i wiele innych. Na ogół rozwiertaki stożkowe wykonywane są w wersji rozwiertaków trzpieniowych ręcznych (ze wzgędu na kontrolę momentu przerwania rozwiercania). Są na rynku także maszynowe o specjanym wykonaniu (do stożków Morse'a), ale zakres ich zastosowania maleje ze względu na inne dokładniejsze metody wykańczania takich stożkowych powierzchni, na przykład szlifowanie.

Rozwiercanie ręczne

Do rozwiercania ręcznego jak wskazuje nazwa używamy rozwiertaków ręcznych trzpieniowych. Tej operacji jako prostszej i tańszej używamy raczej do produkcji jednostkowej, małoseryjnej. Nie wymaga oczywiście użycia jakichkolwiek maszyn, a zapewnia wystarczającą dokładność wymiarowo-kształtową. Niestety jest też czasochłona w porównaniu do rozwiercania maszynowego. Dla przykładu prędkość skrawania Vc dla rozwiercania ręcznego to ok. 5-8 m/min (dla maszynowego może sięgać 15-20 m/min a dla metali nieżelaznych nawet 30m/min). Z tego też powodu raczej nie występuje przy produkcji seryjnej. Parametry skrawania oraz oznaczenia rozwiertaków znajdziesz w oddzielnym artykule.

Na podstawie produktów firmy Fenes widzimy zasadnicze dwa typy takich rozwiertaków:

rozwiertak rowki proste 2

z linią rowków prostych

rozwiertak rowki skretne 2

z linią rowków skrętnych

 

Rozwiertak z rowkami prostymi jest łatwiejszy do wykonania, a zatem tańszy, ale ma też swoje ujemne strony - gorsze odprowadzanie wiórów co może niekorzystnie wpływać na jakość powierzchni, wymaga to też ogólnie mniejszych naddatków na rozwiercanie (0,1-0,2 mm), a to z kolei może spowodować, że większe błędy operacji wiercenia nie zostaną zniwelowane podczas rozwiercania. Ma też nieco krótszą żywotność – geometria ostrza powoduje większe opory, a zatem i siły skrawania. To powoduje szybsze zużycie ostrza.

Rozwiertak z rowkami skętnymi jest oczywiście droższy ze względu na bardziej skompilkowaną budowę. Ma lepsze odprowadzanie wiórów i lepsze rozłozenie sił skrawania co powoduje uzyskanie większej dokładności wymiarowo-kształtowej. To również powoduje, że naddatki mogą być nieco większe ( 0,3-0,4mm), a więc ewentualne niedokładności – błędy wiercenia mogą być zniwelowane. Jego żywotność oczywiście wzrasta w porównaniu z tym z rowkami prostymi (oczywiście taki parametr zaczyna być widoczny przy produkcji seryjnej).

Rozwiercanie maszynowe

Rozwiercanie maszynowe jak nazwa wskazuje odbywa się na maszynach typu wiertarki, tokarki, ale też frezarki, czy nowoczesne centra obróbcze CNC. Operacja jest stosowana przy produkcji seryjnej ze względu na znacząco niższy koszt jednostkowy, ale też wymaga użycia droższych–lepszych jakościowo narzędzi o większej żywotności. Rozwiercanie maszynowe możemy wstępnie podzielić na zgrubne i wykańczające.

Zastosowanie dodatkowego rozwiercania zgrubnego po wierceniu poprawia jakość ostateczną wykonanego otworu i zwiększa żywotność rozwiertaków wykańczających a tym samym obniża koszty jednostowe – co jest niezwykle ważne w produkcji seryjnej i masowej. Do rozwiercania maszynowego używamy oczywiście rozwiertaków maszynowych.

Rozwiertaki maszynowe dzielimy na:

-ze względu na budowę:

rozwiertak trzpieniowy maszynowy

trzpieniowe

rozwiertak nasadzany

nasadzane

rozwiertak nastawiany

nastawne

rozwiertak rozprezny

rozprężne

 

-ze względu na charakter pracy dzielimy je na wykańczaki do obróbki wykańczającej oraz na zdzieraki do obróbki zgrubnej otworu.

-ze względu na kształt linii rowków wiórowych:

rozwiertak rowki proste

z linią rowków prostych

rozwiertak rowki skretne

z linią rowków skrętnych

 

-ze względu na chwyt w maszynie:

rozwiertak chwyt walcowy

chwyt walcowy

rozwiertak chwyt morse

chwyt na stożek Morse'a

 

Rozwiertaków trzpieniowych używamy do pewnego zakresu średnic (ok 50mm) powyżej takich średnic koszt rozwiertaka rośnie w sposób lawinowy i wówczas bardziej ekonomiczne jest zastosowanie rozwiertaków nasadzanych i uniwersalnej oprawki służącej do wielu rozwiertaków nasadzanych o wielu średnicach z pewnego zakresu.

Rozwiertaki trzpieniowe z chwytem walcowym są częściej używane ze względu na możliwości ich zastosowania (duży wybór oprawek dostosowujących mocowanie w maszynie do zamocowania narzędzia). Zaletą jest dokładność ustalenia -prostota mocowania i odmocowania .

Rozwiertaków trzpieniowych z chwytem Morse'a używamy ze względu na zalety takiego mocowania (szybkość zamocowania i odmocowania; dokładność ustalenia) na maszynach, które mają takie gniazda we wrzecionach (głównie wiertarki), a także ze względu na dostępność oprawek redukcyjnych w maszynach, które mają inne sposoby mocowania.

Wytaczanie

glowica_wytaczarska

Opis procesu

Wytaczanie podobnie jak rozwiercanie jest jednym z rodzajów obrówki skrawaniem otworów. Wykonywane jest na maszynach typu tokarki, wytaczarki, ale też przy użyciu specjalnych głowic, na wiertarkach lub frezarkach i centrach obróbczych CNC, aby uzyskać odpowiednio wysoką chropowatość i klasę dokładności.

Wytaczanie wykonujemy za pomocą noży tokarskich zwanych wytaczakami. Noże te ogólnie możemy podzielić ze względu na materiał ostrza:

  • wytaczaki ze stali szybkotnącej,
  • wytaczaki z płytką lutowaną,
  • wytaczaki składane.

Wytaczanie otworu jest operacją, która może dać porównywalny efekt do rozwiercania, można uzyskać porównywalne dokładności wymiarowo-kształtowe na poziomie IT 6-9 oraz chropowatości powierzchni  Ra < 2,5 μm. Jednak wydaje się to możliwe przy zastosowaniu bardzo dokładnych maszyn i narzędzi. Takie gwarancje obecnie dają obrabiarki CNC i narzędzia składane na płytki wymienne. Z racji użycia narzędzia typu nóż tokarski operacja ta ma jednak pewne ograniczenia takie jak minimalna średnica otworu. Mikrowytaczaki takie jak firmy Sandvik CoroTurn XS umożliwiają wytaczanie otworów o średnicy minimalnej 1 mm.

Porównanie obu procesów

Wytaczanie dokładne ma zasadaniczą zaletę w porównaniu do rozwiercania: znacząco niższy jednostkowy czas operacji a więc i koszt oraz uniwersalność narzędzi (noże tokarskie wytaczaki) ale chyba największą zaletą jest możliwość wykonania otworu o dowolnej średnicy nominalnej przy zapewnieniu wysokiej dokładności wymiarowo-kształtowej. Dla przykładu prędkość skrawania przy wytaczaniu dokładnym może sięgać nawet 200-300 m/min. Pamiętajmy, że przy rozwiercaniu te prędkości są rzędu 5-20 m/min. Podobnie wygląda sprawa posuwów co też zasadniczo wpływa na czas (czyli koszt) operacji. Przy rozwiercaniu maszynowym stosujemy posuwy rzędu 0,18-0,22 mm/obrót a przy wytaczaniu może to sięgać 0,4mm.

Obecnie stosowane noże tokarskie składane na płytki skrawające – wytaczaki zapewniają dużą dokładność wymiarową, wielką żywotność narzędzia – a więc utrzymanie powtarzalności wymiaru otworu. Jeżeli do tego dodamy dużą dokładność obrabiarki CNC otrzymujemy obróbkę otworu o wysokiej klasie wymiarowo–kształtowej. Ta cecha jest zasadnicza przy obróbce seryjnej i masowej. Wytaczanie znacznie przewyższa rozwiercanie pod tym względem. Niestety wymaga poniesienia znacznych kosztów wstępnych (dokładne maszyny , noże składane itp) ale koszty jednostkowe rozłożone przy produkcji seryjnej i masowej są znacznie mniejsze niż przy rozwiercaniu. Podsumowując wytaczanie dokładne stosowane jest przy produkcji seryjnej, masowej przy użyciu nowoczesnych maszyn CNC i nowoczesnych narzędzi typu – noże składane na wymienne płytki skrawające natamiast przy mniejszej skali produkcji, przy pracach jednostowych – remontowych nic nie zastąpi tradycyjnego rozwiercania za pomocą rozwiertaków. Wytaczanie jest niezastąpione przy dużych średnicach (np. powyżej 100mm) gdy stosowanie rozwiertaków staje się praktycznie niemożliwe.

 

Zmodyfikowano: piątek, 24 kwiecień 2020 09:24

Odwiedza nas 105 gości oraz 0 użytkowników.

fundusze unia stopka