SlideShare a Scribd company logo
Moduł 5
Obróbka ręczno-maszynowa materiałów
1. Wiercenie
2. Wiertarki
3. Mocowanie narzędzi
4. Nawiercanie
5. Analiza procesu wiercenia
6. Pogłębianie
7. Rozwiercanie
8. Analiza procesu rozwiercania
9. Inne technologie wykonywania otworów
9.1. Laserowa obróbka materiałów
9.2. Plazmowa obróbka materiałów
10. Regeneracja wierteł
11. Dobór parametrów skrawania
12. Zasady bezpieczeństwa i higieny pracy podczas wykonywania operacji
wiertarskich
2
1. Wiercenie
Wierceniem nazywa się wykonywanie otworów w pełnym materiale za pomocą
narzędzia skrawającego zwanego wiertłem. W czasie obróbki wiertło wykonuje ruch
obrotowy i posuwowy, a przedmiot obrabiany pozostaje nieruchomy. Materiał skra-
wany przez wiertło usuwany jest w postaci wiórów.
Rys. 5.1. Ilustracja procesu wiercenia
Źródło: www.isz-portal.wodip.opole.pl/files/grupa93/prezentacja657.ppt
Za pomocą wiercenia wykonuje się okrągłe otwory o średnicy stałej na całej
ich długości, przelotowe lub nieprzelotowe, o stosunkowo małej dokładności i dużej
chropowatości powierzchni wewnętrznej. Wiertła wykonywane są z materiałów umoż-
liwiających skrawanie innych materiałów, tzn. wiertła wykonuje się ze stali szybkotną-
cej oraz z węglików spiekanych.
Rys. 5.2. Otwory przelotowe i nieprzelotowe
Źródło: opracowanie własne.
3
Rys. 5.3. Budowa wiertła krętego: a) części składowe, b) elementy części skrawającej,
c) rodzaje chwytów walcowych: bez płetwy i z płetwą:
1 – łysinka, 2 – krawędzie tnące, 3 – ścin, 4 – powierzchnia przyłożenia
Źródło: Górecki A.,,Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa
2012.
Rys. 5.4. Widok wiertła krętego
Źródło: www.dromet.pl
Podstawowym rodzajem wierteł do obróbki metali są wiertła kręte. Głównymi
częściami wiertła krętego są:
 część robocza,
 szyjka,
 chwyt.
Zadaniem części roboczej jest skrawanie materiału oraz usuwanie powstającego
wióra na zewnątrz wierconego otworu. W części roboczej wyróżnia się część skrawa-
jącą i część prowadzącą.
Głównymi elementami części skrawającej są dwie proste krawędzie tnące, między
którymi znajduje się krótka krawędź poprzeczna, czyli ścin, stanowiący wierzchołek
wiertła. Kąt zawarty pomiędzy krawędziami tnącymi nosi nazwę kąta wierzchołko-
wego wiertła. W zależności od rodzaju materiału, w którym ma być wiercony otwór,
stosowane są wiertła o różnych kątach wierzchołkowych. Mogą one zawierać się
w granicach od 50˚ do 140˚. Dla materiałów twardszych stosuje się wiertła o większej
wartości kąta wierzchołkowego.
4
Tabela 5.1. Wybrane wartości kąta wierzchołkowego wierteł krętych
Źródło: Dobrzański T., Rysunek techniczny maszynowy. WNT, Warszawa 2004.
Na części prowadzącej wykonane są dwa śrubowe rowki, których zadaniem jest
usuwanie wiórów z dna wierconego otworu.
Wzdłuż rowków położone są łysinki, które służą do prowadzenia wiertła
w otworze.
Linia śrubowa, wyznaczona na powierzchni wiertła przez rowki i łysinki, tworzy
z osią wiertła kąt pochylenia rowka śrubowego, którego wartość zależy, podobnie jak
wartość kąta wierzchołkowego, od rodzaju materiału, do obróbki którego przezna-
czone jest dane wiertło. W celu zmniejszenia tarcia łysinek o powierzchnię otworu
część robocza ma kształt lekko stożkowy, zbieżny w kierunku chwytu.
Oprócz wierteł krętych o geometrii dobranej do obróbki konkretnych materiałów,
powszechnie stosuje się tzw. wiertła ogólnego przeznaczenia, zbliżone geometrią do
wierteł do obróbki stali.
Chwyt wiertła umożliwia zamocowanie wiertła bezpośrednio we wrzecionie wiertar-
ki lub w uchwycie wiertarskim. Może mieć kształt stożka lub walca. Chwyty stożkowe
stosowane są w wiertłach o większych średnicach (ponad 10 mm), a chwyty walcowe
występują w wiertłach mniejszych.
Chwyty stożkowe wykonuje się w postaci stożków Morse’a z płetwą (w siedmiu
wielkościach, oznaczonych od 0 do 6) oraz stożków metrycznych (w pięciu wielkościach,
oznaczonych 80, 100, 120, 160, 200). Zbieżność stożków Morse’a (o wymiarach calo-
wych) wynosi ok. 1:19, natomiast metrycznych – 1:20.
Szyjka jest przewężeniem pomiędzy częścią roboczą i chwytem, natomiast
w wiertłach z chwytem walcowym o mniejszych średnicach nie jest zaznaczona.
W celu zwiększenia trwałości i żywotności wierteł powierzchnię części roboczej po-
krywa się warstewką bardzo twardych i trudnościeralnych powłok ochronnych (np.
azotkiem tytanowo-aluminiowym, azotkiem tytanu i in.).
Wiertła mogą być w całości wykonywane ze stali szybkotnącej lub posiadać część
skrawającą wykonaną z węglików spiekanych.
Oprócz wierteł krętych, do obróbki metali stosuje się, między innymi:
 wiertła piórkowe,
 wiertła do głębokich otworów (umożliwiają wiercenie otworów, których długość
jest kilkadziesiąt razy większa niż średnica),
 wiertła składane,
 wiertła do blach.
5
Wiertła piórkowe wykorzystywane zazwyczaj do wykonywania wierceń w drewnie
bądź szkle. Część robocza jest spłaszczona i ma dwie, proste krawędzie skrawające.
Rys. 5.5. Wiertło piórkowe
Źródło: www.coval.pl
Do wiercenia głębokich otworów stosuje się wiertła do otworów pełnych, zamienia-
jące na wióry całą objętość materiału usuwanego z wierconego otworu oraz wiertła tre-
panacyjne (rurowe), wykonujące otwór w postaci wąskiego pierścienia wokół rdzenia,
który po zakończeniu wiercenia usuwa się z otworu.
Wiertła trepanacyjne znajdują zastosowanie do wiercenia otworów przelotowych.
Rys. 5.6. Wiertło trepanacyjne
Źródło: www.profitechnik.pl
Wiertłami do pełnych otworów są: wiertła lufowe, stanowiące odmianę wierteł krę-
tych o bardzo długiej części roboczej oraz wiertła piórkowe o części roboczej osadzonej
na długim trzpieniu (drągu wiertarskim), którego średnica jest mniejsza niż średnica
wierconego otworu. Dzięki temu ułatwione jest usuwanie wiórów z dna wierconego
otworu.
6
Rys. 5.7. Wiertło do wiercenia głębokich otworów
Źródło: www.polowaczka.com
Wiertła składane w części skrawającej mają zamontowane płytki ze spiekanych wę-
glików metali, pozwalają realizować proces wiercenia z dużą prędkością i zapewniają
znacznie większą wydajność wiercenia. Konstrukcja tych wierteł umożliwia wymianę
części roboczej.
Rys. 5.8. Wiertło składane
Źródło: www.poltra.pl
Wiertła do blach mają stopniowaną średnicę, dzięki czemu wiertło skrawa blachę,
nie powodując jej wgniatania. Ponadto, dzięki takiej konstrukcji, możliwe jest wiercenie
w cienkich blachach otworów o różnych średnicach za pomocą jednego narzędzia.
Rys. 5.9. Wiertło do wiercenia otworów w blachach
Źródło: www.portalnarzędzi.pl
7
Rys. 5.10. Przykłady podstawowych typów wierteł
Źródło: www.isz-portal.wodip.opole.pl/files/grupa93/prezentacja657.ppt
Tabela 5.2. Odmiany wierteł i ich chwytów
Rodzaje wierteł:
A – do metalu z ostrzem stalowym,
B – do drewna kręte,
C – do betonu z ostrzem z węglików,
D – do drewna piórkowe,
E – uniwersalne do metalu lub betonu
z ostrzem z węglików (tzw. widiowe)
F – do blach,
G – uniwersalne (do metalu, drewna, two-
rzyw).
Rodzaje chwytów wierteł:
1, 2 – chwyt walcowy,
3 – chwyt SDS Plus,
4, 5 – chwyt sześciokątny,
6 – chwyt walcowy z trzema płaszczyzna-
mi,
7 – chwyt wtykowy ¼ cala (do wkrętarki).
2. Wiertarki
Do wykonywania otworów stosuje się następujące rodzaje wiertarek:
 przenośne,
 stałe.
Wiertarki przenośne podczas wykonywania operacji wiercenia pracownik trzyma
w rękach, natomiast wiertarki stałe zamocowane są do stołu roboczego lub na posadzce
warsztatu.
Najczęściej stosowane są wiertarki z napędem elektrycznym (spotykane są również
wiertarki o napędzie pneumatycznym) oraz wiertarki wyposażone w napęd ręczny.
Wiertarki ręczne stosowane są do wiercenia otworów o średnicy do 13 mm.
8
Rys. 5.11. Wiertarka o napędzie ręcznym: a) budowa, b) zamocowanie korby do wolnych
obrotów wrzeciona, c) zamocowanie korby do szybkich obrotów wrzeciona: 1 – uchwyt
szczękowy, 2 – korba, 3 – korpus z przekładnią zębatą, 4 – uchwyt, 5) oparcie
Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012.
Rys. 5.12. Wiertarki ręczne: a) o napędzie elektrycznym, b) o napędzie pneumatycznym
Źródło: www.bosch.pl, www.pneumoinstal.pl
Wiertarkami ręcznymi można wykonywać otwory o niewielkiej średnicy
i o niewielkiej dokładności wykonania. Jest to związane z następującymi problemami,
które pojawiają się podczas ich stosowania:
 trudność z utrzymaniem właściwego położenia osi wiertła podczas wiercenia
(w związku z tym często występują błędy kształtu otworów, zakleszczanie
i łamanie się wierteł),
 trudność wytworzenia odpowiednio dużej i stałej wartości siły nacisku wiertła na
materiał i w związku z tym zachowania właściwego posuwu wiertła,
 trudność zachowania właściwego położenia środka wierconego otworu, wynika-
jąca z niedokładności przyłożenia obracającego się wiertła do powierzchni mate-
riału,
9
 silne szarpnięcie wiertarki podczas rozpoczęcia procesu wiercenia z powodu
gwałtownego napotkania przez wiertło dużych oporów ruchu – możliwe jest wy-
rwanie wiertarki z rąk.
Wiertarki ręczne są stosowane do wykonywania otworów w przedmiotach o dużej
masie lub wymiarach (np. w konstrukcjach budowlanych, arkuszach blach), uniemożli-
wiających zastosowanie wiertarek stałych.
Wśród wiertarek stałych wyróżnia się wiertarki:
 stołowe,
 słupowe,
 kadłubowe,
 promieniowe,
 rewolwerowe,
 wielowrzecionowe,
 do głębokich otworów,
 współrzędnościowe,
 wiertarskie centra obróbcze.
Najczęściej jednak ślusarz korzysta z wiertarek stołowych, kolumnowych
i kadłubowych.
Rys. 5.13. Wiertarka stołowa: a) budowa, b) widok
1 – silnik elektryczny, 2 – wrzeciono, 3 – korpus , 4 – podstawa, 5 – słup ,6 – dźwignia, 7 –
zacisk
Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012.
www.maszyny.hiperogloszenia.pl
Wiertarki stołowe to urządzenia małe i lekkie, które mogą być zamocowywane na
stołach warsztatowych. Często używane są do wiercenia małych otworów
w przedmiotach o niedużej wielkości. Wrzeciono, w którym mocuje się wiertło ma po-
suw ręczny, realizowany za pomocą dźwigni obracanej siłą mięśni pracownika. Po za-
kończeniu wiercenia otworu i zaprzestaniu oddziaływania pracownika wraca ono samo-
czynnie na swoje miejsce. Wiertarki stołowe mają odchylny elektryczny silnik napędo-
wy, który napina i luzuje pasek klinowy. Wyposażone są często w zderzak przesuwany
pokrętłem, dzięki któremu można ustawić pożądaną, określoną głębokość wiercenia.
Wrzeciono tych urządzeń ma cztery prędkości obrotowe, w zakresie od 450 do 3000
obr./min.
10
Wiertarki słupowe i kadłubowe to urządzenia, które mają sztywny stojak –
w kształcie skrzynkowym, a ich słup jest wydrążonym walcem.
Większość tych maszyn ma najczęściej mechaniczny posuw wrzeciona. Jednak moż-
na na nich wykonywać obróbkę otworów, przy wykorzystaniu w tym celu posuwu ręcz-
nego.
We wrzecionie wiertarek mocowane są – za pomocą tulei redukcyjnych, uchwytów
szczękowych samocentrujących i oprawek szybkomocujących – narzędzia do obróbki
otworów.
Wiertarki mogą być wyposażone w różnego rodzaju stoły, które mają rowki teowe,
służące do zamocowania obrabianych przedmiotów.
Rys. 5.14. Wiertarki: a) słupowa, b) kadłubowa
Źródło: ww.maszynoznawca.pl/m/wiertarki/, http://www.maszyny-pax.pl/erlo_kad.php
Wiertarki słupowe ustawiane są bezpośrednio na posadzce hali warsztatowej. Prze-
znaczone są do wiercenia otworów o średnicy do 25 mm (w niektórych konstrukcjach
do 40 mm) w przedmiotach o małej i średniej wielkości. Wysokość przestrzeni roboczej
reguluje się przez podnoszenie lub opuszczanie stołu wiertarki za pomocą przekładni
zębatkowej (głowica wiertarki jest osadzona nieruchomo na słupie).
Wiertarki kadłubowe cechuje, w stosunku do słupowych, mocniejsza konstrukcja,
między innymi dzięki żeliwnemu kadłubowi. Stół jest podparty podpórką śrubową, co
umożliwia obróbkę cięższych przedmiotów. Wiertarki te służą do obróbki przedmiotów
o małej i średniej wielkości, umożliwiając wiercenie otworów o średnicy do 40 mm
(w niektórych konstrukcjach do 80 mm).
Wiertarki promieniowe pozwalają na wykonanie w dużych i ciężkich przedmiotach
otworów o średnicy do 100 mm. Charakterystyczną cechą ich budowy jest zastosowanie
ramienia promieniowego (wysięgnika), który ma możliwość obrotu wokół osi słupa
11
i przesuwu w kierunku pionowym. Wrzeciennik wraz z silnikiem głównym obrabiarki
może przesuwać się wzdłuż wysięgnika nad całą powierzchnią umieszczonego na stole
przedmiotu, który to stół może dodatkowo przesuwać się w kierunku promieniowym
względem słupa.
Rys. 5.14. Wiertarka promieniowa
Źródło: www.maszynoznawca.pl/m/wiertarki
Wiertarki rewolwerowe wyposażone są w głowice rewolwerowe różnej konstrukcji,
umożliwiające mocowanie większej liczby narzędzi. Wymianę narzędzia w uchwycie
zastępuje się przestawieniem głowicy (najczęściej jej obrót) do położenia, które pozwala
na prowadzenie obróbki poszczególnymi narzędziami. Wiertarki takie są szczególnie
przydatne podczas wytwarzania części w produkcji seryjnej do prowadzenia operacji
wiertarskich złożonych z kilku następujących po sobie zabiegów (np. wiercenia, pogłę-
biania i rozwiercania).
Rys. 5.15. Wiertarka rewolwerowa
Źródło: www.asco.pl
Wiertarki wielowrzecionowe (dzięki głowicom wielowrzecionowym) umożliwiają
jednoczesną pracę wielu (od 8 do 36) wrzecion, a więc jednoczesne wiercenie wielu
otworów w przedmiotach wytwarzanych seryjnie. Konstrukcja głowicy wielowrzecio-
nowej pozwala na ustawianie osi poszczególnych wrzecion w różnych odległościach od
osi głównej wrzeciona wiertarki.
12
Rys. 5.16. Wiertarka wielowrzecionowa
Źródło: www.oknonet.pl
Rys. 5.17. Wiertarka współrzędnościowa
Źródło: http://www.magneto.pl/95,wiertarka-wspolrzednosciowa
Wiertarskie centra obróbcze łączą w sobie zalety wiertarek współrzędnościowych
i rewolwerowych, pozwalając na sterowaną numerycznie, bardzo precyzyjną obróbkę
otworów przy użyciu bogatego zestawu narzędzi, automatycznie pobieranych
z zasobnika i mocowanych w uchwycie wrzeciona przez specjalne manipulatory. Takie
obrabiarki są stosowane w obróbce seryjnej skomplikowanych wyrobów, np. korpusów
maszyn i urządzeń czy też bloków silników spalinowych, a także wówczas, gdy
w produkcji wymagana jest duża powtarzalność wykonywanych otworów.
13
Głównymi wielkościami charakteryzującymi wiertarki są:
 maksymalna średnica otworu, który można wywiercić wiertarką,
 prędkość obrotowa wrzeciona.
Gabaryty przedmiotu, który można obrabiać przy zastosowaniu wiertarki, zależą od
ich przestrzeni roboczej (czyli wymiarów stołu oraz odległości pomiędzy czołem wrze-
ciona a powierzchnią stołu, pomniejszonej o długość narzędzia) oraz nośności stołu.
Długość wykonywanych otworów uzależniona jest od wielkości skoku roboczego
wrzeciona, natomiast średnica wierconych otworów – od mocy napędu obrabiarki.
3. Mocowanie narzędzi
Rys. 5.18. Sposoby mocowania wierteł: a) w uchwycie dwuszczękowym, b) w uchwycie
trójszczękowym, c) w gnieździe wrzeciona wiertarki, d) za pośrednictwem tulei reduk-
cyjnej, e) wyjmowanie wiertła za pomocą klina
Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012;
www.maszyny.hiperogloszenia.pl
Wiertła z chwytem walcowym mocuje się w uchwytach samocentrujących dwusz-
czękowych i trójszczękowych, osadzonych w gnieździe wrzeciona wiertarki.
Rozstaw szczęk uchwytów dwuszczękowych zmienia się przez pokręcanie kluczem
o kwadratowej końcówce śruby, której jeden koniec ma gwint prawy, a drugi lewy. Śru-
ba współpracuje z dwoma szczękami, prowadzonymi w korpusie uchwytu, powodując
ich zsuwanie lub rozsuwanie.
Uchwyty trójszczękowe stanowią standardowe wyposażenie wiertarek przenośnych
i stołowych. Uchwyt taki posiada korpus ze stożkowym gniazdem, w którym osadzone
są trzy szczęki do mocowania wiertła. Na zewnętrznych powierzchniach szczęk jest na-
cięty gwint, a zaciskanie bądź luzowanie wiertła osiąga się przez pokręcanie nakrętki,
której gwint jest nacięty na jej wewnętrznej powierzchni stożkowej i współpracując ze
szczękami, powoduje ich wsuwanie lub wysuwanie.
Częsty błąd występujący podczas korzystania z uchwytów samocentrujących to zbyt
słabe ich dokręcenie, czego efektem jest unieruchomienie wiertła w materiale
i jego obracanie się w uchwycie. Na powierzchni chwytu wiertła powstają wówczas rysy
i zadziory, utrudniające kolejne mocowania wiertła oraz powodujące niewspółosiowość
wiertła i wrzeciona. Na skutek drgań uchwyt ulega rozbiciu, pojawiają się luzy zmniej-
szające jego żywotność, a dokładność wiercenia ulega znacznemu pogorszeniu.
14
Podczas mocowania wierteł należy zadbać również o to, by nie mocować ich zbyt
głęboko, tak aby szczęki zaciśnięte zostały wyłącznie na chwycie wiertła, nie zaś na czę-
ści roboczej. Uchwyty szczękowe stosowane są do wierteł o średnicy do 20 mm
Wiertła z chwytem walcowym można mocować również za pomocą tulei zaciskowych.
Narzędzia z chwytem stożkowym mocuje się w stożkowym gnieździe wrzeciona wier-
tarki bezpośrednio (gdy wielkości stożków narzędzia i chwytu są jednakowe) lub za po-
średnictwem tulei redukcyjnych, gdy chwyt wiertła ma wymiary mniejsze niż gniazdo
wrzeciona. Tuleje redukcyjne można stosować pojedynczo lub je składać.
Rys. 5.19. Mocowanie małych przedmiotów: a) za pomocą imadła ręcznego,
z zastosowaniem podkładki drewnianej chroniącej stół wiertarki, b) za pomocą imadła
maszynowego, c) za pomocą imadła maszynowego uniwersalnego pochylnego
i obrotowego (oś otworu może nie być równoległa do płaszczyzn szczęk imadła)
Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012
Do wiercenia otworów o małej średnicy wystarczające jest przytrzymanie przed-
miotu za pomocą imadła ręcznego lub szczypiec. Przedmioty o niewielkich wymiarach
podczas wiercenia unieruchamiamy na stole wiertarki za pomocą imadła maszynowego.
Do wiercenia otworów pod kątem należy zastosować imadło przechylne.
15
Rys. 5.20. Mocowanie przedmiotów na stole wiertarki: a) za pomocą podkładek, docisków
i śrub, b) mocowanie wałka na podstawie pryzmowej: 1 – docisk, 2 – podkładka, 3 – pod-
stawa pryzmowa
Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012.
Przedmioty duże i o nieregularnych kształtach mocuje się na stole przy użyciu pod-
kładek i płytek dociskowych (docisków), unieruchamianych za pomocą specjalnych śrub
o kwadratowych łbach, wpuszczonych w teowe rowki stołu. W takie rowki zaopatrzone
są stoły wszystkich wiertarek stałych. Wysokość podkładek należy dobrać tak, aby po
dociągnięciu śrub dociski były ustawione równolegle do powierzchni stołu.
W produkcji seryjnej i masowej stosowane są przyrządy wiertarskie. Wyróżniamy
wśród nich płyty wiertarskie, mocowane na przedmiocie oraz skrzynki wiertarskie,
wewnątrz których unieruchamia się mniejsze przedmioty. Zastosowanie przyrządów
eliminuje konieczność trasowania otworów oraz mocowania przedmiotów. Stosowanie
przyrządów wiertarskich znacznie podnosi dokładność wykonania otworów.
4. Nawiercanie
Nawiercanie jest operacją wstępną, polegającą na wykonaniu w powierzchni
przedmiotu zagłębień, tzw. nakiełków. Nakiełki zwykle wykonuje się na powierzchniach
czołowych wałków lub prętów poddawanych operacjom toczenia lub szlifowania. Zasto-
sowanie nakiełków umożliwia zamocowanie przedmiotów obrabianych w kłach.
W przypadku wykonywania operacji wiercenia nawiercanie stosowane jest podczas
wiercenia otworów o dużej średnicy i dokładnym położeniu otworu (tolerowane poło-
żenie środka otworu). Nakiełki zapewniają bardzo dobre prowadzenie wiertła i dzięki
temu zetknięcie z materiałem następuje na obydwu krawędziach tnących.
Rozróżnia się nakiełki zwykłe, chronione i łukowe. Wymiary nakiełków są znorma-
lizowane i mają osiem zalecanych wielkości nominalnych.
16
Rys. 5.21. Nakiełki i nawiertaki: a), b), c) nakiełki ,d) nawiertak zwykły, e) nawiertak
chroniony
Źródło: http://sltzn_dryszel.republika.pl/zajcia_vi__wiercenie_otworw.html
Operację wykonania nakiełków zwaną nawiercaniem wykonuje się za pomocą na-
wiertaków. Typowe nawiertaki są wykonywane jako narzędzia dwustronne, zaopatrzo-
ne na obu końcach w części robocze przeznaczone do nawiercania nakiełków o różnych
wielkościach nominalnych. Środkową część narzędzia stanowi walcowy chwyt, za po-
mocą którego można zamocować nawiertak w uchwycie samocentrującym wiertarki.
Głębokość wykonania nawiercenia zależy ściśle od średnicy „dzióbka” nawiertaka, przy
czym w praktyce przyjmuje się, że jego głębokość powinna być co najmniej równa dwu-
krotnej jego średnicy.
5. Analiza procesu wiercenia
Miejsce wykonania otworu należy uprzednio wytrasować i napunktować. Następnie
wykonuje się nawiercanie oraz wiercenie próbne, czyli wykonanie wiertłem niewielkie-
go wgłębienia, o średnicy mniejszej niż średnica wiertła. Jeżeli wgłębienie nie jest
współśrodkowe, należy wyciąć przecinakiem rowek z wgłębieniem, który umożliwi roz-
poczęcie wiercenia w innym miejscu. Następnie trzeba ponownie napunktować środek
i powtórzyć operację.
Rys. 5.22. Trasowanie i punktowanie środka otworu
Źródło: http://sltzn_dryszel.republika.pl/zajcia_vi__wiercenie_otworw.html
17
Podczas wykonywania wiercenia należy przestrzegać następujących zasad:
 należy wysuwać wiertło z wierconego otworu, aby usunąć wióry wytwarzające
się podczas wiercenia,
 po wykonaniu otworu na wymaganą głębokość najpierw należy wysunąć obraca-
jące się wiertło z otworu i dopiero wtedy wyłączyć napęd wrzeciona wiertarki –
postępowanie w odwrotnej kolejności (czyli zatrzymanie wiertła w otworze)
grozi jego złamaniem,
 gdy wiertło po wywierceniu otworu wychodzi na drugą stronę materiału, należy
zmniejszyć posuw, aby wiertła nie zakleszczyć i nie złamać,
 wiercenie otworów o dużych średnicach (powyżej 20 mm) wykonuje się etapami.
Dla średnic od 20 do 60 mm, najpierw należy wywiercić otwór o średnicy równej
około ½ średnicy nominalnej otworu, a następnie wykonać wiercenie wtórne, czyli po-
wiercanie wiertłem o średnicy równej średnicy nominalnej otworu. Dla średnic powyżej
60 mm najpierw wykonuje się wiercenie wiertłem o średnicy równej ok. ¼ średnicy
nominalnej otworu, następnie o średnicy równej ½ średnicy nominalnej otworu, na za-
kończenie zaś wiercenie na średnicę wynikającą z dokumentacji technicznej. Dzięki te-
mu zmniejszają się opory skrawania, a ponadto krawędzie otworu o mniejszej średnicy
służą do prowadzenia wiertła o większej średnicy, którego pierwsze zetknięcie z mate-
riałem następuje nie na wierzchołku, ale na obydwu krawędziach tnących.
Przy powiercaniu można stosować posuw od 1,2 do 1,6 razy większy od zalecanego
dla wiercenia w pełnym materiale.
Rys. 5.23. Powiercanie otworów
Źródło: www.isz- ortal.wodip.opole.pl/files/grupa93/prezentacja657.ppt
Wiercenie otworów przelotowych wymaga zabezpieczenia stołu, imadła lub uchwy-
tów przed uszkodzeniem wiertłem ich powierzchni. Najczęściej umieszcza się pod
przedmiotem, w którym wiercony jest otwór, podkładki z drewna lub stalowe klocki
o odpowiedniej wysokości. Inną metodą zabezpieczenia jest takie mocowanie przedmio-
tu, aby po wywierceniu otworu wiertło trafiło na pustkę rowka teowego stołu wiertarki.
Podczas wiercenia otworów nieprzelotowych szczególnie ważne jest zachowanie
odpowiedniej głębokości wiercenia. Jeżeli wiercenie odbywa się z wykorzystaniem po-
suwu mechanicznego, należy ustawić wyłącznik mechanizmu posuwu na określoną głę-
bokość wiercenia. Natomiast w przypadku wiercenia z zastosowaniem posuwu ręcznego
należy ustawić w odpowiednim położeniu ogranicznik posuwu ręcznego (o ile wiertarka
posiada taki ogranicznik) lub umieścić na wiertle pierścień oporowy.
18
Rys. 5.24. Wiercenie otworów nieprzelotowych: a) sposób wymiarowania otworów nie-
przelotowych, b) ograniczenie posuwu pierścieniem oporowym, ustalonym na wiertle
przy pomocy wkrętu
Źródło: Andrzejewski H., Lipski R., Technologia dla zasadniczych szkół mechanicznych. Część 1.
Obróbka ręczna. WSiP, Warszawa 1980.
Rys. 5.25. Wiercenie otworów niepełnych: a) poprzez zastosowanie dwóch identycznych
materiałów, b) poprzez zastosowanie wkładki z tego samego materiału
Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012.
Rys. 5.26. Wiercenie otworów w ścianach pochyłych: a) zewnętrznej, b) wewnętrznej
Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012.
Wiercenie w powierzchniach pochyłych zewnętrznych wymaga wcześniejszego
przygotowania takich powierzchni przez sfrezowanie frezem walcowo-czołowym lub
frezem palcowym powierzchni o średnicy nieco większej niż średnica otworu oraz na-
punktowanie środka otworu.
Wiercąc otwór w powierzchniach pochyłych wewnętrznych, należy w wewnętrznej
przestrzeni pomiędzy ściankami umieścić dopasowany klocek drewniany. Klocek ten
zapewni poprawne prowadzenie wiertła, gdy osiągnie ono powierzchnię pochyłą. Bez
takiego prowadzenia wierzchołek wiertła ześlizgnie się z pochyłej powierzchni, wiertło
ulegnie wygięciu i złamaniu.
19
Podczas wiercenia podaje się do wierconego otworu ciecz chłodzącą (chłodziwo),
której zadaniem jest odprowadzenie ciepła, powstającego podczas skrawania. Nadmier-
ny wzrost temperatury prowadzi do odpuszczenia hartowanego wiertła, utraty jego
twardości i w efekcie bardzo szybkiego stępienia. Ciecze chłodzące mają ponadto wła-
sności smarujące. Dobór cieczy chłodzącej zależy od rodzaju wierconego materiału.
6. Pogłębianie
Pogłębianie polega na powiększeniu średnicy otworów w celu:
 usunięcia zadziorów z krawędzi wywierconego otworu i fazowania,
 wykonania gniazda na łeb śruby, wkrętu lub nitu,
 obróbki powierzchni czołowych i obrzeży nadlewów, czyli pogrubień ścianek od-
lewów wokół otworów.
Rys. 5.27. Przykłady powierzchni pogłębianych
Źródło: Bartosiewicz J., Obróbka i montaż części maszyn. Poradnik. WSiP, Warszawa 1985.
Rys. 5.28. Pogłębiacze: a) stożkowy, b) czołowe
Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012.
Rys. 5.29. Przykłady pogłębiaczy
Źródło: www.jarmet.com.pl
20
Do wykonywania pogłębień używa się narzędzi skrawających zwanych pogłębia-
czami. Z uwagi na różnorodność oraz szeroki zakres stosowania, pogłębiacze wytwarza-
ne są w różnych odmianach. Pogłębiacze czołowe stosowane są do wykonywania pogłę-
bień walcowych, np. pod walcowe łby wkrętów lub śrub. Mają one z reguły czop prowa-
dzący zwany pilotem, o średnicy równej średnicy pogłębianego otworu, dla utrzymania
współosiowości.
Rys. 5.30. Sposób wykorzystania pogłębiacza stożkowego
Źródło: www.dluta.pl
7. Rozwiercanie
Rozwiercanie to proces obróbki skrawaniem, który polega na zwiększeniu do-
kładności oraz zmniejszeniu chropowatości otworów wywierconych wiertłem lub wy-
konaniu otworów stożkowych.
W zależności od dokładności obróbki rozróżnia się rozwiercanie zgrubne
i wykańczające. Do rozwiercania zgrubnego przeznaczone są rozwiertaki zdzieraki,
a do wykańczającego – rozwiertaki wykańczaki.
Rozwiercanie wykonuje się za pomocą rozwiertaków, maszynowo lub ręcznie.
Rozwiertaki maszynowe mają chwyt przystosowany do mocowania w wiertarkach
(przeważnie stożkowy), natomiast ręczne – chwyt walcowy zakończony kwadratowym
czopem, na który zakłada się pokrętło do rozwiertaków lub gwintowników.
21
Rys. 5.31. Budowa rozwiertaka: a) części składowe, b) podziałka zębów rozwiertaka
Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa, 2012.
Część robocza rozwiertaka zaopatrzona jest w ostrza śrubowe (zdzieraki i wykańczaki)
lub proste (wykańczaki), w liczbie od 3 do 12, nacięte w nierównomiernej podziałce, co
zapewnia większą dokładność obróbki.
Rozwiertaki dzielą się na:
 walcowe,
 stożkowe,
 specjalne.
Rys. 5.32. Rozwiertaki: a), b), c) walcowe, d) nastawny, b) stożkowe
Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012.
22
Rys. 5.33. Widok rozwiertaka walcowego
Źródło: www.wiertla.com
Rys. 5.34. Widok rozwiertaka nastawnego
Źródło: www.cncbialystok.pl
Rys. 5.35. Widok rozwiertaka stożkowego
Źródło: www.otelo.com.pl
8. Analiza procesu rozwiercania
Rozwiercanie ręczne otworów wykonanych w małych i lekkich przedmiotach wy-
maga ich sztywnego zamocowania w imadle. Przedmioty ciężkie i stabilne nie wymagają
mocowania, ponieważ siły występujące podczas rozwiercania ręcznego są niewielkie.
Rys. 5.36. Ręczne rozwiercanie otworów walcowych: a),sprawdzenie prostopadłości,
b) rozwiercanie
Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012.
23
Przygotowanie narzędzia polega na nałożeniu pokrętła na kwadratowe zakończenie
chwytu rozwiertaka. Po wprowadzeniu rozwiertaka do uprzednio wykonanego otworu
należy sprawdzić jego prostopadłość do powierzchni za pomocą kątownika. Rozwiertak
należy kręcić równomiernie w prawo, wywierając lekki i równomierny nacisk na oba
ramiona pokrętła. Nie należy obracać rozwiertaka w stronę przeciwną niż kierunek
skrawania. Lekkie cofnięcie rozwiertaka jest dopuszczalne tylko wówczas, gdy nastąpi
zakleszczenie narzędzia w otworze. Podczas rozwiercania ręcznego rozwiertak należy
smarować emulsją oleju wiertarskiego.
Uwaga! Zaleca się, aby otwory wykonywane przed operacją rozwiercania miały średnicę
maksymalnie 0,5 mm mniejszą od średnicy rozwiertaka wykańczaka,
Rys. 5.37. Zestaw do rozwiercania ręcznego
Źródło: www.mountainpark.pl
Rozwiercanie otworów stożkowych o dużej zbieżności wykonuje się kolejno za po-
mocą trzech rozwiertaków, wiercąc uprzednio przy użyciu kilku wierteł otwór
o stopniowanej średnicy tak, aby możliwie zmniejszyć ilość materiału zdejmowanego
w trakcie operacji rozwiercania.
Otwór przelotowy wiercimy na średnicę równą najmniejszej średnicy otworu stoż-
kowego, natomiast długość i średnicę kolejnych wierceń określamy, biorąc pod uwagę:
średnicę rozwiercanego otworu, grubość materiału i zbieżność powierzchni stożkowej.
Ponieważ średnica nominalna rozwiertaków stożkowych określana jest w pewnej
odległości od ich końca (na przykład dla rozwiertaka o zbieżności 1:50 i średnicy nomi-
nalnej 25 mm odległość ta wynosi 15 mm). Mocując przedmiot do rozwiercania należy
przewidzieć stosowną przestrzeń na wybieg narzędzia.
9. Inne technologie wykonywania otworów
9.1. Laserowa obróbka materiałów
Obróbka laserowa polega na skierowaniu wiązki światła laserowego na powierzchnię
materiału. Energia wiązki laserowej zamienia się na ciepło, które powoduje szybkie top-
nienie i odparowanie obrabianego materiału.
24
Rys. 5.38. Zasada obróbki laserowej
1. laser, 2. układ optyczny, 3. przedmiot obrabiany
Źródło: Zawora J., Podstawy technologii maszyn. WSiP, Warszawa 2012.
Cięcie laserem to punktowe wprowadzenie energii w postaci wysokoenergetyczne-
go strumienia tnącego. Podstawową zaletą cięcia laserowego jest produkt, który bez do-
datkowych procesów technologicznych nadaje się do dalszej przeróbki. Warunkiem uzy-
skania dobrej jakości cięcia i wysokiego stopnia utrzymywania wymiarów ciętych ele-
mentów konstrukcyjnych jest dokładność prowadzenia strumienia tnącego oraz zasto-
sowanie najwyższej jakości urządzeń – maszyn do cięcia laserem.
Lasery są obecnie szeroko stosowane zarówno do cięcia materiałów metalowych,
jak i niemetali, a także w procesie cięcia stali niestopowych i wysokostopowych, alumi-
nium, tytanu, tworzyw sztucznych, drewna, ceramiki oraz wielu innych materiałów.
Najnowsze wycinarki laserowe mogą ciąć również wiele materiałów niemetalicz-
nych, takich jak: pleksi, polichlorek winylu, polietylen, drewno, szkło, ceramika, papier,
tekstylia itd.
Rys. 5.39. Wycinanie otworów urządzeniem laserowym
Źródło: www.prestech.pl
25
Obróbkę laserową cechuje możliwość wykonania precyzyjnych operacji technolo-
gicznych na różnych materiałach z wydajnością i dokładnością znacznie przewyższającą
metody konwencjonalne. Ponadto charakteryzuje ją: bezkontaktowość, selektywność
i możliwość pełnej automatyzacji.
Bezkontaktowość obróbki laserowej gwarantuje dużą czystość miejsca obróbki ale
też umożliwia zdalne operowanie wiązką laserową. Jest istotne, że wiązkę promienio-
wania laserowego można skupić do niesłychanie małych rozmiarów, nawet rzędu ułam-
ka mikrometra. Sprzyja to otrzymaniu ekstremalnie dużych gęstości mocy (>1016
W/cm2) oraz selektywnemu oddziaływaniu wiązką na precyzyjnie wybranych obsza-
rach materiału, np. w miejscach trudnodostępnych, narażonych na obciążenia mecha-
niczne itp., bez obawy wpływu dostarczanego ciepła na obszary przyległe, sąsiednie
elementy oraz deformację detali. Bardzo krótki czas obróbki (miliardowa część sekun-
dy) i wielka ilość energii dostarczona do miejsca obróbki umożliwia prowadzenie proce-
su z pominięciem spalania, minimalizację zanieczyszczeń chemicznych i eliminację pro-
cesu utleniania. Współczesne lasery wytwarzają promieniowanie, którego moc i czas
trwania impulsu mogą być regulowane, co powoduje, że obrabiarka z takim laserem na-
biera cech narzędzia uniwersalnego.
Zalety obróbki laserowej to:
 bezstykowość (brak kontaktu narzędzia z materiałem),
 szybkość procesu,
 duża dokładność cięcia (ok. 0,005 mm),
 możliwość zautomatyzowania,
 cichy przebieg procesu.
Wypalarki laserowe, niezależnie od przeznaczenia czy stopnia skomplikowania kon-
strukcji, są zbudowane z następujących zespołów podstawowych:
 lasera z układem zasilania i chłodzenia,
 zespołu optycznego, który ogniskuje strumień promieniowania laserowego na
materiale obrabianym,
 stolika roboczego, na którym umieszcza się przedmiot obrabiany,
 urządzeń umożliwiających obsługę, kontrolę i sterowanie.
Zespół optyczny (ogniskujący) lasera. Warunkiem koniecznym do uzyskania efektu
erozji laserowej jest osiągnięcie dostatecznie dużej gęstości mocy promieniowania pada-
jącego na obrabiany materiał.
Rys. 5.40. Przykład urządzenia do cięcia laserowego
26
Źródło: http://www.ciecie-laserowe.leann.pl/
9.2. Plazmowa obróbka materiałów
Obróbka plazmowa polega na wykorzystaniu strumienia plazmy (silnie zjonizowa-
nych gazów o temperaturze 12 000 do 15 000 ˚C). Strumień plazmy powoduje nadtapia-
nie i szybkie odparowywanie materiału, co prowadzi do jego rozdzielenia.
Rys. 5.41. Schemat głowicy palnika plazmowego
1. źródło prądu stałego, 2. generator wysokiej częstotliwości (jonizator), 3. elektroda
wolframowa, 4. korpus palnika, 5. podkładka izolująca, 6. dysza chłodzona wodą,
7. strumień plazmy
Źródło: Zawora J., Podstawy technologii maszyn. WSiP, Warszawa 2012.
Rys. 5.42. Wycinanie otworów urządzeniem plazmowym
Źródło: http://hst2.pl/pl/obrobka-stali/ciecie-plazma
27
Urządzenia do cięcia plazmą przeznaczone są do ręcznego lub maszynowego cięcia
plazmą powietrzną elementów przewodzących prąd elektryczny – wykonanych ze stali
węglowych i stopowych, aluminium i jego stopów, mosiądzu, miedzi, a także żeliwa.
Specjalne wyposażenie palnika umożliwia cięcie w miejscach trudnodostępnych i we
wszelkich możliwych pozycjach. Budowane są również urządzenia umożliwiające zrobo-
tyzowane cięcie konstrukcji pod wodą, na dużych głębokościach.
Zalety:
 znaczne prędkości przebiegu procesu,
 wąska strefa wpływu cięcia – stosunkowo niewielki wpływ temperatury na cały
materiał,
 niewielka szczelina cięcia,
 możliwość cięcia bez nadpalania materiałów cienkich.
Wady:
 duży hałas,
 silne promieniowanie,
 duża ilość gazów i dymów,
 zmiany w strefie wpływu cięcia,
 trudności w utrzymaniu prostopadłości krawędzi cięcia.
10. Regeneracja wierteł
Podczas wiercenia wiertła intensywnie się zużywają. Objawy zużycia wierteł są na-
stępujące:
 wzrost oporów skrawania,
 wzrost temperatury,
 wiertła, spadek wydajności wiercenia,
 pogorszenie jakości wiercenia.
Wiertła bardzo szybko ulegają zużywaniu – szczególnie ścin, a krawędzie tnące ule-
gają stępieniu, dlatego ich ostrzenie powinno odbywać się dość często. Stopień zużycia
wiertła określa się metodą wzrokową.
Najbardziej efektywne jest ostrzenie wierteł automatycznymi szlifierkami do szli-
fowania powierzchni przyłożenia. Dobre wyniki ostrzenia osiąga się za pomocą przyrzą-
du do ostrzenia wierteł, montowanego na szlifierce-ostrzarce. Wiertło zamocowuje się
w przyrządzie w takim położeniu, aby powierzchnia przyłożenia wiertła przylegała do
powierzchni czołowej tarczy szlifierskiej. Przyrząd nadaje mu ruch obrotowy, dzięki
czemu powierzchnia przyłożenia uzyskuje odpowiedni kształt, a krawędzie tnące wła-
ściwe kąty nachylenia i równe długości.
Zadawalające wyniki ostrzenia wierteł o małej średnicy osiąga się przez ostrzenie
w tulei ostrzarki. Pozwala ona na utrzymanie właściwego kąta pochylenia krawędzi tną-
cych, natomiast osiągnięcie równej głębokości szlifowania na całym obwodzie wiertła
zależy od wprawy ostrzącego.
Ręczne ostrzenie wierteł nie jest zalecane.
28
Rys. 5.43. Widok przyrządu do ostrzenia wierteł
Źródło: http://www.kinpol.waw.pl/maszyny.htm
Dobrze naostrzone wiertło ma całkowicie odtworzoną pierwotną geometrię,
a zatem jego oś przechodzi przez środek ścinu, a obie krawędzie tnące są równej długo-
ści i mają jednakowe pochylenie w stosunku do osi wiertła. Do oceny poprawności
ostrzenia stosowane są specjalne wzorniki.
Rys. 5.43. Przymiar do wierteł
Źródło: www.itechnika.pl
Często spotykanym uszkodzeniem podczas wiercenia jest łamanie się wierteł. Przy-
czynami tego zjawiska są:
 stępienie się wiertła,
 zbyt duży posuw, powodujący wzrost siły wzdłużnej i tzw. wyboczenie wiertła, a
w efekcie jego zakleszczenie,
 zbyt duży luz wzdłużny wrzeciona,
 zapchanie rowka wiertła wiórami,
 wadliwe zamocowanie przedmiotu, które powoduje zakleszczenie obracającego
się wiertła,
 wadliwe zamocowanie wiertła,
 wady ukryte materiału w postaci twardych wtrąceń, najczęściej niemetalicznych.
W przypadku złamania wiertła w ten sposób, że jego część wystaje z wierconego
otworu, należy pokręcić nią tak, aby nastąpiło złamanie wióra. Wiertło o małej średnicy
pokręcamy szczypcami. Ułamaną końcówkę wiertła o większej średnicy pokręcamy przy
pomocy klucza, imadła ręcznego lub pokrętła do rozwiertaków, po wcześniejszym na-
daniu jej, za pomocą pilnika, kształtu zapewniającego właściwy chwyt. Złamanie wióra
powinno umożliwić wyciągnięcie wiertła.
Jeżeli wiertło złamało się poniżej czoła otworu, ale niezbyt głęboko, można próbo-
wać pokręcić je za pomocą szczypiec okrągłych. Jeśli się to nie uda, należy, o ile to moż-
liwe, przedmiot wraz ze złamanym wiertłem poddać wyżarzaniu w temperaturze powy-
żej 600°C lub obróbce na wydrążarce (obróbka elektroiskrowa).
Po powolnym ostudzeniu przedmiotu należy złamane wiertło wywiercić wiertłem
o średnicy mniejszej niż średnica otworu i usunąć z otworu jego pozostałości.
29
11. Dobór parametrów skrawania
Jakość i efektywność procesu wiercenia w duże mierze zależy od wartości parame-
trów, czyli:
 prędkości obrotowej wrzeciona n,
 posuwu wrzeciona p.
Prędkość obrotową wrzeciona określa się ze wzoru:
Prędkość skrawania odczytujemy z tabel (poradników technicznych wiercenia) dla
określonego rodzaju materiału oraz średnicy i materiału wiertła. Należy uwzględnić, czy
podczas wiercenia będzie stosowane chłodzenie, czy wiercenie odbywać się będzie na
sucho. Jeżeli podane prędkości skrawania dotyczą wiercenia z zastosowaniem chłodzi-
wa, a nie będziemy go stosować, należy przyjąć prędkość skrawania dwa razy mniejszą
od podanej. Po określeniu prędkości skrawania obliczamy prędkość obrotową wrzecio-
na i na wiertarce nastawiamy prędkość najbliższą wartości obliczonej.
W elektrycznych wiertarkach ręcznych maksymalne prędkości obrotowe przy po-
szczególnych biegach są opisane na tabliczce znamionowej lub w instrukcji obsługi. Do-
bieramy zatem bieg, o ile jest to konieczne, za pomocą właściwego pokrętła
i dodatkowo ograniczamy prędkość obrotową.
W wiertarkach stołowych z przekładniami pasowymi zmianę przełożenia uzyskuje
się przez przełożenie paska klinowego na odpowiednią parę kół pasowych. Położenia
paska dla odpowiednich przełożeń opisane są również na tabliczce z tabelą prędkości.
Wiertarki stałe – słupowe i kadłubowe – wyposażone są najczęściej w tabliczkę
z tabelą prędkości. Zmianę prędkości osiąga się za pomocą przestawienia odpowiednich
dźwigni przekładni napędowej, znajdującej się we wrzecienniku.
W wiertarkach stałych posuw ręczny zadaje się za pomocą dźwigni posuwu ręczne-
go. Posuw mechaniczny ustawia się za pomocą specjalnego pokrętła. Wielkość posuwu,
wyrażoną w mm/obr, dobiera się z tabel znajdujących się w poradnikach. Jest ona rów-
nież zależna od rodzaju materiału obrabianego, średnicy i materiału wiertła.
30
12. Zasady bezpieczeństwa i higieny pracy podczas wykonywania ope-
racji wiertarskich
 podczas wykonywaniu operacji wiertarskich należy posługiwać się wyłącznie
sprawnymi technicznie maszynami, urządzeniami i narzędziami; stan techniczny
wyposażenia stanowiska powinien być sprawdzony każdorazowo przed rozpo-
częciem pracy,
 obrabiany przedmiot powinien być we właściwy sposób zamocowany,
 mocowanie i odmocowanie narzędzia wolno wykonywać jedynie przy zatrzyma-
nym wrzecionie wiertarki,
 pewność zamocowania przedmiotu i narzędzia należy każdorazowo sprawdzić
przed rozpoczęciem wiercenia,
 usuwanie wiórów z wierconych otworów wymaga wycofania wiertła
i zatrzymania wrzeciona,
 do usuwania wiórów należy stosować zmiotkę; nie wolno usuwać ich palcami ani
wydmuchiwać,
 do łamania i odciągania wiórów wstęgowych należy używać specjalnego haczyka,
 nie wolno wyhamowywać obracającego się wrzeciona ręką lub przy użyciu na-
rzędzi,
 nie wolno obsługiwać wiertarki z napędem elektrycznym mokrymi rękami,
 prace wiertarskie należy prowadzić w ubraniu roboczym i nakryciu głowy, man-
kiety rękawów powinny być zapięte,
 należy stosować okulary ochronne.
Bibliografia:
1. Andrzejewski H., Lipski R. (1980). Technologia dla zasadniczych szkół mechanicz-
nych. Część 1. Obróbka ręczna. Warszawa: WSiP,
2. Bartosiewicz J. (1985). Obróbka i montaż części maszyn. Poradnik. Warszawa:
WSiP,
3. Dobrzański T. (2004). Rysunek techniczny maszynowy. Warszawa: WNT,
4. Górecki A. (2012). Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicz-
nych. Warszawa: WSiP,
5. Zawora J. (2012). Podstawy technologii maszyn. Warszawa: WSiP.
Netografia:
1. Strona ASCO www.asco.pl
2. Bosch w Polsce www.bosch.pl
3. Strona LEANN www.ciecie-laserowe.leann.pl
4. Strona firmy WORLD OFF TOOLS www.cncbialystok.pl
5. portal dluta.pl www.dluta.pl
6. strona firmy DROMET www.dromet.pl
7. Wiercenie otwo-
rów http://sltzn_dryszel.republika.pl/zajcia_vi__wiercenie_otworw.html
31
8. Cięcie plazmą CNC http://hst2.pl/pl/obrobka-stali/ciecie-plazma
9. Strona sklepu ii technika www.itechnika.pl
10. Strona firmy Jarmet www.jarmet.com.pl
11. Strona firmy Kinpol http://www.kinpol.waw.pl/maszyny.htm
12. Strona firmy MAGNETO http://www.magneto.pl/95,wiertarka-
wspolrzednosciowa
13. Maszynoznawca www.maszynoznawca.pl/m/wiertarki/
14. Strona sklepu Mountain Park www.mountainpark.pl
15. Portal Oknonet.pl www.oknonet.pl
16. Strona firmy Otelo www.otelo.com.pl
17. Strona firmy Pneumo-Instal www.pneumoinstal.pl
18. Strona firmy Poltra www.poltra.pl
19. Strona firmy Prestech www.prestech.pl
20. Strona firmy Profitechnik www.profitechnik.pl
21. Strona firmy Ronar www.wiertla.com

More Related Content

More from Emotka

07 2.1 mbewtz_tresc
07 2.1 mbewtz_tresc07 2.1 mbewtz_tresc
07 2.1 mbewtz_tresc
Emotka
 
06 8.1 pproak_tresc
06 8.1 pproak_tresc06 8.1 pproak_tresc
06 8.1 pproak_tresc
Emotka
 
06 7.1 pproak_tresc
06 7.1 pproak_tresc06 7.1 pproak_tresc
06 7.1 pproak_tresc
Emotka
 
06 6.1 pproak_tresc
06 6.1 pproak_tresc06 6.1 pproak_tresc
06 6.1 pproak_tresc
Emotka
 
06 5.1 pproak_tresc
06 5.1 pproak_tresc06 5.1 pproak_tresc
06 5.1 pproak_tresc
Emotka
 
06 4.1 pproak_tresc
06 4.1 pproak_tresc06 4.1 pproak_tresc
06 4.1 pproak_tresc
Emotka
 
06 3.1 pproak_tresc
06 3.1 pproak_tresc06 3.1 pproak_tresc
06 3.1 pproak_tresc
Emotka
 
06 1.1 pproak_tresc
06 1.1 pproak_tresc06 1.1 pproak_tresc
06 1.1 pproak_tresc
Emotka
 
06 2.1 pproak_tresc
06 2.1 pproak_tresc06 2.1 pproak_tresc
06 2.1 pproak_tresc
Emotka
 
05 6.1 pak_tresc
05 6.1 pak_tresc05 6.1 pak_tresc
05 6.1 pak_tresc
Emotka
 
05 5.1 pak_tresc
05 5.1 pak_tresc05 5.1 pak_tresc
05 5.1 pak_tresc
Emotka
 
05 3.1 pak_tresc
05 3.1 pak_tresc05 3.1 pak_tresc
05 3.1 pak_tresc
Emotka
 
05 2.1 pak_tresc
05 2.1 pak_tresc05 2.1 pak_tresc
05 2.1 pak_tresc
Emotka
 
05 1.1 pak_tresc
05 1.1 pak_tresc05 1.1 pak_tresc
05 1.1 pak_tresc
Emotka
 
05 4.1 pak_tresc
05 4.1 pak_tresc05 4.1 pak_tresc
05 4.1 pak_tresc
Emotka
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_u
Emotka
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_u
Emotka
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_u
Emotka
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_u
Emotka
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_u
Emotka
 

More from Emotka (20)

07 2.1 mbewtz_tresc
07 2.1 mbewtz_tresc07 2.1 mbewtz_tresc
07 2.1 mbewtz_tresc
 
06 8.1 pproak_tresc
06 8.1 pproak_tresc06 8.1 pproak_tresc
06 8.1 pproak_tresc
 
06 7.1 pproak_tresc
06 7.1 pproak_tresc06 7.1 pproak_tresc
06 7.1 pproak_tresc
 
06 6.1 pproak_tresc
06 6.1 pproak_tresc06 6.1 pproak_tresc
06 6.1 pproak_tresc
 
06 5.1 pproak_tresc
06 5.1 pproak_tresc06 5.1 pproak_tresc
06 5.1 pproak_tresc
 
06 4.1 pproak_tresc
06 4.1 pproak_tresc06 4.1 pproak_tresc
06 4.1 pproak_tresc
 
06 3.1 pproak_tresc
06 3.1 pproak_tresc06 3.1 pproak_tresc
06 3.1 pproak_tresc
 
06 1.1 pproak_tresc
06 1.1 pproak_tresc06 1.1 pproak_tresc
06 1.1 pproak_tresc
 
06 2.1 pproak_tresc
06 2.1 pproak_tresc06 2.1 pproak_tresc
06 2.1 pproak_tresc
 
05 6.1 pak_tresc
05 6.1 pak_tresc05 6.1 pak_tresc
05 6.1 pak_tresc
 
05 5.1 pak_tresc
05 5.1 pak_tresc05 5.1 pak_tresc
05 5.1 pak_tresc
 
05 3.1 pak_tresc
05 3.1 pak_tresc05 3.1 pak_tresc
05 3.1 pak_tresc
 
05 2.1 pak_tresc
05 2.1 pak_tresc05 2.1 pak_tresc
05 2.1 pak_tresc
 
05 1.1 pak_tresc
05 1.1 pak_tresc05 1.1 pak_tresc
05 1.1 pak_tresc
 
05 4.1 pak_tresc
05 4.1 pak_tresc05 4.1 pak_tresc
05 4.1 pak_tresc
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_u
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_u
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_u
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_u
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_u
 

5

  • 1. Moduł 5 Obróbka ręczno-maszynowa materiałów 1. Wiercenie 2. Wiertarki 3. Mocowanie narzędzi 4. Nawiercanie 5. Analiza procesu wiercenia 6. Pogłębianie 7. Rozwiercanie 8. Analiza procesu rozwiercania 9. Inne technologie wykonywania otworów 9.1. Laserowa obróbka materiałów 9.2. Plazmowa obróbka materiałów 10. Regeneracja wierteł 11. Dobór parametrów skrawania 12. Zasady bezpieczeństwa i higieny pracy podczas wykonywania operacji wiertarskich
  • 2. 2 1. Wiercenie Wierceniem nazywa się wykonywanie otworów w pełnym materiale za pomocą narzędzia skrawającego zwanego wiertłem. W czasie obróbki wiertło wykonuje ruch obrotowy i posuwowy, a przedmiot obrabiany pozostaje nieruchomy. Materiał skra- wany przez wiertło usuwany jest w postaci wiórów. Rys. 5.1. Ilustracja procesu wiercenia Źródło: www.isz-portal.wodip.opole.pl/files/grupa93/prezentacja657.ppt Za pomocą wiercenia wykonuje się okrągłe otwory o średnicy stałej na całej ich długości, przelotowe lub nieprzelotowe, o stosunkowo małej dokładności i dużej chropowatości powierzchni wewnętrznej. Wiertła wykonywane są z materiałów umoż- liwiających skrawanie innych materiałów, tzn. wiertła wykonuje się ze stali szybkotną- cej oraz z węglików spiekanych. Rys. 5.2. Otwory przelotowe i nieprzelotowe Źródło: opracowanie własne.
  • 3. 3 Rys. 5.3. Budowa wiertła krętego: a) części składowe, b) elementy części skrawającej, c) rodzaje chwytów walcowych: bez płetwy i z płetwą: 1 – łysinka, 2 – krawędzie tnące, 3 – ścin, 4 – powierzchnia przyłożenia Źródło: Górecki A.,,Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012. Rys. 5.4. Widok wiertła krętego Źródło: www.dromet.pl Podstawowym rodzajem wierteł do obróbki metali są wiertła kręte. Głównymi częściami wiertła krętego są:  część robocza,  szyjka,  chwyt. Zadaniem części roboczej jest skrawanie materiału oraz usuwanie powstającego wióra na zewnątrz wierconego otworu. W części roboczej wyróżnia się część skrawa- jącą i część prowadzącą. Głównymi elementami części skrawającej są dwie proste krawędzie tnące, między którymi znajduje się krótka krawędź poprzeczna, czyli ścin, stanowiący wierzchołek wiertła. Kąt zawarty pomiędzy krawędziami tnącymi nosi nazwę kąta wierzchołko- wego wiertła. W zależności od rodzaju materiału, w którym ma być wiercony otwór, stosowane są wiertła o różnych kątach wierzchołkowych. Mogą one zawierać się w granicach od 50˚ do 140˚. Dla materiałów twardszych stosuje się wiertła o większej wartości kąta wierzchołkowego.
  • 4. 4 Tabela 5.1. Wybrane wartości kąta wierzchołkowego wierteł krętych Źródło: Dobrzański T., Rysunek techniczny maszynowy. WNT, Warszawa 2004. Na części prowadzącej wykonane są dwa śrubowe rowki, których zadaniem jest usuwanie wiórów z dna wierconego otworu. Wzdłuż rowków położone są łysinki, które służą do prowadzenia wiertła w otworze. Linia śrubowa, wyznaczona na powierzchni wiertła przez rowki i łysinki, tworzy z osią wiertła kąt pochylenia rowka śrubowego, którego wartość zależy, podobnie jak wartość kąta wierzchołkowego, od rodzaju materiału, do obróbki którego przezna- czone jest dane wiertło. W celu zmniejszenia tarcia łysinek o powierzchnię otworu część robocza ma kształt lekko stożkowy, zbieżny w kierunku chwytu. Oprócz wierteł krętych o geometrii dobranej do obróbki konkretnych materiałów, powszechnie stosuje się tzw. wiertła ogólnego przeznaczenia, zbliżone geometrią do wierteł do obróbki stali. Chwyt wiertła umożliwia zamocowanie wiertła bezpośrednio we wrzecionie wiertar- ki lub w uchwycie wiertarskim. Może mieć kształt stożka lub walca. Chwyty stożkowe stosowane są w wiertłach o większych średnicach (ponad 10 mm), a chwyty walcowe występują w wiertłach mniejszych. Chwyty stożkowe wykonuje się w postaci stożków Morse’a z płetwą (w siedmiu wielkościach, oznaczonych od 0 do 6) oraz stożków metrycznych (w pięciu wielkościach, oznaczonych 80, 100, 120, 160, 200). Zbieżność stożków Morse’a (o wymiarach calo- wych) wynosi ok. 1:19, natomiast metrycznych – 1:20. Szyjka jest przewężeniem pomiędzy częścią roboczą i chwytem, natomiast w wiertłach z chwytem walcowym o mniejszych średnicach nie jest zaznaczona. W celu zwiększenia trwałości i żywotności wierteł powierzchnię części roboczej po- krywa się warstewką bardzo twardych i trudnościeralnych powłok ochronnych (np. azotkiem tytanowo-aluminiowym, azotkiem tytanu i in.). Wiertła mogą być w całości wykonywane ze stali szybkotnącej lub posiadać część skrawającą wykonaną z węglików spiekanych. Oprócz wierteł krętych, do obróbki metali stosuje się, między innymi:  wiertła piórkowe,  wiertła do głębokich otworów (umożliwiają wiercenie otworów, których długość jest kilkadziesiąt razy większa niż średnica),  wiertła składane,  wiertła do blach.
  • 5. 5 Wiertła piórkowe wykorzystywane zazwyczaj do wykonywania wierceń w drewnie bądź szkle. Część robocza jest spłaszczona i ma dwie, proste krawędzie skrawające. Rys. 5.5. Wiertło piórkowe Źródło: www.coval.pl Do wiercenia głębokich otworów stosuje się wiertła do otworów pełnych, zamienia- jące na wióry całą objętość materiału usuwanego z wierconego otworu oraz wiertła tre- panacyjne (rurowe), wykonujące otwór w postaci wąskiego pierścienia wokół rdzenia, który po zakończeniu wiercenia usuwa się z otworu. Wiertła trepanacyjne znajdują zastosowanie do wiercenia otworów przelotowych. Rys. 5.6. Wiertło trepanacyjne Źródło: www.profitechnik.pl Wiertłami do pełnych otworów są: wiertła lufowe, stanowiące odmianę wierteł krę- tych o bardzo długiej części roboczej oraz wiertła piórkowe o części roboczej osadzonej na długim trzpieniu (drągu wiertarskim), którego średnica jest mniejsza niż średnica wierconego otworu. Dzięki temu ułatwione jest usuwanie wiórów z dna wierconego otworu.
  • 6. 6 Rys. 5.7. Wiertło do wiercenia głębokich otworów Źródło: www.polowaczka.com Wiertła składane w części skrawającej mają zamontowane płytki ze spiekanych wę- glików metali, pozwalają realizować proces wiercenia z dużą prędkością i zapewniają znacznie większą wydajność wiercenia. Konstrukcja tych wierteł umożliwia wymianę części roboczej. Rys. 5.8. Wiertło składane Źródło: www.poltra.pl Wiertła do blach mają stopniowaną średnicę, dzięki czemu wiertło skrawa blachę, nie powodując jej wgniatania. Ponadto, dzięki takiej konstrukcji, możliwe jest wiercenie w cienkich blachach otworów o różnych średnicach za pomocą jednego narzędzia. Rys. 5.9. Wiertło do wiercenia otworów w blachach Źródło: www.portalnarzędzi.pl
  • 7. 7 Rys. 5.10. Przykłady podstawowych typów wierteł Źródło: www.isz-portal.wodip.opole.pl/files/grupa93/prezentacja657.ppt Tabela 5.2. Odmiany wierteł i ich chwytów Rodzaje wierteł: A – do metalu z ostrzem stalowym, B – do drewna kręte, C – do betonu z ostrzem z węglików, D – do drewna piórkowe, E – uniwersalne do metalu lub betonu z ostrzem z węglików (tzw. widiowe) F – do blach, G – uniwersalne (do metalu, drewna, two- rzyw). Rodzaje chwytów wierteł: 1, 2 – chwyt walcowy, 3 – chwyt SDS Plus, 4, 5 – chwyt sześciokątny, 6 – chwyt walcowy z trzema płaszczyzna- mi, 7 – chwyt wtykowy ¼ cala (do wkrętarki). 2. Wiertarki Do wykonywania otworów stosuje się następujące rodzaje wiertarek:  przenośne,  stałe. Wiertarki przenośne podczas wykonywania operacji wiercenia pracownik trzyma w rękach, natomiast wiertarki stałe zamocowane są do stołu roboczego lub na posadzce warsztatu. Najczęściej stosowane są wiertarki z napędem elektrycznym (spotykane są również wiertarki o napędzie pneumatycznym) oraz wiertarki wyposażone w napęd ręczny. Wiertarki ręczne stosowane są do wiercenia otworów o średnicy do 13 mm.
  • 8. 8 Rys. 5.11. Wiertarka o napędzie ręcznym: a) budowa, b) zamocowanie korby do wolnych obrotów wrzeciona, c) zamocowanie korby do szybkich obrotów wrzeciona: 1 – uchwyt szczękowy, 2 – korba, 3 – korpus z przekładnią zębatą, 4 – uchwyt, 5) oparcie Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012. Rys. 5.12. Wiertarki ręczne: a) o napędzie elektrycznym, b) o napędzie pneumatycznym Źródło: www.bosch.pl, www.pneumoinstal.pl Wiertarkami ręcznymi można wykonywać otwory o niewielkiej średnicy i o niewielkiej dokładności wykonania. Jest to związane z następującymi problemami, które pojawiają się podczas ich stosowania:  trudność z utrzymaniem właściwego położenia osi wiertła podczas wiercenia (w związku z tym często występują błędy kształtu otworów, zakleszczanie i łamanie się wierteł),  trudność wytworzenia odpowiednio dużej i stałej wartości siły nacisku wiertła na materiał i w związku z tym zachowania właściwego posuwu wiertła,  trudność zachowania właściwego położenia środka wierconego otworu, wynika- jąca z niedokładności przyłożenia obracającego się wiertła do powierzchni mate- riału,
  • 9. 9  silne szarpnięcie wiertarki podczas rozpoczęcia procesu wiercenia z powodu gwałtownego napotkania przez wiertło dużych oporów ruchu – możliwe jest wy- rwanie wiertarki z rąk. Wiertarki ręczne są stosowane do wykonywania otworów w przedmiotach o dużej masie lub wymiarach (np. w konstrukcjach budowlanych, arkuszach blach), uniemożli- wiających zastosowanie wiertarek stałych. Wśród wiertarek stałych wyróżnia się wiertarki:  stołowe,  słupowe,  kadłubowe,  promieniowe,  rewolwerowe,  wielowrzecionowe,  do głębokich otworów,  współrzędnościowe,  wiertarskie centra obróbcze. Najczęściej jednak ślusarz korzysta z wiertarek stołowych, kolumnowych i kadłubowych. Rys. 5.13. Wiertarka stołowa: a) budowa, b) widok 1 – silnik elektryczny, 2 – wrzeciono, 3 – korpus , 4 – podstawa, 5 – słup ,6 – dźwignia, 7 – zacisk Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012. www.maszyny.hiperogloszenia.pl Wiertarki stołowe to urządzenia małe i lekkie, które mogą być zamocowywane na stołach warsztatowych. Często używane są do wiercenia małych otworów w przedmiotach o niedużej wielkości. Wrzeciono, w którym mocuje się wiertło ma po- suw ręczny, realizowany za pomocą dźwigni obracanej siłą mięśni pracownika. Po za- kończeniu wiercenia otworu i zaprzestaniu oddziaływania pracownika wraca ono samo- czynnie na swoje miejsce. Wiertarki stołowe mają odchylny elektryczny silnik napędo- wy, który napina i luzuje pasek klinowy. Wyposażone są często w zderzak przesuwany pokrętłem, dzięki któremu można ustawić pożądaną, określoną głębokość wiercenia. Wrzeciono tych urządzeń ma cztery prędkości obrotowe, w zakresie od 450 do 3000 obr./min.
  • 10. 10 Wiertarki słupowe i kadłubowe to urządzenia, które mają sztywny stojak – w kształcie skrzynkowym, a ich słup jest wydrążonym walcem. Większość tych maszyn ma najczęściej mechaniczny posuw wrzeciona. Jednak moż- na na nich wykonywać obróbkę otworów, przy wykorzystaniu w tym celu posuwu ręcz- nego. We wrzecionie wiertarek mocowane są – za pomocą tulei redukcyjnych, uchwytów szczękowych samocentrujących i oprawek szybkomocujących – narzędzia do obróbki otworów. Wiertarki mogą być wyposażone w różnego rodzaju stoły, które mają rowki teowe, służące do zamocowania obrabianych przedmiotów. Rys. 5.14. Wiertarki: a) słupowa, b) kadłubowa Źródło: ww.maszynoznawca.pl/m/wiertarki/, http://www.maszyny-pax.pl/erlo_kad.php Wiertarki słupowe ustawiane są bezpośrednio na posadzce hali warsztatowej. Prze- znaczone są do wiercenia otworów o średnicy do 25 mm (w niektórych konstrukcjach do 40 mm) w przedmiotach o małej i średniej wielkości. Wysokość przestrzeni roboczej reguluje się przez podnoszenie lub opuszczanie stołu wiertarki za pomocą przekładni zębatkowej (głowica wiertarki jest osadzona nieruchomo na słupie). Wiertarki kadłubowe cechuje, w stosunku do słupowych, mocniejsza konstrukcja, między innymi dzięki żeliwnemu kadłubowi. Stół jest podparty podpórką śrubową, co umożliwia obróbkę cięższych przedmiotów. Wiertarki te służą do obróbki przedmiotów o małej i średniej wielkości, umożliwiając wiercenie otworów o średnicy do 40 mm (w niektórych konstrukcjach do 80 mm). Wiertarki promieniowe pozwalają na wykonanie w dużych i ciężkich przedmiotach otworów o średnicy do 100 mm. Charakterystyczną cechą ich budowy jest zastosowanie ramienia promieniowego (wysięgnika), który ma możliwość obrotu wokół osi słupa
  • 11. 11 i przesuwu w kierunku pionowym. Wrzeciennik wraz z silnikiem głównym obrabiarki może przesuwać się wzdłuż wysięgnika nad całą powierzchnią umieszczonego na stole przedmiotu, który to stół może dodatkowo przesuwać się w kierunku promieniowym względem słupa. Rys. 5.14. Wiertarka promieniowa Źródło: www.maszynoznawca.pl/m/wiertarki Wiertarki rewolwerowe wyposażone są w głowice rewolwerowe różnej konstrukcji, umożliwiające mocowanie większej liczby narzędzi. Wymianę narzędzia w uchwycie zastępuje się przestawieniem głowicy (najczęściej jej obrót) do położenia, które pozwala na prowadzenie obróbki poszczególnymi narzędziami. Wiertarki takie są szczególnie przydatne podczas wytwarzania części w produkcji seryjnej do prowadzenia operacji wiertarskich złożonych z kilku następujących po sobie zabiegów (np. wiercenia, pogłę- biania i rozwiercania). Rys. 5.15. Wiertarka rewolwerowa Źródło: www.asco.pl Wiertarki wielowrzecionowe (dzięki głowicom wielowrzecionowym) umożliwiają jednoczesną pracę wielu (od 8 do 36) wrzecion, a więc jednoczesne wiercenie wielu otworów w przedmiotach wytwarzanych seryjnie. Konstrukcja głowicy wielowrzecio- nowej pozwala na ustawianie osi poszczególnych wrzecion w różnych odległościach od osi głównej wrzeciona wiertarki.
  • 12. 12 Rys. 5.16. Wiertarka wielowrzecionowa Źródło: www.oknonet.pl Rys. 5.17. Wiertarka współrzędnościowa Źródło: http://www.magneto.pl/95,wiertarka-wspolrzednosciowa Wiertarskie centra obróbcze łączą w sobie zalety wiertarek współrzędnościowych i rewolwerowych, pozwalając na sterowaną numerycznie, bardzo precyzyjną obróbkę otworów przy użyciu bogatego zestawu narzędzi, automatycznie pobieranych z zasobnika i mocowanych w uchwycie wrzeciona przez specjalne manipulatory. Takie obrabiarki są stosowane w obróbce seryjnej skomplikowanych wyrobów, np. korpusów maszyn i urządzeń czy też bloków silników spalinowych, a także wówczas, gdy w produkcji wymagana jest duża powtarzalność wykonywanych otworów.
  • 13. 13 Głównymi wielkościami charakteryzującymi wiertarki są:  maksymalna średnica otworu, który można wywiercić wiertarką,  prędkość obrotowa wrzeciona. Gabaryty przedmiotu, który można obrabiać przy zastosowaniu wiertarki, zależą od ich przestrzeni roboczej (czyli wymiarów stołu oraz odległości pomiędzy czołem wrze- ciona a powierzchnią stołu, pomniejszonej o długość narzędzia) oraz nośności stołu. Długość wykonywanych otworów uzależniona jest od wielkości skoku roboczego wrzeciona, natomiast średnica wierconych otworów – od mocy napędu obrabiarki. 3. Mocowanie narzędzi Rys. 5.18. Sposoby mocowania wierteł: a) w uchwycie dwuszczękowym, b) w uchwycie trójszczękowym, c) w gnieździe wrzeciona wiertarki, d) za pośrednictwem tulei reduk- cyjnej, e) wyjmowanie wiertła za pomocą klina Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012; www.maszyny.hiperogloszenia.pl Wiertła z chwytem walcowym mocuje się w uchwytach samocentrujących dwusz- czękowych i trójszczękowych, osadzonych w gnieździe wrzeciona wiertarki. Rozstaw szczęk uchwytów dwuszczękowych zmienia się przez pokręcanie kluczem o kwadratowej końcówce śruby, której jeden koniec ma gwint prawy, a drugi lewy. Śru- ba współpracuje z dwoma szczękami, prowadzonymi w korpusie uchwytu, powodując ich zsuwanie lub rozsuwanie. Uchwyty trójszczękowe stanowią standardowe wyposażenie wiertarek przenośnych i stołowych. Uchwyt taki posiada korpus ze stożkowym gniazdem, w którym osadzone są trzy szczęki do mocowania wiertła. Na zewnętrznych powierzchniach szczęk jest na- cięty gwint, a zaciskanie bądź luzowanie wiertła osiąga się przez pokręcanie nakrętki, której gwint jest nacięty na jej wewnętrznej powierzchni stożkowej i współpracując ze szczękami, powoduje ich wsuwanie lub wysuwanie. Częsty błąd występujący podczas korzystania z uchwytów samocentrujących to zbyt słabe ich dokręcenie, czego efektem jest unieruchomienie wiertła w materiale i jego obracanie się w uchwycie. Na powierzchni chwytu wiertła powstają wówczas rysy i zadziory, utrudniające kolejne mocowania wiertła oraz powodujące niewspółosiowość wiertła i wrzeciona. Na skutek drgań uchwyt ulega rozbiciu, pojawiają się luzy zmniej- szające jego żywotność, a dokładność wiercenia ulega znacznemu pogorszeniu.
  • 14. 14 Podczas mocowania wierteł należy zadbać również o to, by nie mocować ich zbyt głęboko, tak aby szczęki zaciśnięte zostały wyłącznie na chwycie wiertła, nie zaś na czę- ści roboczej. Uchwyty szczękowe stosowane są do wierteł o średnicy do 20 mm Wiertła z chwytem walcowym można mocować również za pomocą tulei zaciskowych. Narzędzia z chwytem stożkowym mocuje się w stożkowym gnieździe wrzeciona wier- tarki bezpośrednio (gdy wielkości stożków narzędzia i chwytu są jednakowe) lub za po- średnictwem tulei redukcyjnych, gdy chwyt wiertła ma wymiary mniejsze niż gniazdo wrzeciona. Tuleje redukcyjne można stosować pojedynczo lub je składać. Rys. 5.19. Mocowanie małych przedmiotów: a) za pomocą imadła ręcznego, z zastosowaniem podkładki drewnianej chroniącej stół wiertarki, b) za pomocą imadła maszynowego, c) za pomocą imadła maszynowego uniwersalnego pochylnego i obrotowego (oś otworu może nie być równoległa do płaszczyzn szczęk imadła) Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012 Do wiercenia otworów o małej średnicy wystarczające jest przytrzymanie przed- miotu za pomocą imadła ręcznego lub szczypiec. Przedmioty o niewielkich wymiarach podczas wiercenia unieruchamiamy na stole wiertarki za pomocą imadła maszynowego. Do wiercenia otworów pod kątem należy zastosować imadło przechylne.
  • 15. 15 Rys. 5.20. Mocowanie przedmiotów na stole wiertarki: a) za pomocą podkładek, docisków i śrub, b) mocowanie wałka na podstawie pryzmowej: 1 – docisk, 2 – podkładka, 3 – pod- stawa pryzmowa Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012. Przedmioty duże i o nieregularnych kształtach mocuje się na stole przy użyciu pod- kładek i płytek dociskowych (docisków), unieruchamianych za pomocą specjalnych śrub o kwadratowych łbach, wpuszczonych w teowe rowki stołu. W takie rowki zaopatrzone są stoły wszystkich wiertarek stałych. Wysokość podkładek należy dobrać tak, aby po dociągnięciu śrub dociski były ustawione równolegle do powierzchni stołu. W produkcji seryjnej i masowej stosowane są przyrządy wiertarskie. Wyróżniamy wśród nich płyty wiertarskie, mocowane na przedmiocie oraz skrzynki wiertarskie, wewnątrz których unieruchamia się mniejsze przedmioty. Zastosowanie przyrządów eliminuje konieczność trasowania otworów oraz mocowania przedmiotów. Stosowanie przyrządów wiertarskich znacznie podnosi dokładność wykonania otworów. 4. Nawiercanie Nawiercanie jest operacją wstępną, polegającą na wykonaniu w powierzchni przedmiotu zagłębień, tzw. nakiełków. Nakiełki zwykle wykonuje się na powierzchniach czołowych wałków lub prętów poddawanych operacjom toczenia lub szlifowania. Zasto- sowanie nakiełków umożliwia zamocowanie przedmiotów obrabianych w kłach. W przypadku wykonywania operacji wiercenia nawiercanie stosowane jest podczas wiercenia otworów o dużej średnicy i dokładnym położeniu otworu (tolerowane poło- żenie środka otworu). Nakiełki zapewniają bardzo dobre prowadzenie wiertła i dzięki temu zetknięcie z materiałem następuje na obydwu krawędziach tnących. Rozróżnia się nakiełki zwykłe, chronione i łukowe. Wymiary nakiełków są znorma- lizowane i mają osiem zalecanych wielkości nominalnych.
  • 16. 16 Rys. 5.21. Nakiełki i nawiertaki: a), b), c) nakiełki ,d) nawiertak zwykły, e) nawiertak chroniony Źródło: http://sltzn_dryszel.republika.pl/zajcia_vi__wiercenie_otworw.html Operację wykonania nakiełków zwaną nawiercaniem wykonuje się za pomocą na- wiertaków. Typowe nawiertaki są wykonywane jako narzędzia dwustronne, zaopatrzo- ne na obu końcach w części robocze przeznaczone do nawiercania nakiełków o różnych wielkościach nominalnych. Środkową część narzędzia stanowi walcowy chwyt, za po- mocą którego można zamocować nawiertak w uchwycie samocentrującym wiertarki. Głębokość wykonania nawiercenia zależy ściśle od średnicy „dzióbka” nawiertaka, przy czym w praktyce przyjmuje się, że jego głębokość powinna być co najmniej równa dwu- krotnej jego średnicy. 5. Analiza procesu wiercenia Miejsce wykonania otworu należy uprzednio wytrasować i napunktować. Następnie wykonuje się nawiercanie oraz wiercenie próbne, czyli wykonanie wiertłem niewielkie- go wgłębienia, o średnicy mniejszej niż średnica wiertła. Jeżeli wgłębienie nie jest współśrodkowe, należy wyciąć przecinakiem rowek z wgłębieniem, który umożliwi roz- poczęcie wiercenia w innym miejscu. Następnie trzeba ponownie napunktować środek i powtórzyć operację. Rys. 5.22. Trasowanie i punktowanie środka otworu Źródło: http://sltzn_dryszel.republika.pl/zajcia_vi__wiercenie_otworw.html
  • 17. 17 Podczas wykonywania wiercenia należy przestrzegać następujących zasad:  należy wysuwać wiertło z wierconego otworu, aby usunąć wióry wytwarzające się podczas wiercenia,  po wykonaniu otworu na wymaganą głębokość najpierw należy wysunąć obraca- jące się wiertło z otworu i dopiero wtedy wyłączyć napęd wrzeciona wiertarki – postępowanie w odwrotnej kolejności (czyli zatrzymanie wiertła w otworze) grozi jego złamaniem,  gdy wiertło po wywierceniu otworu wychodzi na drugą stronę materiału, należy zmniejszyć posuw, aby wiertła nie zakleszczyć i nie złamać,  wiercenie otworów o dużych średnicach (powyżej 20 mm) wykonuje się etapami. Dla średnic od 20 do 60 mm, najpierw należy wywiercić otwór o średnicy równej około ½ średnicy nominalnej otworu, a następnie wykonać wiercenie wtórne, czyli po- wiercanie wiertłem o średnicy równej średnicy nominalnej otworu. Dla średnic powyżej 60 mm najpierw wykonuje się wiercenie wiertłem o średnicy równej ok. ¼ średnicy nominalnej otworu, następnie o średnicy równej ½ średnicy nominalnej otworu, na za- kończenie zaś wiercenie na średnicę wynikającą z dokumentacji technicznej. Dzięki te- mu zmniejszają się opory skrawania, a ponadto krawędzie otworu o mniejszej średnicy służą do prowadzenia wiertła o większej średnicy, którego pierwsze zetknięcie z mate- riałem następuje nie na wierzchołku, ale na obydwu krawędziach tnących. Przy powiercaniu można stosować posuw od 1,2 do 1,6 razy większy od zalecanego dla wiercenia w pełnym materiale. Rys. 5.23. Powiercanie otworów Źródło: www.isz- ortal.wodip.opole.pl/files/grupa93/prezentacja657.ppt Wiercenie otworów przelotowych wymaga zabezpieczenia stołu, imadła lub uchwy- tów przed uszkodzeniem wiertłem ich powierzchni. Najczęściej umieszcza się pod przedmiotem, w którym wiercony jest otwór, podkładki z drewna lub stalowe klocki o odpowiedniej wysokości. Inną metodą zabezpieczenia jest takie mocowanie przedmio- tu, aby po wywierceniu otworu wiertło trafiło na pustkę rowka teowego stołu wiertarki. Podczas wiercenia otworów nieprzelotowych szczególnie ważne jest zachowanie odpowiedniej głębokości wiercenia. Jeżeli wiercenie odbywa się z wykorzystaniem po- suwu mechanicznego, należy ustawić wyłącznik mechanizmu posuwu na określoną głę- bokość wiercenia. Natomiast w przypadku wiercenia z zastosowaniem posuwu ręcznego należy ustawić w odpowiednim położeniu ogranicznik posuwu ręcznego (o ile wiertarka posiada taki ogranicznik) lub umieścić na wiertle pierścień oporowy.
  • 18. 18 Rys. 5.24. Wiercenie otworów nieprzelotowych: a) sposób wymiarowania otworów nie- przelotowych, b) ograniczenie posuwu pierścieniem oporowym, ustalonym na wiertle przy pomocy wkrętu Źródło: Andrzejewski H., Lipski R., Technologia dla zasadniczych szkół mechanicznych. Część 1. Obróbka ręczna. WSiP, Warszawa 1980. Rys. 5.25. Wiercenie otworów niepełnych: a) poprzez zastosowanie dwóch identycznych materiałów, b) poprzez zastosowanie wkładki z tego samego materiału Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012. Rys. 5.26. Wiercenie otworów w ścianach pochyłych: a) zewnętrznej, b) wewnętrznej Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012. Wiercenie w powierzchniach pochyłych zewnętrznych wymaga wcześniejszego przygotowania takich powierzchni przez sfrezowanie frezem walcowo-czołowym lub frezem palcowym powierzchni o średnicy nieco większej niż średnica otworu oraz na- punktowanie środka otworu. Wiercąc otwór w powierzchniach pochyłych wewnętrznych, należy w wewnętrznej przestrzeni pomiędzy ściankami umieścić dopasowany klocek drewniany. Klocek ten zapewni poprawne prowadzenie wiertła, gdy osiągnie ono powierzchnię pochyłą. Bez takiego prowadzenia wierzchołek wiertła ześlizgnie się z pochyłej powierzchni, wiertło ulegnie wygięciu i złamaniu.
  • 19. 19 Podczas wiercenia podaje się do wierconego otworu ciecz chłodzącą (chłodziwo), której zadaniem jest odprowadzenie ciepła, powstającego podczas skrawania. Nadmier- ny wzrost temperatury prowadzi do odpuszczenia hartowanego wiertła, utraty jego twardości i w efekcie bardzo szybkiego stępienia. Ciecze chłodzące mają ponadto wła- sności smarujące. Dobór cieczy chłodzącej zależy od rodzaju wierconego materiału. 6. Pogłębianie Pogłębianie polega na powiększeniu średnicy otworów w celu:  usunięcia zadziorów z krawędzi wywierconego otworu i fazowania,  wykonania gniazda na łeb śruby, wkrętu lub nitu,  obróbki powierzchni czołowych i obrzeży nadlewów, czyli pogrubień ścianek od- lewów wokół otworów. Rys. 5.27. Przykłady powierzchni pogłębianych Źródło: Bartosiewicz J., Obróbka i montaż części maszyn. Poradnik. WSiP, Warszawa 1985. Rys. 5.28. Pogłębiacze: a) stożkowy, b) czołowe Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012. Rys. 5.29. Przykłady pogłębiaczy Źródło: www.jarmet.com.pl
  • 20. 20 Do wykonywania pogłębień używa się narzędzi skrawających zwanych pogłębia- czami. Z uwagi na różnorodność oraz szeroki zakres stosowania, pogłębiacze wytwarza- ne są w różnych odmianach. Pogłębiacze czołowe stosowane są do wykonywania pogłę- bień walcowych, np. pod walcowe łby wkrętów lub śrub. Mają one z reguły czop prowa- dzący zwany pilotem, o średnicy równej średnicy pogłębianego otworu, dla utrzymania współosiowości. Rys. 5.30. Sposób wykorzystania pogłębiacza stożkowego Źródło: www.dluta.pl 7. Rozwiercanie Rozwiercanie to proces obróbki skrawaniem, który polega na zwiększeniu do- kładności oraz zmniejszeniu chropowatości otworów wywierconych wiertłem lub wy- konaniu otworów stożkowych. W zależności od dokładności obróbki rozróżnia się rozwiercanie zgrubne i wykańczające. Do rozwiercania zgrubnego przeznaczone są rozwiertaki zdzieraki, a do wykańczającego – rozwiertaki wykańczaki. Rozwiercanie wykonuje się za pomocą rozwiertaków, maszynowo lub ręcznie. Rozwiertaki maszynowe mają chwyt przystosowany do mocowania w wiertarkach (przeważnie stożkowy), natomiast ręczne – chwyt walcowy zakończony kwadratowym czopem, na który zakłada się pokrętło do rozwiertaków lub gwintowników.
  • 21. 21 Rys. 5.31. Budowa rozwiertaka: a) części składowe, b) podziałka zębów rozwiertaka Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa, 2012. Część robocza rozwiertaka zaopatrzona jest w ostrza śrubowe (zdzieraki i wykańczaki) lub proste (wykańczaki), w liczbie od 3 do 12, nacięte w nierównomiernej podziałce, co zapewnia większą dokładność obróbki. Rozwiertaki dzielą się na:  walcowe,  stożkowe,  specjalne. Rys. 5.32. Rozwiertaki: a), b), c) walcowe, d) nastawny, b) stożkowe Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012.
  • 22. 22 Rys. 5.33. Widok rozwiertaka walcowego Źródło: www.wiertla.com Rys. 5.34. Widok rozwiertaka nastawnego Źródło: www.cncbialystok.pl Rys. 5.35. Widok rozwiertaka stożkowego Źródło: www.otelo.com.pl 8. Analiza procesu rozwiercania Rozwiercanie ręczne otworów wykonanych w małych i lekkich przedmiotach wy- maga ich sztywnego zamocowania w imadle. Przedmioty ciężkie i stabilne nie wymagają mocowania, ponieważ siły występujące podczas rozwiercania ręcznego są niewielkie. Rys. 5.36. Ręczne rozwiercanie otworów walcowych: a),sprawdzenie prostopadłości, b) rozwiercanie Źródło: Górecki A., Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2012.
  • 23. 23 Przygotowanie narzędzia polega na nałożeniu pokrętła na kwadratowe zakończenie chwytu rozwiertaka. Po wprowadzeniu rozwiertaka do uprzednio wykonanego otworu należy sprawdzić jego prostopadłość do powierzchni za pomocą kątownika. Rozwiertak należy kręcić równomiernie w prawo, wywierając lekki i równomierny nacisk na oba ramiona pokrętła. Nie należy obracać rozwiertaka w stronę przeciwną niż kierunek skrawania. Lekkie cofnięcie rozwiertaka jest dopuszczalne tylko wówczas, gdy nastąpi zakleszczenie narzędzia w otworze. Podczas rozwiercania ręcznego rozwiertak należy smarować emulsją oleju wiertarskiego. Uwaga! Zaleca się, aby otwory wykonywane przed operacją rozwiercania miały średnicę maksymalnie 0,5 mm mniejszą od średnicy rozwiertaka wykańczaka, Rys. 5.37. Zestaw do rozwiercania ręcznego Źródło: www.mountainpark.pl Rozwiercanie otworów stożkowych o dużej zbieżności wykonuje się kolejno za po- mocą trzech rozwiertaków, wiercąc uprzednio przy użyciu kilku wierteł otwór o stopniowanej średnicy tak, aby możliwie zmniejszyć ilość materiału zdejmowanego w trakcie operacji rozwiercania. Otwór przelotowy wiercimy na średnicę równą najmniejszej średnicy otworu stoż- kowego, natomiast długość i średnicę kolejnych wierceń określamy, biorąc pod uwagę: średnicę rozwiercanego otworu, grubość materiału i zbieżność powierzchni stożkowej. Ponieważ średnica nominalna rozwiertaków stożkowych określana jest w pewnej odległości od ich końca (na przykład dla rozwiertaka o zbieżności 1:50 i średnicy nomi- nalnej 25 mm odległość ta wynosi 15 mm). Mocując przedmiot do rozwiercania należy przewidzieć stosowną przestrzeń na wybieg narzędzia. 9. Inne technologie wykonywania otworów 9.1. Laserowa obróbka materiałów Obróbka laserowa polega na skierowaniu wiązki światła laserowego na powierzchnię materiału. Energia wiązki laserowej zamienia się na ciepło, które powoduje szybkie top- nienie i odparowanie obrabianego materiału.
  • 24. 24 Rys. 5.38. Zasada obróbki laserowej 1. laser, 2. układ optyczny, 3. przedmiot obrabiany Źródło: Zawora J., Podstawy technologii maszyn. WSiP, Warszawa 2012. Cięcie laserem to punktowe wprowadzenie energii w postaci wysokoenergetyczne- go strumienia tnącego. Podstawową zaletą cięcia laserowego jest produkt, który bez do- datkowych procesów technologicznych nadaje się do dalszej przeróbki. Warunkiem uzy- skania dobrej jakości cięcia i wysokiego stopnia utrzymywania wymiarów ciętych ele- mentów konstrukcyjnych jest dokładność prowadzenia strumienia tnącego oraz zasto- sowanie najwyższej jakości urządzeń – maszyn do cięcia laserem. Lasery są obecnie szeroko stosowane zarówno do cięcia materiałów metalowych, jak i niemetali, a także w procesie cięcia stali niestopowych i wysokostopowych, alumi- nium, tytanu, tworzyw sztucznych, drewna, ceramiki oraz wielu innych materiałów. Najnowsze wycinarki laserowe mogą ciąć również wiele materiałów niemetalicz- nych, takich jak: pleksi, polichlorek winylu, polietylen, drewno, szkło, ceramika, papier, tekstylia itd. Rys. 5.39. Wycinanie otworów urządzeniem laserowym Źródło: www.prestech.pl
  • 25. 25 Obróbkę laserową cechuje możliwość wykonania precyzyjnych operacji technolo- gicznych na różnych materiałach z wydajnością i dokładnością znacznie przewyższającą metody konwencjonalne. Ponadto charakteryzuje ją: bezkontaktowość, selektywność i możliwość pełnej automatyzacji. Bezkontaktowość obróbki laserowej gwarantuje dużą czystość miejsca obróbki ale też umożliwia zdalne operowanie wiązką laserową. Jest istotne, że wiązkę promienio- wania laserowego można skupić do niesłychanie małych rozmiarów, nawet rzędu ułam- ka mikrometra. Sprzyja to otrzymaniu ekstremalnie dużych gęstości mocy (>1016 W/cm2) oraz selektywnemu oddziaływaniu wiązką na precyzyjnie wybranych obsza- rach materiału, np. w miejscach trudnodostępnych, narażonych na obciążenia mecha- niczne itp., bez obawy wpływu dostarczanego ciepła na obszary przyległe, sąsiednie elementy oraz deformację detali. Bardzo krótki czas obróbki (miliardowa część sekun- dy) i wielka ilość energii dostarczona do miejsca obróbki umożliwia prowadzenie proce- su z pominięciem spalania, minimalizację zanieczyszczeń chemicznych i eliminację pro- cesu utleniania. Współczesne lasery wytwarzają promieniowanie, którego moc i czas trwania impulsu mogą być regulowane, co powoduje, że obrabiarka z takim laserem na- biera cech narzędzia uniwersalnego. Zalety obróbki laserowej to:  bezstykowość (brak kontaktu narzędzia z materiałem),  szybkość procesu,  duża dokładność cięcia (ok. 0,005 mm),  możliwość zautomatyzowania,  cichy przebieg procesu. Wypalarki laserowe, niezależnie od przeznaczenia czy stopnia skomplikowania kon- strukcji, są zbudowane z następujących zespołów podstawowych:  lasera z układem zasilania i chłodzenia,  zespołu optycznego, który ogniskuje strumień promieniowania laserowego na materiale obrabianym,  stolika roboczego, na którym umieszcza się przedmiot obrabiany,  urządzeń umożliwiających obsługę, kontrolę i sterowanie. Zespół optyczny (ogniskujący) lasera. Warunkiem koniecznym do uzyskania efektu erozji laserowej jest osiągnięcie dostatecznie dużej gęstości mocy promieniowania pada- jącego na obrabiany materiał. Rys. 5.40. Przykład urządzenia do cięcia laserowego
  • 26. 26 Źródło: http://www.ciecie-laserowe.leann.pl/ 9.2. Plazmowa obróbka materiałów Obróbka plazmowa polega na wykorzystaniu strumienia plazmy (silnie zjonizowa- nych gazów o temperaturze 12 000 do 15 000 ˚C). Strumień plazmy powoduje nadtapia- nie i szybkie odparowywanie materiału, co prowadzi do jego rozdzielenia. Rys. 5.41. Schemat głowicy palnika plazmowego 1. źródło prądu stałego, 2. generator wysokiej częstotliwości (jonizator), 3. elektroda wolframowa, 4. korpus palnika, 5. podkładka izolująca, 6. dysza chłodzona wodą, 7. strumień plazmy Źródło: Zawora J., Podstawy technologii maszyn. WSiP, Warszawa 2012. Rys. 5.42. Wycinanie otworów urządzeniem plazmowym Źródło: http://hst2.pl/pl/obrobka-stali/ciecie-plazma
  • 27. 27 Urządzenia do cięcia plazmą przeznaczone są do ręcznego lub maszynowego cięcia plazmą powietrzną elementów przewodzących prąd elektryczny – wykonanych ze stali węglowych i stopowych, aluminium i jego stopów, mosiądzu, miedzi, a także żeliwa. Specjalne wyposażenie palnika umożliwia cięcie w miejscach trudnodostępnych i we wszelkich możliwych pozycjach. Budowane są również urządzenia umożliwiające zrobo- tyzowane cięcie konstrukcji pod wodą, na dużych głębokościach. Zalety:  znaczne prędkości przebiegu procesu,  wąska strefa wpływu cięcia – stosunkowo niewielki wpływ temperatury na cały materiał,  niewielka szczelina cięcia,  możliwość cięcia bez nadpalania materiałów cienkich. Wady:  duży hałas,  silne promieniowanie,  duża ilość gazów i dymów,  zmiany w strefie wpływu cięcia,  trudności w utrzymaniu prostopadłości krawędzi cięcia. 10. Regeneracja wierteł Podczas wiercenia wiertła intensywnie się zużywają. Objawy zużycia wierteł są na- stępujące:  wzrost oporów skrawania,  wzrost temperatury,  wiertła, spadek wydajności wiercenia,  pogorszenie jakości wiercenia. Wiertła bardzo szybko ulegają zużywaniu – szczególnie ścin, a krawędzie tnące ule- gają stępieniu, dlatego ich ostrzenie powinno odbywać się dość często. Stopień zużycia wiertła określa się metodą wzrokową. Najbardziej efektywne jest ostrzenie wierteł automatycznymi szlifierkami do szli- fowania powierzchni przyłożenia. Dobre wyniki ostrzenia osiąga się za pomocą przyrzą- du do ostrzenia wierteł, montowanego na szlifierce-ostrzarce. Wiertło zamocowuje się w przyrządzie w takim położeniu, aby powierzchnia przyłożenia wiertła przylegała do powierzchni czołowej tarczy szlifierskiej. Przyrząd nadaje mu ruch obrotowy, dzięki czemu powierzchnia przyłożenia uzyskuje odpowiedni kształt, a krawędzie tnące wła- ściwe kąty nachylenia i równe długości. Zadawalające wyniki ostrzenia wierteł o małej średnicy osiąga się przez ostrzenie w tulei ostrzarki. Pozwala ona na utrzymanie właściwego kąta pochylenia krawędzi tną- cych, natomiast osiągnięcie równej głębokości szlifowania na całym obwodzie wiertła zależy od wprawy ostrzącego. Ręczne ostrzenie wierteł nie jest zalecane.
  • 28. 28 Rys. 5.43. Widok przyrządu do ostrzenia wierteł Źródło: http://www.kinpol.waw.pl/maszyny.htm Dobrze naostrzone wiertło ma całkowicie odtworzoną pierwotną geometrię, a zatem jego oś przechodzi przez środek ścinu, a obie krawędzie tnące są równej długo- ści i mają jednakowe pochylenie w stosunku do osi wiertła. Do oceny poprawności ostrzenia stosowane są specjalne wzorniki. Rys. 5.43. Przymiar do wierteł Źródło: www.itechnika.pl Często spotykanym uszkodzeniem podczas wiercenia jest łamanie się wierteł. Przy- czynami tego zjawiska są:  stępienie się wiertła,  zbyt duży posuw, powodujący wzrost siły wzdłużnej i tzw. wyboczenie wiertła, a w efekcie jego zakleszczenie,  zbyt duży luz wzdłużny wrzeciona,  zapchanie rowka wiertła wiórami,  wadliwe zamocowanie przedmiotu, które powoduje zakleszczenie obracającego się wiertła,  wadliwe zamocowanie wiertła,  wady ukryte materiału w postaci twardych wtrąceń, najczęściej niemetalicznych. W przypadku złamania wiertła w ten sposób, że jego część wystaje z wierconego otworu, należy pokręcić nią tak, aby nastąpiło złamanie wióra. Wiertło o małej średnicy pokręcamy szczypcami. Ułamaną końcówkę wiertła o większej średnicy pokręcamy przy pomocy klucza, imadła ręcznego lub pokrętła do rozwiertaków, po wcześniejszym na- daniu jej, za pomocą pilnika, kształtu zapewniającego właściwy chwyt. Złamanie wióra powinno umożliwić wyciągnięcie wiertła. Jeżeli wiertło złamało się poniżej czoła otworu, ale niezbyt głęboko, można próbo- wać pokręcić je za pomocą szczypiec okrągłych. Jeśli się to nie uda, należy, o ile to moż- liwe, przedmiot wraz ze złamanym wiertłem poddać wyżarzaniu w temperaturze powy- żej 600°C lub obróbce na wydrążarce (obróbka elektroiskrowa). Po powolnym ostudzeniu przedmiotu należy złamane wiertło wywiercić wiertłem o średnicy mniejszej niż średnica otworu i usunąć z otworu jego pozostałości.
  • 29. 29 11. Dobór parametrów skrawania Jakość i efektywność procesu wiercenia w duże mierze zależy od wartości parame- trów, czyli:  prędkości obrotowej wrzeciona n,  posuwu wrzeciona p. Prędkość obrotową wrzeciona określa się ze wzoru: Prędkość skrawania odczytujemy z tabel (poradników technicznych wiercenia) dla określonego rodzaju materiału oraz średnicy i materiału wiertła. Należy uwzględnić, czy podczas wiercenia będzie stosowane chłodzenie, czy wiercenie odbywać się będzie na sucho. Jeżeli podane prędkości skrawania dotyczą wiercenia z zastosowaniem chłodzi- wa, a nie będziemy go stosować, należy przyjąć prędkość skrawania dwa razy mniejszą od podanej. Po określeniu prędkości skrawania obliczamy prędkość obrotową wrzecio- na i na wiertarce nastawiamy prędkość najbliższą wartości obliczonej. W elektrycznych wiertarkach ręcznych maksymalne prędkości obrotowe przy po- szczególnych biegach są opisane na tabliczce znamionowej lub w instrukcji obsługi. Do- bieramy zatem bieg, o ile jest to konieczne, za pomocą właściwego pokrętła i dodatkowo ograniczamy prędkość obrotową. W wiertarkach stołowych z przekładniami pasowymi zmianę przełożenia uzyskuje się przez przełożenie paska klinowego na odpowiednią parę kół pasowych. Położenia paska dla odpowiednich przełożeń opisane są również na tabliczce z tabelą prędkości. Wiertarki stałe – słupowe i kadłubowe – wyposażone są najczęściej w tabliczkę z tabelą prędkości. Zmianę prędkości osiąga się za pomocą przestawienia odpowiednich dźwigni przekładni napędowej, znajdującej się we wrzecienniku. W wiertarkach stałych posuw ręczny zadaje się za pomocą dźwigni posuwu ręczne- go. Posuw mechaniczny ustawia się za pomocą specjalnego pokrętła. Wielkość posuwu, wyrażoną w mm/obr, dobiera się z tabel znajdujących się w poradnikach. Jest ona rów- nież zależna od rodzaju materiału obrabianego, średnicy i materiału wiertła.
  • 30. 30 12. Zasady bezpieczeństwa i higieny pracy podczas wykonywania ope- racji wiertarskich  podczas wykonywaniu operacji wiertarskich należy posługiwać się wyłącznie sprawnymi technicznie maszynami, urządzeniami i narzędziami; stan techniczny wyposażenia stanowiska powinien być sprawdzony każdorazowo przed rozpo- częciem pracy,  obrabiany przedmiot powinien być we właściwy sposób zamocowany,  mocowanie i odmocowanie narzędzia wolno wykonywać jedynie przy zatrzyma- nym wrzecionie wiertarki,  pewność zamocowania przedmiotu i narzędzia należy każdorazowo sprawdzić przed rozpoczęciem wiercenia,  usuwanie wiórów z wierconych otworów wymaga wycofania wiertła i zatrzymania wrzeciona,  do usuwania wiórów należy stosować zmiotkę; nie wolno usuwać ich palcami ani wydmuchiwać,  do łamania i odciągania wiórów wstęgowych należy używać specjalnego haczyka,  nie wolno wyhamowywać obracającego się wrzeciona ręką lub przy użyciu na- rzędzi,  nie wolno obsługiwać wiertarki z napędem elektrycznym mokrymi rękami,  prace wiertarskie należy prowadzić w ubraniu roboczym i nakryciu głowy, man- kiety rękawów powinny być zapięte,  należy stosować okulary ochronne. Bibliografia: 1. Andrzejewski H., Lipski R. (1980). Technologia dla zasadniczych szkół mechanicz- nych. Część 1. Obróbka ręczna. Warszawa: WSiP, 2. Bartosiewicz J. (1985). Obróbka i montaż części maszyn. Poradnik. Warszawa: WSiP, 3. Dobrzański T. (2004). Rysunek techniczny maszynowy. Warszawa: WNT, 4. Górecki A. (2012). Technologia ogólna: podstawy technologii mechanicz- nych. Warszawa: WSiP, 5. Zawora J. (2012). Podstawy technologii maszyn. Warszawa: WSiP. Netografia: 1. Strona ASCO www.asco.pl 2. Bosch w Polsce www.bosch.pl 3. Strona LEANN www.ciecie-laserowe.leann.pl 4. Strona firmy WORLD OFF TOOLS www.cncbialystok.pl 5. portal dluta.pl www.dluta.pl 6. strona firmy DROMET www.dromet.pl 7. Wiercenie otwo- rów http://sltzn_dryszel.republika.pl/zajcia_vi__wiercenie_otworw.html
  • 31. 31 8. Cięcie plazmą CNC http://hst2.pl/pl/obrobka-stali/ciecie-plazma 9. Strona sklepu ii technika www.itechnika.pl 10. Strona firmy Jarmet www.jarmet.com.pl 11. Strona firmy Kinpol http://www.kinpol.waw.pl/maszyny.htm 12. Strona firmy MAGNETO http://www.magneto.pl/95,wiertarka- wspolrzednosciowa 13. Maszynoznawca www.maszynoznawca.pl/m/wiertarki/ 14. Strona sklepu Mountain Park www.mountainpark.pl 15. Portal Oknonet.pl www.oknonet.pl 16. Strona firmy Otelo www.otelo.com.pl 17. Strona firmy Pneumo-Instal www.pneumoinstal.pl 18. Strona firmy Poltra www.poltra.pl 19. Strona firmy Prestech www.prestech.pl 20. Strona firmy Profitechnik www.profitechnik.pl 21. Strona firmy Ronar www.wiertla.com