Hel ostření vrtáku do kovu: tabulka a doporučení

Vrtáky do kovu, stejně jako jakýkoli jiný řezný nástroj, se během používání opotřebovávají, což je činí nevhodnými pro použití. Mezitím lze ve většině případů řezné a jiné úhly kovového vrtáku obnovit výběrem jejich hodnot pomocí speciálního stolu a ostření.

Ruční ostření vrtáků do kovu

Účel a konstrukční vlastnosti nástroje

Kovové vrtáky, k jejichž výrobě se používají slitiny rychlořezné oceli, slouží k vytváření průchozích i slepých otvorů v kovových dílech. Nejběžnější jsou spirálové vrtáky, jejichž konstrukce zahrnuje následující prvky:

• řezná část;
• pracovní tekutina;
• stopka;
• tlapka

Konstrukční prvky spirálového vrtáku

Pokud je stopka, která může být válcová nebo kuželová, navržena tak, aby bezpečně fixovala nástroj ve sklíčidle použitého zařízení, pak pracovní část současně vykonává několik důležitých funkcí najednou. Je to geometrie vrtáku, která určuje jeho výkon a řezné vlastnosti.

Nejdůležitějšími prvky pracovní části vrtáku do kovu jsou drážky pro šrouby. Jejich úkolem je odstranit třísky ze zóny zpracování. Geometrie spirálového vrtáku do kovu zajišťuje, že přední strana spirálové drážky je vytvořena pod určitým úhlem, jehož hodnota se mění ve směru od osy nástroje k jeho obvodové části. Během výrobního procesu kovového vrtáku se na boční části jeho spirálových prvků vytvářejí úzké pásky, které mírně vyčnívají nad hlavní povrch. Účelem takových pásků je snížit množství tření mezi nástrojem a stěnami vytvářeného otvoru.

Vlastnosti různých typů ostření vrtáků

Ostření vrtáků, jak je uvedeno výše, je nezbytné pro obnovení jejich geometrických parametrů. Volba konkrétního typu ostření vrtáku závisí na řadě faktorů (průměr nástroje, vlastnosti opracovávaného kovu atd.).

Nejuniverzálnější je normální ostření (N), při kterém se na pracovní části vrtáku vytvoří jeden příčný a dva břity. Úhel ostření vrtáku je v tomto případě 118–120°. Při výběru tohoto typu ostření vrtáků byste měli mít na paměti, že jej lze použít pro nástroje, jejichž průměr nepřesahuje 12 mm.

Druhy ostření kovových vrtáků

Všechny ostatní druhy ostření, které jsou označeny kombinacemi písmen NP, NPL, DP, DPL, lze použít pro nástroje do průměru 80 mm. Každý z těchto typů ostření zahrnuje uvedení geometrie kovového vrtáku na požadované parametry.

Takové ostření zahrnuje ostření příčného břitu, což se provádí za účelem zkrácení jeho délky a v důsledku toho ke snížení zatížení nástroje během procesu vrtání.

V tomto případě je kromě příčného okraje také nabroušená stuha, což umožňuje snížit její šířku v oblasti řezné části. Ostření pásky, kromě snížení třecí síly vznikající při vrtání, umožňuje vytvořit další úhel hřbetu vrtáku, což usnadňuje proces zpracování.

Jedná se o dvojité ostření kombinované s broušením příčné hrany. Provedení tohoto typu ostření umožňuje vytvořit jednu příčnou a čtyři řezné hrany na pracovní části vrtáku do kovu, které vypadají jako přerušované čáry.

Jedná se o podobný typ ostření jako u předchozího, u kterého je páska navíc broušena. Vytvoření čtyř břitů při provádění dvojitého ostření je nutné, aby se zmenšil úhel mezi obvodovými částmi břitů. Tento přístup umožňuje zlepšit odvod tepla z řezné části nástroje a tím výrazně zvýšit jeho životnost.

Jak vybrat správné úhly ostření

Úhly ostření vrtáků, jak je uvedeno výše, se vybírají podle speciálních tabulek, kde jsou jejich hodnoty uvedeny v závislosti na materiálu, ve kterém je třeba otvor vytvořit.

Tabulka 1. Úhly pro ostření kovových vrtáků pro různé materiály

Pokud zvolíte špatné úhly, pod kterými bude vrták naostřen, povede to k tomu, že se během provozu velmi zahřeje. To může v konečném důsledku vést k jeho selhání. Navíc jsou to právě nesprávně zvolené úhly používané k ostření kovového vrtáku, které se často stávají hlavní příčinou špatně provedeného vrtání.

Provádění operace

Tradičně se ostření spirálových vrtáků do kovu provádí na smirkovém stroji vybaveném ostřícím kotoučem odpovídající tvrdosti. Měli byste je začít ostřit zpracováním zadního povrchu. Přitlačením nástroje touto plochou k rotujícímu brusnému kotouči pod určitým úhlem musíte zajistit, aby se na něm vytvořil správný sklon.

Při ostření přední řezné plochy je nutné kontrolovat nejen úhel, pod kterým se operace provádí, ale také velikost propojky. Je velmi důležité, aby při ostření pracovní části kovového vrtáku byly vytvořeny řezné hrany stejné délky a umístěné pod stejným úhlem. Pokud vyvrtáte díru vrtákem, při ostření nejsou splněny tyto důležité požadavky, pak bude průměr takového otvoru větší než příčný rozměr samotného nástroje.

Kontrola úhlů ostření pomocí šablony

Soulad základních geometrických parametrů (včetně úhlu ostření) vrtáku s požadovanými charakteristikami můžete zkontrolovat pomocí jedné šablony, kterou lze snadno zakoupit v sériové podobě nebo si ji vyrobit sami.

Přesnost a výkon vrtání přímo závisí na stavu řezných ploch vrtáku. Během provozu se však nevyhnutelně opotřebovávají, takže pro udržení efektivního provozu vrtacího zařízení je nutné pravidelné ostření nástroje. Umožňuje obnovit správnou geometrii řezné části vrtáku, a tím obnovit původní rychlost a kvalitu vrtání.

Když je potřeba ostření

Ostření spirálových vrtáků do kovu je nejžádanější, protože jsou široce používány a podléhají intenzivnímu opotřebení kvůli vysoké tvrdosti zpracovávaných materiálů. Při vrtání se opotřebení nástroje projevuje následujícími příznaky:

• výrazný pokles produktivity;
• silné zahřátí vrtačky;
• vzhled nerovných okrajů otvorů;
• cizí zvuky.

Stav přístroje lze také zjistit vizuálně. Potřeba ostření je indikována ztrátou původního tvaru řezné části, zaoblením řezných hran a výskytem třísek a otřepů na nich.

Klíčové principy

Ostření spirálového vrtáku zahrnuje obnovení ostrosti a správného geometrického tvaru řezných hran broušením podél zadních ploch. Proces zahrnuje uvedení následujících parametrů na normální hodnoty:

• zadní úhel řezu;
• vrcholový úhel;
• tvar a délka břitů.

Tyto vlastnosti přímo ovlivňují schopnost vrtání, velikost výsledných otvorů a schopnost nástroje jít dlouhou dobu bez opětovného ostření.

Úhel hřbetu

Úhel zadního řezu je úhel mezi rovinou kolmou k ose vrtáku a křivkou nebo přerušovanou čarou, která tvoří zadní plochu při pohledu v podélném řezu. Ve většině případů by měla být 7–17°.
Správný úhel hřbetu zajišťuje, že hřbetní povrch je níže než řezná hrana. Díky tomu se při vrtání pracovní a příčné břity dostanou do kontaktu se zpracovávaným materiálem a všechny ostatní body zadní plochy budou v určité vzdálenosti od roviny řezu. Pouze při splnění této podmínky může vrták řezat do kovu.

Roh nahoře

Standardní vrcholový úhel svíraný pracovními břity u vrtáků do kovu je obvykle 116–118°. Jeho hodnota se může značně lišit v závislosti na zpracovávaném materiálu. Mnohem důležitější je, aby úhel mezi osou a řeznou hranou na obou zubech vrtáku byl stejný, tedy poloviční úhel na špičce. Bez toho je přesné vrtání nemožné.
Okraje vrtáku se neotáčejí kolem osy vrtáku, ale kolem jeho vrcholu – středu propojky. Když jsou břity symetrické, osa a vrchol se shodují, takže průměr vrtání se rovná jmenovité velikosti zařízení. A pokud je úhel ve vrcholu asymetrický, jeho geometrický bod se odchyluje od osy otáčení. Z tohoto důvodu je vytvořený otvor větší než průměr vrtáku. Navíc dochází k nerovnoměrnému tepelnému a silovému zatížení břitů, což vede k rychlému opotřebení nástroje.

Možnosti okrajů

Tvar a délka obou řezných hran musí být stejné. V opačném případě se špička vrtáku odchýlí od osy otáčení a v důsledku toho vznikají důsledky, jako by úhel na špičce nebyl symetrický.
Poznámka. Tato funkce může být použita k vytvoření otvorů o něco větších průměrů než dostupné vrtáky. Přesné vrtání a normální životnost nástroje jsou však zajištěny pouze při použití správně naostřeného nástroje vhodné velikosti.
Kontrola hlavních parametrů vrtáku po naostření se provádí vizuálně pomocí speciálních šablon nebo měřicích nástrojů. Například je vhodné ovládat délku řezných hran pomocí posuvného měřítka.

Bod

Pro dosažení nejlepší účinnosti a přesnosti vrtání a také pro zvýšení životnosti vrtáku do kovu je nutné ostření:

• hlavní řezné hrany;
• boční kšilty;
• příčný okraj;
• stuhy.

U vrtáků používaných ke zpracování vysokopevnostních materiálů, jakož i materiálů z tvrdokovu a těch s velkým průměrem jádra je důležité především opracování příčného břitu. Při vrtání tvrdých a heterogenních materiálů se doporučuje provést malé zkosení řezu na bočních vrcholech.

Pokud je to nutné, aby byla zajištěna zvýšená ostrost nástroje, měla by být páska naostřena ze strany drážky. Hlavním požadavkem na hrot jakéhokoli typu je jeho symetrie na obou zubech vrtáku.

Základní techniky

Dosažení požadovaných geometrických parametrů šroubových vrtáků lze provádět různými způsoby. Zahrnují tvorbu různých typů boků a řezných hran.

Metody návrhu zadní roviny

V praxi se nejčastěji používají následující ostření:

• kónický;
• šroub;
• jednoplošný;
• dvourovinný.

Všechny zahrnují broušení vrtáku pomocí brusného kotouče. Konstrukce ostřícího zařízení s takovým pracovním nástrojem se však může výrazně lišit.

Nejčastěji se používá pro ruční ostření. Předpokládá, že se vrták při přitlačování k brusnému kotouči kolébá kolem osy pomyslného kužele. V tomto případě je zadní povrch každého pera vytvořen jako část bočního povrchu tohoto kužele. Po takovém ostření mají zadní plochy zakřivený tvar a zadní úhel se postupně zvětšuje po celé jejich délce.
Podle umístění osy kyvu vzhledem k povrchu brusného kotouče se rozlišují tři typy kuželového ostření. U typu I se normální úhel hřbetu zvětšuje, jak se přibližuje k ose vrtáku, u typu II zůstává konstantní, u typu III klesá;
Kuželové ostření typu II se také nazývá cylindrické. V tomto případě je osa výkyvu rovnoběžná s obvodovou plochou kruhu, to znamená, že zadní plocha se stává součástí boční plochy pomyslného válce.

Je univerzálně vhodný pro obrábění různých základních nástrojů a snadno se automatizuje. Díky těmto vlastnostem se používá jako základ pro fungování mnoha domácích ostřicích strojů. Při broušení šroubů vykonává vrták tři tvarovací pohyby vzhledem k brusnému kotouči:

• rotace kolem osy;
• pohyb dozadu;
• oscilační pohyb.

V závislosti na konstrukci zařízení jsou tyto pohyby buď přenášeny pouze na vrtačku, nebo jsou rozděleny mezi vrtačku a kruh.
Po nabroušení šroubu získává příčná hrana konvexní tvar, což přispívá k lepšímu samostředění vrtáku. V tomto případě jsou zadní a přední plochy propojky zakřivené, což usnadňuje řezání.

Jednoplošné ostření se obvykle používá pro vrtáky o průměru nejvýše 3 mm. Je snadné to udělat ručně. Hřbetní plocha je tvořena jako jedna rovina a úhel hřbetu by měl být 15–30°, aby se pírko neopíralo o dno vytvářeného otvoru. Při použití jednoplošného ostření u vrtáků o průměru nad 3 mm se odstraní týlní část pírka a úhel hřbetu se zachová v rozsahu 8–12°.
Dvouplošné ostření se používá v moderních specializovaných strojích. Jedná se o vytvoření dvou rovin na zadní ploše, z nichž každá se brousí samostatně. První, nejblíže k řezné hraně, obvykle tvoří úhel hřbetu 7-17 ° a druhý – 25-40 °. Hrana průsečíku rovin prochází osou otáčení vrtáku a je obvykle rovnoběžná s pracovními břity. V některých případech se používá i ostření na více než dvou rovinách.

Špičkové metody tvarování

V závislosti na tvaru řezné hrany se rozlišuje jednoduché a dvojité ostření. Single, neboli normální, je častější. Z toho vyplývá, že úhel mezi osou vrtáku a břitem je po celé délce stejný.
Při dvojitém nebo dvouúhlovém ostření je hrana rozdělena do dvou zón, které se liší úhlem sklonu. Tento způsob je obtížnější realizovat, ale snižuje zahřívání zón vzdálených od středu, což je důležité zejména u nástrojů s velkým průměrem.

Způsoby, jak to udělat

K ostření vrtáků se používá jak univerzální, tak specializovaná zařízení a také ruční nářadí. Nejčastěji k obnově opotřebovaného nástroje používají:

• úhlová bruska s brusným kotoučem;
• speciální nástavec pro vrtačku;
• zdrsňovací a ostřicí stroj (ostřička);
• stroj na ostření profilů.

Úhlová bruska a vrtačka jsou relativně mobilní, takže se hodí k dočasnému rovnání vrtáků. Skutečně kvalitní ostření ale poskytují pouze stroje.

Ruční ostření na ořezávátku

Brusky a brusky jsou univerzální zařízení vhodné pro ostření spirálových vrtáků. Pro hlavní zpracování se používá obvod brusného kotouče. Jeho konce a žebra lze použít jako pomocné pracovní plochy.

Při práci s ostřičkou je vrták buď držen rukou, nebo zajištěn ve speciálních zařízeních, jako je například stojan pro ostření spirálových vrtáků. Před ostřením se ujistěte, že jsou splněny následující podmínky:
• šířka brusného kotouče o okraj přesahuje délku řezné hrany;
• obvodový povrch disku nemá žádné prohlubně nebo vyboulení;
• podpěra (pokud je použita) je instalována vodorovně ve stejné rovině s osou brusného kotouče ve vzdálenosti maximálně 1 mm od jeho obvodu.
Pro pohodlnější dodržení správného úhlu břitů k ose (asi 60°) je vhodné nakreslit čáru na podpěře nástroje ve stejném úhlu k povrchu kružnice. Místo toho můžete použít vodítko, které je připevněno k podpěře pod úhlem 60°, například vyrobené z úhelníku.
Vrták musí být držen oběma rukama: za pracovní část a za stopku. Boční plocha nástroje je instalována rovnoběžně s čárou vyznačenou na podpěře nástroje nebo přitlačena k vodítku a řezná hrana je orientována přísně vodorovně. Tato poloha musí být zachována během celého procesu broušení. Osa vrtáku musí být rovněž ve vodorovné rovině.

Aby se dosáhlo kónického ostření, musí být vrták opatrně přiveden k brusnému kotouči, dokud se ho nedotkne, lehce stlačit a začít spouštět stopku bez uvolnění tlaku. Tento pohyb lze provést několikrát v závislosti na opotřebení zařízení. Poté se vrták mírně oddálí od kružnice, otočí se o 180° kolem své osy a naostří se druhý břit. Poté se zkontroluje následující:

• přítomnost podcenění soustružených zadních ploch vzhledem k řezným hranám;
• jednotnost tvaru zadních ploch;
• rovnost délek hran.

Pokud není dosaženo požadovaného výsledku, operace se opakují. Kvalita ostření se nakonec kontroluje zkušebním vrtáním.
Jakmile je geometrie boků a řezných hran správná, lze propojku naostřit, aby se snížil odpor vůči vrtáku zajíždějícímu do materiálu při vrtání. Obvykle se brousí na hraně brusného kotouče vytvořením symetrických řezů na obou stranách. Měly by být umístěny podél spojovací čáry a měly by mít délku přibližně rovnou 1/10 průměru vrtáku.
Hlavní nevýhodou ostření vrtáků na bruskách je, že kvalita takového zpracování zcela závisí na zručnosti obsluhy. Navíc je nutné kontrolovat výsledek, což zabere další čas. Proto z hlediska složitosti použití, přesnosti ostření a produktivity jsou ostřičky výrazně horší než specializované stroje na obnovu opotřebovaných vrtáků.

Ostřičky pro spirálové vrtáky jsou kompaktní zařízení, obvykle určená pro umístění na pracovní plochu. Jsou určeny pro opracování nástrojů o průměru 3 až 32 mm. Většina profilových strojů provádí ostření ve dvou rovinách a poskytuje:

• vytvoření daného vrcholového úhlu v rozsahu 90–140°;
• podpora;
• vytvoření druhé roviny, obvykle několika typů.

Takové stroje zpravidla používají jako pracovní nástroj CBN (CBN) ostřící kotouč, určený pro zpracování vrtáků z rychlořezné oceli (HSS). Je také možné nainstalovat diamantový (SDC) kotouč, který umožňuje ostření tvrdokovových vrtáků. Často jsou jako příslušenství nabízeny přídavné disky.
Vrták se při ostření fixuje pomocí kleštiny a kleštinového sklíčidla, jehož hlava má dvě rovnoběžné plošky. Ke standardnímu vybavení strojů patří sady příslušenství nutného pro provoz.

Počáteční fází ostření spirálových vrtáků na stroji je montáž sklíčidla pomocí kalibračního zařízení. K tomu potřebujete:

1. Vyberte kleštinu, která odpovídá průměru vrtáku.
2. Umístěte kleštinu do těla sklíčidla a nasaďte její hlavu.
3. Vložte vrták do kleštiny.
4. Nastavte kalibrační zařízení stroje na požadovanou velikost vrtáku.
5. Nainstalujte kazetu do objímky nastavovacího stojanu tak, aby drážka na hlavě kazety souhlasila s výstupkem stojanu.
6. Otáčejte hlavou sklíčidla ve směru hodinových ručiček, dokud se nezastaví, a poté vrtákem, dokud se břit nedotkne dorazu.
7. Utáhněte kazetu otáčením jejího těla ve směru hodinových ručiček.

Výsledkem je, že vrták je bezpečně upevněn s přesahem nezbytným pro správné ostření a pracovní břity jsou umístěny rovnoběžně s ploškami sklíčidla.
Součástí přípravy stroje je i nastavení hodnoty úhlu hrotu. Tato operace se provádí otáčením excentrického sloupku držáku, který je zajištěn pojistným šroubem.

Pro ostření rohu na vrcholu a současné broušení podél zadní plochy se při zapnutí stroje vloží do excentrické objímky kleštinové sklíčidlo s vrtákem. V tomto případě se plochy kazety musí shodovat s výstupky držáku. Poté musíte kazetu otáčet doleva a doprava, dokud zvuk ostření nezmizí. To znamená, že první řezná hrana je naostřena.
Poté by měla být kazeta mírně vytažena z objímky, aby se uvolnily plošky, otočena o 180° a opakováním operace zaostřete druhou hranu.
Pro vytvoření druhé roviny na zadní ploše se kazeta vloží do přijímací jednotky umístěné na vodorovné polici stroje. Ploška je umístěna naproti montážním kolíkům umístěným vedle otvoru, které slouží k omezení otáčení kazety. Když je stroj v chodu, je třeba kazetu otáčet doleva a doprava, dokud nezmizí zvuk ostření, a poté otočit o 180° a provést stejné akce.
Přeuspořádání vodících kolíků umožňuje změnit profil druhé roviny. V závislosti na jeho konfiguraci je dosaženo buď nejlepšího samostředění vrtáku, nebo nejproduktivnějšího řezání nebo vyvážené kombinace těchto vlastností.
Profilové ostřičky pro spirálové vrtáky umožňují jednoduše a rychle získat kvalitní ostření, jehož přesnost je málo ovlivněna lidským faktorem. Proto je takové zařízení nejlepší volbou pro případy, kdy potřebujete pravidelně brousit velké množství vrtáků.