Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V.2
Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V.2.5
Karosářské „ Know how“ (Vědět jak) Kapitola 7 Vrtání Ing. Vladimír Polehňa
30.9.2012
Obsah OBSAH ...................................................................................................................................................... 2 ANOTACE VÝUKOVÉHO MATERIÁLU ......................................................................................................... 3 1
VRTÁNÍ ............................................................................................................................................... 4 1.1
DEFINICE: ........................................................................................................................................... 4
1.2
ROZDĚLENÍ:......................................................................................................................................... 4
1.3
NÁSTROJE:.......................................................................................................................................... 5
1.4
UPÍNÁNÍ ............................................................................................................................................. 9
1.5
VRTAČKY ............................................................................................................................................ 9
2
PRACOVNÍ LISTY - VRTÁNÍ ................................................................................................................ 11
3
DOPORUČENÁ LITERATURA .............................................................................................................. 13
4
POUŽITÁ LITERATURA A ZDROJE....................................................................................................... 14
Anotace výukového materiálu Výukový materiál Karosářské „Know How“je určen žákům prvních až třetích ročníků všech klempířských i karosářských oborů, případně i žákům nástavbového studia obdobného zaměření. Je vhodný k samostudiu i jako podpora pedagogických pracovníků při jejich přípravě na vyučovací hodinu. Rozsah učiva je v souladu s ŠVP s ohledem na požadavky vyplývající ze společných jednotných zadání uvedených oborů. Novému učivu vždy předchází návaznost na předcházející témata, následuje vysvětlení pojmů a principů i obrazové přílohy zvyšující vnímatelnost studovaného tématu. Ke každé kapitole je vypracován pracovní list sloužící k procvičení a upevnění učiva. V tomto souboru témat budete mít možnost si osvojit základní metodu ručního zpracování kovů a to vrtání. Žáci získají přehled o používaných nástrojích a strojích. Dozví se způsoby rozdělování vrtáků, upínání nástrojů i obrobků i jejich následného opracování. Získá přehled i o druzích používaných vrtaček
3
1 VRTÁNÍ 1.1 Definice: Je třískové obrábění válcových otvorů pomocí nástroje – vrtáku, který odděluje třísky svým břitem. Základním principem je sladěný rotační pohyb vrtáku s jeho přímočarým posuvem do záběru. Pohyb může být prováděn buď : a) Ručně b) Strojně
1.2 Rozdělení: Rozlišujeme : Vrtání
-
Vyvrtávání-
získáváme otvor vrtáním do plného materiálu zvětšování již předvrtané, předlité díry
Vrtání
Vyvrtávání
Vyvrtané otvory můžeme upravit: 1) Zahlubováním Upravení díry zkosením hran Upravení vstupní části otvoru kuželovitým nebo válcovitým rozšířením Zarovnání čelní plochy 2) Vyhrubováním zpřesňující způsob dokončování vyvrtaných otvorů 3) Vystružováním Ještě přesnější způsob upravení a dokončení otvorů
Vrtání
Vyhrubování
Hlavní řezný pohyb -
Vystružování
Při vrtání vykonává na vrtačce převážně nástroj- vrták. Tento pohyb je rotační – otáčivý.
Posuv
-
přímočarý pohyb, který také většinou vykonává nástroj – vrták
Při vrtání na soustruhu je to naopak. Otáčivý pohyb vykonává obrobek.
1.3 Nástroje: 1.3.1 Pro vrtání hlubokých děr Patří sem nástroje u kterých :
ø D : l ˃ 1 : 15 kde l ˃ 15 . øD ø D- průměr díry
l – délka (hloubka) otvoru
Vrták dělový -
Pro vrtání hlubších děr na soustruhu Musí se průběžně vytahovat z díry, aby se odstranily třísky Většinou jednobřité
Vrták hlavňový -
Jednobřitý nástroj Břit je lomený s nejvyšším bodem mimo osu vrtáku. Řezná kapalina se dodává otvorem uvnitř těla vrtáku a vyplachuje třísky lomeným koncem vrtáku. Výhodnější jsou hlavňové vrtáky, které odvádějí třísky vnitřkem nástroje, což nepoškozuje povrch vyvrtané díry. Vrtají se průměry 4 – 250 mm a délek většinou cca 10 m až 25 m. 5
1.3.2 Pro vrtání děr pomocí mezikruží Pro vrtání hlubokých děr Výhodnější než hlavňové vrtáky a) Vrtací hlavy jednobřitové nebo vícebřitové – korunkový vrták Pro vrtání hlubokých děr větších průměrů Odebírají materiál ve tvaru mezikruží. Řezná kapalina se přivádí vnějškem a vyplavuje třísky vnitřkem vrtáku. b) Korunkový vrták na plechy
1.3.3 Pro vrtání krátkých děr: Nejběžnější způsob. Platí zde poměr:
ø D : l ˂ 1 : 15 kde l ˂ 15 . øD ø D- průměr díry
l – délka ( hloubka) otvoru
a) Kopinatý (plochý) vrták v podstatě zploštělá tyč do které je vsunut břit ze slinutých karbidů(SK) Mají dělené ostří a využívají se u NC strojů Pro vrtání velmi tvrdých výkovků
Tělo Vyměnitelný břit SK b) Kruhostředný vrták Obdoba kopinatého vrtáku Břity má v jedné rovině – využití pro otvory s rovným dnem
c) Středicí vrták Oboustranný tvarový dvoubřitý nástroj Pro navrtávání středicích důlků( soustruhy)
7
d) Šroubovitý vrták dvoubřitý vrtací nástroj pro krátké díry má šroubovité drážky pro odvod třísek a přístup chladicí kapaliny. Břit
Fazetka
Kuželová stopka
Unašeč
Hrot Šroubovitá drážka
Válcovitá stopka
Úhel hrotu ε - se řídí podle materiálu, který bude obrábět. obrábět Ocel , litina
-
ε = 116° až 120°
Hliník
-
ε = 130° až 140°
Měď
-
ε = 125°
Tvrdá pryž
-
ε = 30°
Plechy
-
ε = 180°
1.3.4 Materiál vrtáků Uhlíková nástrojová ocel(( tř.19) – na běžné práce s menšími rychlostmi Rychlořezná ocel (RO) -
pro seriovou výrobu Má dlouhou životnost, výkonnost a pracuje při vysokých řezných rychlostech.(max. .(max. 600°C )
Hroty bývají osazené destičkami ze slinutých karbidů (SK)
-pro pro vysoké řezné rychlosti pro tvrdé materiály řezné teploty až do 900°C
Šroubovité vrtáky – jsou svařované - ( stopka je z konstrukční oceli )
1.4 Upínání 1) Vrtáky s válcovou stopkou - upínáme do : Tříčelisťových sklíčidel – samostředící Válcovitá stopka má být zasunuta cca ¾ stopky do sklíčidla
Sklíčidla se upevňují : a) Na závit (opačný-levotočivý) b) Pomocí kuželového upínacího trnu. 2) Vrtáky s kuželovou stopkou se upínají do vřetene. a) přímo -
vyžaduje přesnou velikost stopky a dutiny vřetene vrtačky
b) pomocí redukční vložky – vyrovnává rozdíly velikostí rozměru stopky a dutiny vřetene.
1.5 Vrtačky Používáme vrtaček: a) Ručních b) Strojních 1) Ruční převodové vrtačky: Pro otvory do ø 10 až 13 mm Otáčivý pohyb je vytvořen převodem od kliky, která se ručně otáčí. 2) Ruční elektrická vrtačka Pro otvory od 2 mm do ø 20(25)mm. Dvoustupňová nebo plynulá regulace otáček vřetene. Možnost upnout do stojanu vrtačky 9
3) Pneumatické vrtačky Využití v závodech, kde je rozvod stlačeného vzduchu. Výhoda plynulejší regulace otáček 4) Strojní vrtačky: Mohou být :
Jednovřetenové Vícevřetenové
5) Stolní vrtačky Vrtání děr do ø 20 mm Možnost několikastupňové volby otáček vřetene (změna stupňovitými řemenicemi) 6) Sloupové vrtačky Vrtání děr do ø 32 mm Mají sloup nesoucí přestavitelný a otočný vřeteník i s motorem a převodovkou. Součastně je zde upevněn i pracovní stůl vrtačky. 7) Stojanové vrtačky Stabilnější nosný stojan po kterém se ve vodicích lištách posouvá pracovní stůl i vřeteník. Vrtání děr do ø 60 mm. 8) Otočné vrtačky (radiální) Vrtání děr do ø 100 mm Na základní desce je upevněn válcový sloup na kterém je upevněno otočné rameno vrtačky na kterém je posuvný vřeteník s převodovkou a motorem. 9) Souřadnicové vrtačky: Výroba přesných děr s přesným posuvem (0,001mm) v souřadném systému X,Y bez předchozího orýsovávání. 10) Vrtání na soustruhu: Obrobek je upnut v rotujícím sklíčidle a nástroj je upevněn v objímce koníku.
2 Pracovní listy - Vrtání 2.1.1 Definuj vrtání? ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………..
2.1.2 Vypiš základní pohyby u vrtání Pohyb 1) …………………………………………………………………….. 2) ……………………………………………………………………..
2.1.3 Napiš 3 názvy dokončovacích operací u otvorů a napiš čím jsou charakteristické nástroje, které k úpravám potřebujeme. 1) ……………………. 2) ……………………. 3) ……………………..
……………………………………………… ------------------------------------------------------……………………………………………….
2.1.4 Pojmenuj správně obrázky?
A)
D)
B)
E)
C)
F)
11
2.1.5 Vysvětli a popiš jaký je poměr průměru a délky u nástrojů pro vrtání dlouhých děr ? …………………………………………………………………………..
2.1.6 Popiš možnosti upínání nástrojů a principy-zásady upínání ……………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………..
2.1.7 Napiš chybějící názvy částí vrtáku na obrázku
2.1.8 Vypiš min. 5 druhů vrtaček 1) 2) 3) 4) 5)
…………………………………………………….. …………………………………………………..… ………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………………………………………………….
2.1.9 Napiš dva materiály z kterých se vyrábějí vrtáky ………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………
2.1.10
Jaký je úhel hrotu vrtáku pro vrtání do ?
a) Oceli ? b) Plechu ? c) Pryže ?
…………………………….. ……………………………. ………………………………
3 Doporučená literatura 1. Ing. Král Květoslav KLEMPÍŘSKÁ TECHNOLOGIE II. – Učební text, SOŠ automobilní a SOU automobilní Ústí nad Orlicí , 2001/2002. 2. Dr. Jiří Švagr – Ing. Jan Vojtík – TECHNOLOGIE RUČNÍHO ZPRACOVÁNÍ KOVŮ, Praha 1985 , SNTL 3. Doc. Ing. Josef Pošta, CSc. a kol. – OPRAVÁRENSTVÍ A DIAGNOSTIKA I, Praha 2000, Informatorium. ISBN 80 – 86073-60-2
13
4 Použitá literatura a zdroje 1. Ing. Král Květoslav KLEMPÍŘSKÁ TECHNOLOGIE II. – Učební text, SOŠ automobilní a SOU automobilní Ústí nad Orlicí , 2001/2002. 2. Dr. Jiří Švagr – Ing. Jan Vojtík – TECHNOLOGIE RUČNÍHO ZPRACOVÁNÍ KOVŮ, Praha 1985 , SNTL
