Dokončovací vyvrtávání

Jemné vyvrtávací operace slouží pro dokončení již existující díry a pro dosažení úzkých tolerancí díry, její přesné polohy a vysoké kvality obrobené plochy. Obrábění se provádí s malou hloubkou řezu, obvykle menší než 0,5 mm (0.020 inch).

Vyvrtávání jedním břitem se používá pro dokončovací operace s malými hloubkami řezu, když je požadováno dosažení úzkých tolerancí (IT6 až IT8) nebo vysoké kvality obrobené plochy. Díky vysoce přesnému seřizovacímu mechanismu lze průměr nástroje pro jemné vyvrtávání nastavit s přesností na mikrometry. Pro dokončovací obrábění děr s tolerancí IT9 nebo vyšší je možné pro vyvrtávání jedním břitem použít hrubovací vyvrtávací nástroje.

Zpětné vyvrtávání

Zpětné vyvrtávání se používá proto, že umožňuje obrobení děr s osazením, které není přístupné z opačné strany. Zpětné vyvrtávání lze také použít pro zlepšení souososti díry s osazením, protože celou díru je možné obrobit ve stejné poloze.

Pozor: Ujistěte se, zda je vyvrtávací nástroj dostatečně dlouhý, aby prošel celou dírou i s osazením, a že nemůže dojít ke kolizi čela vyvrtávacího nástroje s obráběnou součástí. Při zpětném vyvrtávání je vyvrtávací nástroj sestaven tak, aby prošel dírou o minimálním průměru DC/2 + BD1/2.

Seřízení nástroje pro zpětné vyvrtávání:

• Z horního výstupního otvoru řezné kapaliny vyšroubujte zátku a našroubujte ji do spodního výstupního otvoru řezné kapaliny
• Aby mohla být řezná kapalina přiváděna přesně na správné místo, vyšroubujte zátku (u nejmenších nástrojů nelze zátku do spodního výstupního otvoru řezné kapaliny našroubovat)
• Otočte kazetu o 180°
• V případě potřeby použijte distanční vložku
• Změňte směr otáčení vřetena

Obrábění vnějších válcových ploch

Abyste dosáhli úzkých tolerancí průměrů, můžete vnější dokončovací operace provádět nástrojem pro jemné vyvrtávání.

Seřízení nástroje pro vyvrtávání vnějších ploch:

• Změňte směr otáčení vřetena
• Otočte hlavu o 180°
• Abyste předešli možným kolizím, vezměte v úvahu maximální možnou funkční délku pro obrábění l₃ a vnější průměr nástroje

Při obrábění vnějších ploch se kolem obrobku otáčí hmota tvořená posuvným držákem a hlavou pro jemné vyvrtávání, což vede ke vzniku značných odstředivých sil. Proto je při stanovení maximální řezné rychlosti pro obrábění vnějších ploch nutné vzít v úvahu také maximální řeznou rychlost, která je pro příslušný průměr platná, když je hlava otočena o 180°, tedy při uspořádání nástroje pro jemné vyvrtávání.

Příklad výpočtu:

• Obráběný vnější průměr: 80 mm (3.15 inch)
• Vnitřní průměr, který by bylo možné (při této poloze vyvrtávací hlavy a posuvného držáku) obrábět: 210 mm (8.27 inch)
  Pozor: Při stanovení průměru pro výpočet maximálních otáček je vždy nutné připočíst k průměru, který má být obráběn, ještě 130 mm (5.118 inch)
• Maximální řezná rychlost, která vychází z obrábění vnitřních ploch (v tomto případě pro nástroj CoroBore® 825): 1200 m/min (3937 ft/min)
• Pro 1200 m/min (3937 ft/min) na průměru 210 mm (8.27 inch) tedy vychází 1820 ot/min. To znamená, že 1820 ot/min je maximální hodnota otáček, kterou lze pro danou polohu hlavy a posuvného držáku použít.
• V případě obrábění vnějších ploch pak 1820 ot/min odpovídá řezné rychlosti 460 m/min (1509 ft/min) na průměru 80 mm (3.15 inch)

Volba břitových destiček pro dokončovací vyvrtávání

První volbu pro všechny typy aplikací při jemném vyvrtávání představují pozitivní břitové destičky, protože při jejich použití vznikají menší řezné síly než při použití negativních břitových destiček. K dispozici je rovněž široká nabídka geometrií břitových destiček.

Aby bylo možné minimalizovat velikost radiálních řezných sil a předejít tak vzniku vibrací, úhel nastavení by při jemném vyvrtávání měl být alespoň 90° (úhel hlavního břitu 0°).

Většina nástrojů pro jemné vyvrtávání vyráběných společností Sandvik Coromant má úhel nastavení 92° (úhel hlavního břitu -2°), který umožňuje obrábění osazených ploch a slepých děr bez toho, aby se do záběru dostala celá délka ostří.

Podrobnější informace nabízí sekce Jak zvolit vhodné břitové destičky pro soustružení.

Řezné síly při dokončovacím vyvrtávání

Když je nástroj v záběru, tangenciální a radiální složka řezné síly způsobují průhyb nástroj a jeho vychýlení směrem od obráběné plochy. Tangenciální složka vytlačuje nástroj směrem dolů a ze středové osy. V důsledku působení této síly dochází ke zmenšení úhlu hřbetu nástroje.

Jakékoliv vychýlení nástroje v radiálním směru znamená zmenšení hloubky řezu a tedy i tloušťky třísky, což může vést ke vzniku vibrací.

Vyvážení při dokončovacím vyvrtávání

Nevyváženost způsobená nesymetrickým tvarem nástroje nebo jeho velkým obvodovým házením má za následek vznik síly, která působí na vyvrtávací nástroj. U většiny aplikací je velikost síly vznikající v důsledku nevyváženosti zanedbatelná ve srovnání s velikostí řezných sil.

Při vysokých otáčkách, zejména při velkém vyložení nástrojů, však tato nevyváženost může způsobovat vznik vibrací a negativně tak ovlivňovat kvalitu díry.

Průhyb nástroje

Velikost tangenciální a radiální složky řezné síly závisí na hloubce řezu, poloměru zaoblení špičky břitové destičky a na úhlu nastavení.

Vychýlení v radiálním směru má vliv na průměr obráběné díry. Vychýlení v tangenciálním směru má za následek, že se řezná hrana břitové destičky odklání směrem dolů od středové osy. Abyste eliminovali radiální vychýlení, řiďte se našimi doporučeními. Nástroje pro jemné vyvrtávání značky Sandvik Coromant jsou opatřeny seřizovacím mechanismem umožňujícím nastavení průměru s přesností na 2 μm (0.0787 μinch).

Osa X: Hloubka řezu

Osa Y: Průhyb

Červeně: Tangenciální průhyb

Modře: Radiální průhyb

Metodický postup při dokončovacím vyvrtávání

• Zvolte největší možnou velikost spojky nebo průměr tyče
• Zajistěte náležitou kontrolu utváření třísky. Krátké/tvrdé třísky mohou způsobovat vibrace a dlouhé třísky mohou negativně ovlivňovat kvalitu obrobeného povrchu nebo způsobit lom břitové destičky
• Zvolte nástroj s nejkratším možným vyložením, pro vyložení delší než čtyřnásobek průměru spojky použijte tlumené vyvrtávací tyče
• Velký poloměr zaoblení špičky břitové destičky (RE) umožňuje zvýšení provozní bezpečnosti a kvality obrobené plochy, ale může být také příčinou vzniku vibrací. Poloměr zaoblení špičky větší než 0,4 mm (0.016 inch) není doporučen. V případě vyvrtávacích tyčí pro vyvrtávání malých průměrů je doporučeno použití poloměru zaoblení špičky 0,2 mm (0.008 inch)
• Ve srovnání s břitovými destičkami se silnou povlakovou vrstvou při použití nepovlakovaných břitových destiček nebo břitových destiček s tenkým povlakem vznikají obvykle menší řezné síly. To je zvláště důležité v případě, že poměr mezi délkou a průměrem nástroje je velký.
• Zlepšení kvality díry obvykle přináší použití ostrých břitů, protože umožňuje snížení sklonů ke vzniku vibrací na minimum
• Často může být výhodné použití geometrie s otevřeným utvářečem třísek
• Dosažení dobré kvality obrobeného povrchu umožňují břitové destičky s lehkým řezem (jejich použití není doporučeno za nestabilních podmínek a při dlouhém vyložení nástroje)
• Nedostatečně velký záběr břitu může vést v důsledku tření v průběhu řezu ke zvýšení sklonů ke vzniku vibrací
• Příliš velký záběr břitu (velká hloubka řezu a/nebo velká rychlost posuvu) může mít za následek vibrace v důsledku průhybu nástroje
• U některých operací je možné uvažovat o použití houževnatější třídy břitových destiček, protože je schopna lépe čelit riziku zasekávání třísek nebo sklonům ke vzniku vibrací
• Při obrábění děr s úzkou tolerancí vždy dbejte na to, aby konečné nastavení průměru nástroje bylo provedeno po změření průměru díry, přičemž nástroj musí zůstat upnutý ve vřetenu stroje. Tak lze vyloučit jakékoliv porušení souososti přesunem mezi seřizovacím přístrojem a vřetenem stroje, radiální vychýlení nástroje a opotřebení břitové destičky
• Ujistěte se, že vyvrtávací nástroj a obrobek je řádně upnut
• S ohledem na lepší odvádění třísek, prodloužení životnosti nástroje a lepší geometrii díry použijte řeznou kapalinu
• Modulární systém pro obrábění děr malých průměrů Kónická stopka umožňuje dosažení lepší přímosti díry při dlouhém vyložení nástroje, a to bez ohledu na použité sklíčidlo. Pro vyložení nástroje až 6×D je třeba volit kónickou monolitní karbidovou stopkuS válcovou stopkou lze obecně nejlepší přímosti díry dosáhnout při krátkém vyložení nástrojePři krátkém vyložení volte z hlediska dosažení maximální stability a potlačení sklonů k vibracím stopky z těžkých kovůS ohledem na dosažení maximální stability a provozní bezpečnosti zvolte vysoce přesné hydraulické sklíčidlo

Všeobecná doporučení viz také Metodické pokyny pro vyvrtávání.

Doporučené hodnoty utahovacích momentů viz níže uvedený návod k použití.