Opotřebení vrtacích nástrojů a řešení problémů

Řešení problémů

• Vrtáky s vyměnitelnými břitovými destičkami
• Vrtáky s výměnnými vrtacími hlavicemi
• Monolitní karbidové vrtáky

Vrtáky s vyměnitelnými břitovými destičkami

Příliš velký průměr díry

Rotující vrták

1. Zvyšte průtok řezné kapaliny, vyčistěte filtr, vyčistěte kanálky pro přívod řezné kapaliny v těle vrtáku
2. Zkuste použít odolnější geometrii obvodové břitové destičky (středovou destičku ponechte)

Stacionární vrták

1. Zkontrolujte vyrovnání s osou vřetena soustruhu
2. Otočte vrták o 180 stupňů
3. Zkuste použít odolnější geometrii obvodové břitové destičky (středovou destičku ponechte)

Příliš malý průměr díry

Rotující vrták

1. Zvyšte průtok řezné kapaliny, vyčistěte filtr, vyčistěte kanálky pro přívod řezné kapaliny v těle vrtáku
2. Zkuste použít odolnější geometrii středové břitové destičky a geometrii pro lehký řez u obvodové břitové destičky

Stacionární vrták

1. Pevně upnutý: Zkontrolujte vyrovnání s osou vřetena soustruhu
2. Pevně upnutý: Otočte vrták o 180 stupňů
3. Zkuste použít odolnější geometrii středové břitové destičky a geometrii pro lehký řez u obvodové břitové destičky

Výčnělek (hrot) na dně díry

Rotující vrták

1. Zvyšte průtok řezné kapaliny, vyčistěte filtr, vyčistěte kanálky pro přívod řezné kapaliny v těle vrtáku
2. Zkuste použít jinou geometrii obvodové břitové destičky a v rámci doporučených řezných podmínek upravte rychlost posuvu
3. Zkraťte vyložení vrtáku

Stacionární vrták

1. Zkontrolujte vyrovnání s osou vřetena soustruhu
2. Zvyšte průtok řezné kapaliny, vyčistěte filtr, vyčistěte kanálky pro přívod řezné kapaliny v těle vrtáku
3. Zkraťte vyložení vrtáku
4. Zkuste použít jinou geometrii obvodové břitové destičky a v rámci doporučených řezných podmínek upravte rychlost posuvu

Vibrace

1. Zkraťte vyložení vrtáku, zvyšte stabilitu obrobku
2. Snižte řeznou rychlost
3. Zkuste použít jinou geometrii obvodové břitové destičky a v rámci doporučených řezných podmínek upravte rychlost posuvu

Nedostatečný kroutící moment stroje

1. Snižte posuv
2. Zvolte geometrii s lehkým řezem, která umožní snížení velikosti řezné síly

Nedostatečný výkon stroje

1. Snižte řeznou rychlost
2. Snižte posuv
3. Zvolte geometrii s lehkým řezem, která umožní snížení velikosti řezné síly

Díra není symetrická

Dochází k rozšíření díry u jejího dna (v důsledku nahromadění třísek na středové břitové destičce)

1. Zvyšte průtok řezné kapaliny, vyčistěte filtr, vyčistěte kanálky pro přívod řezné kapaliny v těle vrtáku
2. Zkuste použít jinou geometrii obvodové břitové destičky a v rámci doporučených řezných podmínek upravte rychlost posuvu
3. Zkraťte vyložení vrtáku

Krátká životnost nástroje

1. Zkontrolujte, zda jsou dodrženy doporučené řezné podmínky
2. Zvyšte průtok řezné kapaliny, vyčistěte filtr, vyčistěte kanálky pro přívod řezné kapaliny v těle vrtáku
3. Zkraťte vyložení vrtáku, zvyšte stabilitu obrobku a zkontrolujte upnutí nástroje
4. Zkontrolujte, zda nedošlo k poškození špičky vrtáku nebo lůžek břitových destiček/vrtací hlavice nebo upínacích šroubů
5. Na základě typických znaků specifikujte druh opotřebení a podle toho zjednejte nápravu
6. Pokud je to možné, zvolte nástrojovou třídu s vyšší odolností vůči otěru

Lom šroubu pro upínání břitové destičky

1. K utažení šroubů používejte momentový klíč a pastu Molykote

Špatná kvalita obrobené plochy

1. Je nezbytné zajistit dobrou kontrolu utváření třísek
2. Snižte posuv (pokud je důležité zachovat hodnotu v_f, zvyšte také otáčky)
3. Zvyšte průtok řezné kapaliny, vyčistěte filtr, vyčistěte kanálky pro přívod řezné kapaliny v těle vrtáku
4. Zkraťte vyložení vrtáku, zvyšte stabilitu obrobku

Hromadění třísek v drážkách vrtáku

Příčinou je tvorba dlouhých třísek

1. Zkontrolujte geometrii a to, zda jsou dodrženy doporučené řezné podmínky
2. Zvyšte průtok řezné kapaliny, vyčistěte filtr, vyčistěte kanálky pro přívod řezné kapaliny v těle vrtáku
3. V rámci doporučených řezných podmínek snižte rychlost posuvu
4. V rámci doporučených řezných podmínek zvyšte řeznou rychlost

Průhyb vrtáku

• Rozměr díry mimo toleranční pásmo
• Špatná kvalita obrobené plochy – stopy po vysunutí vrtáku z díry
• Opotřebení těla nástroje
• Lom břitové destičky

Problémy s utvářením třísek

Materiály tvořící dlouhé třísky, např. korozivzdorné nebo nízkouhlíkové oceli

Materiály tvořící krátké třísky, např. běžné oceli

Vrtáky s výměnnými vrtacími hlavicemi

Rozměr díry mimo toleranční pásmo

1. Zkontrolujte opotřebení vrtací hlavice
2. Zkontrolujte obvodové házení
3. Snižte rychlost posuvu
4. Zkontrolujte stabilitu obrobku, upnutí nástroje a povrch obrobku
5. Pro delší vrtáky použijte vrták pro vyvrtání vodící díry/středícího důlku
6. V případě stacionárních aplikací – zkontrolujte vyrovnání s osou vřetena

Vibrace

1. Zkraťte vyložení vrtáku, zvyšte stabilitu obrobku a zkontrolujte upnutí nástroje
2. Snižte řeznou rychlost
3. Upravte posuv na otáčku

Nedostatečný výkon nebo kroutící moment stroje

1. Snižte řeznou rychlost
2. Snižte posuv
3. Zvolte geometrii s lehkým řezem, která umožní snížení velikosti řezné síly

Díra není válcová

Rozšíření díry na vstupu

1. Zkontrolujte obvodové házení
2. Upravte posuv
3. Zkraťte vyložení vrtáku a zkontrolujte upnutí nástroje
4. Pro dlouhé vrtáky vyvrtejte kratším vrtákem vodící díru

Špatná životnost nástrojů

Zkontrolujte, zda jsou dodrženy doporučené řezné podmínky

1. Zvyšte průtok řezné kapaliny, vyčistěte filtr, vyčistěte kanálky pro přívod řezné kapaliny v těle vrtáku
2. Zkraťte vyložení vrtáku, zvyšte stabilitu obrobku a zkontrolujte upnutí nástroje
3. Zkontrolujte, zda nedošlo k poškození špičky vrtáku nebo lůžek břitových destiček/vrtací hlavice nebo upínacích šroubů
4. Na základě typických znaků specifikujte druh opotřebení a podle toho zjednejte nápravu
5. Pokud je to možné, zvolte nástrojovou třídu s vyšší odolností vůči otěru

Špatná kvalita obrobené plochy

1. Je nezbytné zajistit dobrou kontrolu utváření třísek
2. Snižte posuv (pokud je důležité zachovat hodnotu v_f, zvyšte také otáčky)
3. Zvyšte průtok řezné kapaliny, vyčistěte filtr, vyčistěte kanálky pro přívod řezné kapaliny v těle vrtáku
4. Zkraťte vyložení vrtáku, zvyšte stabilitu obrobku

Hromadění třísek v drážkách vrtáku

1. Zkuste dosáhnout zlepšení utváření třísek úpravou řezných podmínek
2. Zvyšte průtok řezné kapaliny, vyčistěte filtr, vyčistěte kanálky pro přívod řezné kapaliny v těle vrtáku, zkontrolujte koncentraci řezné kapaliny
3. Problémy s utvářením třísek mohou být příčinou extrémně rychlého opotřebení těla vrtáku
4. Abyste předešli hromadění třísek, odstraňte veškeré zbytky obráběného materiálu ulpívající na těle vrtáku

Třísky vznikající při vstupu do záběru

„Ostřiny“ na vnějším okraji

1. Pokud dochází k tvorbě ostřin na vnějším okraji třísky vznikající při vstupu do záběru, hrozí riziko nadměrného opotřebení
2. Možná příčina – nerovnováha způsobená: Obvodovým házenímSkloněným povrchem na vstupu do řezuPříliš vysokou rychlostí posuvuNestabilními/proměnlivými podmínkamiPoškozením/opotřebením rohů

Kontrola utváření třísek – optimalizace

1. V případě, že dochází k poškrábání třísek, jak ukazuje výše uvedený obrázek, je to známkou toho, že dochází k jejich hromadění, což negativním způsobem ovlivňuje kvalitu díry. Doporučeným způsobem, jak dosáhnout zlepšení kvality díry, je snížit rychlost posuvu a, pokud je to možné, zvýšit řeznou rychlost

Monolitní karbidové vrtáky

Třísky vznikající při vstupu do záběru – monolitní karbidové vrtáky/vrtáky s výměnnými vrtacími hlavicemi

„Ostřiny“ na vnějším okraji

1. Pokud dochází k tvorbě ostřin na vnějším okraji třísky vznikající při vstupu do záběru, hrozí riziko nadměrného opotřebení
2. Možná příčina – nerovnováha způsobená: Obvodovým házenímSkloněným povrchem na vstupu do řezuPříliš vysokou rychlostí posuvuNestabilními/proměnlivými podmínkamiPoškozením/opotřebením rohů

Kontrola utváření třísek – optimalizace

1. V případě, že dochází k poškrábání třísek, jak ukazuje výše uvedený obrázek, je to známkou toho, že dochází k jejich hromadění, což negativním způsobem ovlivňuje kvalitu díry. Doporučeným způsobem, jak dosáhnout zlepšení kvality díry, je snížit rychlost posuvu a, pokud je to možné, zvýšit řeznou rychlost

Typy opotřebení při vrtání

• Vrtáky s vyměnitelnými břitovými destičkami
• Vrtáky s výměnnými vrtacími hlavicemi
• Monolitní karbidové vrtáky

Vrtáky s vyměnitelnými břitovými destičkami

Opotřebení na hřbetu

Pokud probíhá rovnoměrně, je opotřebení hřbetu běžným a žádoucím způsobem opotřebení. Opotřebení hřbetu může mít za následek

• Špatnou kvalitu obrobené plochy
• Rozměr díry mimo toleranční pásmo
• Zvýšení nároků na výkon stroje

Opotřebení ve tvaru žlábku

Středová břitová destička

Obvodová břitová destička

Opotřebení ve tvaru žlábku může mít za následek

• Oslabení řezné hrany, které může být příčinou lomu břitu a tvorby nevhodně tvarovaných třísek
• Špatnou kvalitu obrobené plochy
• Zvýšení nároků na výkon stroje

Plastická deformace

Stlačení

Vtlačení

Stlačení nebo vytlačení řezné hrany může být příčinou špatné kontroly utváření třísky, špatné kvality obrobené plochy nebo toho, že průměr díry je mimo toleranční pásmo.

Vylamování ostří v místě řezu

Vylamování ostří v místě řezu může mít za následek

• Nadměrné opotřebení hřbetu
• Špatnou kvalitu obrobené plochy

Celkový lom břitové destičky

Celkový lom může mít za následek

• Zničení nástroje
• Poškození nebo zničení obrobku

Vytváření nárůstku na břitu (BUE)

Tvorba nárůstku na břitu může mít za následek

• Špatnou kvalitu obrobené plochy a vydrolování ostří v okamžiku, kdy dochází k odlomení nárůstku třískou
• Vylamování řezné hrany

Vrtáky s výměnnými vrtacími hlavicemi

Typické způsoby opotřebení geometrie -PM při vrtání různých typů materiálů

Nelegované oceli / CMC01.1

• Opotřebení vodící fazetky/obvodu nástroje (vedlejšího břitu), které má zpočátku podobu vrubu a dále se rozvíjí po celé šířce vodící fazetky a směrem do drážky pro odvod třísek
• Průběžně rostoucí opotřebení hlavního břitu

Nízkolegované oceli / CMC02.2

• Průběžně rostoucí opotřebení hlavního břitu/vodící fazetky na vedlejším břitu v blízkosti rohu

Opotřebení na hřbetu

Opotřebení hřbetu na hlavním břitu

Opotřebení hřbetu na obvodové vodící fazetce

Pokud probíhá rovnoměrně, jedná se o běžný a žádoucí způsob opotřebení

Plastická deformace

Vylamování ostří

Vylamování vnějšího okraje břitu

Vylamování hlavního břitu

Vylamování břitu je druh opotřebení, ke kterému běžně dochází při vrtání v předvrtané díře. Pokud je úhel špičky na dně předvrtané díry menší, stabilita není příliš dobrá a dochází k poškození rohů. K tomu může rovněž docházet v případě, že se liší tolerance úhlu špičky. Tomu se lze vyhnout použitím na zakázku zhotovených vrtáků nebo tím, že díra se zhotoví frézováním a má rovné dno.

Vytváření nárůstku na břitech

Pokud se vám nedaří oblast tvorby nárůstku zcela eliminovat, upravte řeznou rychlost tak, aby k vytváření nárůstku docházelo v nejodolnější části břitu vrtáku (= 50 % průměru).

Použití vnějšího přívodu řezné kapaliny může negativním způsobem ovlivňovat odvádění třísek.

Zvýšením řezné rychlosti dosáhnete
posunutí oblasti tvorby nárůstku směrem k ose vrtáku

Snížení řezné rychlosti má za
následek posunutí oblasti tvorby nárůstku směrem k vnějšímu okraji nebo její úplný zánik

Monolitní karbidové vrtáky

Opotřebení na hřbetu

Opotřebení hřbetu na hlavním břitu

Opotřebení hřbetu na obvodové vodící fazetce

Pokud probíhá rovnoměrně, jedná se o běžný a žádoucí způsob opotřebení

Opotřebení hřbetu na příčném ostří

Opotřebení hřbetu na příčném ostří také v důsledku špatného vystředění nepříznivě ovlivňuje kvalitu díry.

Vylamování ostří

Vylamování vnějšího okraje břitu

Vylamování hlavního břitu

Vylamování břitu je druh opotřebení, ke kterému běžně dochází při vrtání v předvrtané díře. Pokud je úhel špičky na dně předvrtané díry menší, stabilita není příliš dobrá a dochází k poškození rohů. K tomu může rovněž docházet v případě, že se liší tolerance úhlu špičky. Tomu se lze vyhnout použitím na zakázku zhotovených vrtáků nebo tím, že díra se zhotoví frézováním a má rovné dno.

Lom vrtáku

Vytváření nárůstku na břitech

Pokud se vám nedaří oblast tvorby nárůstku zcela eliminovat, upravte řeznou rychlost tak, aby k vytváření nárůstku docházelo v nejodolnější části břitu vrtáku (= 50 % průměru).

Použití vnějšího přívodu řezné kapaliny může negativním způsobem ovlivňovat odvádění třísek.

Zvýšením řezné rychlosti dosáhnete
posunutí oblasti tvorby nárůstku směrem k ose vrtáku

Snížení řezné rychlosti má za
následek posunutí oblasti tvorby nárůstku směrem k vnějšímu okraji nebo její úplný zánik

Typické mechanismy opotřebení

Nezávisle na obráběném materiálu

• Vždy dochází k opotřebení hřbetu
• Vylamování ostří není příliš časté Bezpečnost a spolehlivost obráběcího procesu

Nelegované oceli / CMC01.1

• Opotřebení vodící fazetky/obvodu nástroje (vedlejšího břitu) Opotřebení má zpočátku podobu vrubuŠíří se směrem k rohům

Nízkolegované oceli / CMC02.2

• Opotřebení rohů

Vysokolegované oceli / CMC03.11

• Značně velké opotřebení hřbetu
• Drobné poškození rohů

Úprava rohů

Pozor!

• Nezaměňujte vyztužení rohů s opotřebením