Grąžtai, kaip dažniausiai naudojami pjovimo įrankiai apdirbant skyles, yra plačiai naudojami mechaninėje gamyboje, ypač apdirbant skyles tokiose dalyse kaip aušinimo įrenginiai, elektros energijos gamybos įrangos vamzdžių lakštai ir garo generatoriai. Jų taikymas yra ypač platus ir svarbus.
I. Gręžimo charakteristikos
Grąžtai paprastai turi dvi pagrindines pjovimo briaunas. Apdirbimo metu grąžtas pjauna sukdamasis. Grąžto pasvirimo kampas didėja nuo centrinės ašies iki išorinio krašto; pjovimo greitis yra didesnis arčiau išorinio apskritimo ir mažėja link centro, sukimosi centre pasiekdamas nulį. Grąžto kaltinis kraštas yra šalia centrinės sukimosi ašies. Jis turi didelį antrinį grėblio kampą, neturi drožlių vietos ir mažą pjovimo greitį, todėl sukuria didelį ašinį pasipriešinimą. Jei kalto kraštas yra šlifuotas iki A arba C tipo pagal DIN 1414, pjovimo briauna šalia centrinės ašies turės teigiamą nuolydžio kampą, o tai gali sumažinti pjovimo pasipriešinimą ir žymiai pagerinti pjovimo našumą.
Grąžtai gali būti skirstomi į daugybę tipų, atsižvelgiant į jų ruošinio formą, medžiagą, struktūrą ir funkciją, pvz., greitaeigiai plieniniai grąžtai (suakamieji grąžtai, daugiašakiai gręžtuvai, daugiašakiai grąžtai, plokščiieji grąžtai), kietojo karbido grąžtai, indeksuojamieji sekliųjų kiaurymių gręžtuvai, giliųjų kiaurymių gręžtuvai ir keičiamieji gręžtuvai.
II. Lustų sulaužymas ir pašalinimas
Gręžimo pjovimas atliekamas uždaroje skylės erdvėje, o drožlės turi būti pašalintos per grąžto pjovimo griovelius. Todėl drožlių forma labai paveikia grąžto pjovimo našumą. Įprastos drožlių formos yra dribsniai, vamzdiniai drožlės, adatos-kaip drožlės, kūginės spiralinės drožlės, juostelės-kaip drožlės, vėduoklinės- formos drožlės ir miltelių pavidalo drožlės.
Gręžimo raktas – drožlių valdymas
Kai lusto forma yra netinkama, atsiras šios problemos:
① Smulkios drožlės užkemša pjovimo griovelius, paveikdamos gręžimo tikslumą, sumažindamos gręžimo tarnavimo laiką ir netgi sukeldamos grąžto lūžimą (pvz., miltelių pavidalo drožlės, ventiliatoriaus formos drožlės ir kt.);
② Aplink grąžtą apsivynioja ilgos drožlės, trukdančios darbui, sukeldamos grąžto lūžimą arba neleisdamos pjovimo skysčiui patekti į angą (pvz., spiralinės drožlės, juostelės drožlės ir pan.).
Kaip išspręsti netinkamos lusto formos problemą:
① Metodai, pvz., padavimo greičio didinimas, pertraukiamas padavimas, kalto krašto pakartotinis{0}}galandimas ir drožlių laužiklių montavimas gali būti naudojami atskirai arba kartu, siekiant pagerinti drožlių lūžimą ir pašalinimą, pašalinant drožlių sukeliamas problemas.
② Galima naudoti specializuotus drožlių{0}}grąžtus. Pavyzdžiui, prie gręžimo griovelių pridėjus suprojektuotą drožlių{2}}laužymo kraštą, drožlės suskaidomos į lengviau pašalinamas skeveldras. Fragmentai sklandžiai išleidžiami išilgai griovelių, neleidžiant užsikimšti. Todėl naujieji drožlių{5}}laužimo grąžtai pasiekia daug sklandesnį pjovimo efektą nei tradiciniai grąžtai.
Tuo pačiu metu trumpos, suskaidytos metalo drožlės palengvina aušinimo skysčio tekėjimą į gręžimo antgalį, dar labiau pagerindamos šilumos išsklaidymo ir pjovimo efektyvumą apdirbimo metu. Be to, kadangi naujai pridėtas drožlių{1}}laužymo kraštas prasiskverbia per visą grąžto griovelį, jis išlaiko formą ir funkciją net po kelių pakartotinio galandimo ciklų. Be minėtų funkcinių patobulinimų, verta paminėti, kad ši konstrukcija sustiprina grąžto korpuso tvirtumą ir žymiai padidina skylių, kurias galima išgręžti per vieną pakartotinio galandimo ciklą, skaičių.
III. Gręžimo tikslumas
Skylės tikslumą daugiausia lemia tokie veiksniai kaip angos skersmuo, padėties tikslumas, koaksialumas, apvalumas, paviršiaus šiurkštumas ir skylės angos įdubimai.
Veiksniai, turintys įtakos apdirbtos skylės tikslumui gręžimo metu:
① Grąžto suspaudimo tikslumas ir pjovimo sąlygos, pvz., įrankio laikiklis, pjovimo greitis, padavimo greitis ir pjovimo skystis;
② Grąžto dydis ir forma, pvz., grąžto ilgis, pjovimo briaunos forma ir šerdies forma;
③ Ruošinio forma, pvz., skylės šoninės sienelės forma, angos angos forma, storis ir suspaudimo būsena.
Didinanti
Padidėjimą sukelia grąžto virpesiai apdirbant. Įrankio laikiklio svyravimas daro didelę įtaką angos skersmeniui ir padėties nustatymo tikslumui. Todėl labai susidėvėjusį įrankio laikiklį reikia nedelsiant pakeisti. Išmatuoti ir reguliuoti virpesius sunku gręžiant mažas skylutes, todėl geriausia naudoti didelio-koto, mažo-skersmens grąžtą, turintį gerą koaksialumą tarp pjovimo briaunos ir koto. Naudojant šlifuotus grąžtus, skylių tikslumas dažnai sumažėja dėl galinės formos asimetrijos. Pjovimo briaunos aukščio skirtumo valdymas gali veiksmingai slopinti skylės plokštumą.
Skylės apvalumas
Dėl grąžto vibracijos išgręžtos skylės forma yra lengvai daugiakampė, todėl skylės sienelėje susidaro kniedijimo raštai. Įprastos daugiakampės skylės dažnai yra trikampės arba penkiakampės. Trikampių skylių priežastis yra ta, kad grąžtas gręžimo metu turi du sukimosi centrus, kurie vibruoja kartą per 600 laipsnių. Pagrindinė šios vibracijos priežastis yra atsparumo pjovimui disbalansas. Po vieno grąžto apsisukimo dėl prasto skylės apvalumo, antrojo apsisukimo metu pjovimo pasipriešinimas išsibalansuoja, pakartodamas ankstesnę vibraciją, bet su nedideliu fazės poslinkiu, todėl skylės sienelėje susidaro kniedijimo raštai. Kai gręžimo gylis pasiekia tam tikrą lygį, didėja trintis tarp grąžto pjovimo briaunos ir skylės sienelės, mažėja vibracija, išnyksta rifavimas, pagerėja apvalumas. Šio tipo skylės išilginėje pjūvyje atrodo piltuvo{7}}formos. Dėl tos pačios priežasties pjovimo metu taip pat gali atsirasti penkiakampių ir šešiakampių skylių. Norint pašalinti šį reiškinį, reikia ne tik kontroliuoti tokius veiksnius kaip griebtuvo vibracija, pjovimo briaunos aukščio skirtumas ir šono bei pjovimo briaunos formos asimetrija, bet ir imtis priemonių, skirtų pagerinti grąžto standumą, padidinti pastūmą per apsisukimą, sumažinti prošvaisos kampą ir iš naujo{10}}šlifuoti kalto kraštą.
Gręžimas pasvirusiuose ir išlenktuose paviršiuose
Kai grąžto pjovimo paviršius arba įsiskverbimo paviršius yra nuožulnus paviršius, lenktas paviršius arba pakopa, padėties nustatymo tikslumas yra prastas, nes grąžtas atlieka radialinį vienpusį{0}}pjovimą ir sumažina įrankio tarnavimo laiką.
Siekiant pagerinti padėties nustatymo tikslumą, galima imtis šių priemonių:
1. Pirmiausia išgręžkite centrinę skylę;
2. Išfrezuokite skylės lizdą galiniu frezu;
3. Pasirinkite gerai įsiskverbiantį ir tvirtą grąžtą;
4. Sumažinkite padavimo greitį.
Šuolio pašalinimas
Gręžimo metu prie įėjimo ir išėjimo į skylę dažnai atsiranda įdubimų, ypač apdirbant kietas medžiagas ir plonas plokštes. Taip yra todėl, kad grąžtui artėjant prasiskverbimui, ruošinys plastiškai deformuojasi. Trikampė dalis, kurią reikia nupjauti pjovimo briaunu šalia išorinio krašto, yra deformuojama į išorę veikiant ašinei pjovimo jėgai, o veikiant grąžto nuožulnumui ir pjovimo briauną toliau vingiuoja, suformuojant šlaunį arba valcuotą kraštą.
[Vaizdas]
IV. Gręžimo apdorojimo sąlygos
Daugumoje grąžtų katalogų yra „Pagrindinių pjovimo parametrų nuorodų lentelė“, išdėstyta pagal apdorojamą medžiagą. Norėdami pasirinkti tinkamas pjovimo sąlygas gręžimui, vartotojai gali vadovautis pateiktais pjovimo parametrais. Pasirinktų pjovimo sąlygų tinkamumas turėtų būti įvertintas atliekant bandomąjį pjovimą, atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip apdirbimo tikslumas, apdirbimo efektyvumas ir grąžto tarnavimo laikas.
1. Grąžto tarnavimo laikas ir apdirbimo efektyvumas
Atsižvelgiant į techninius ruošinio reikalavimus, grąžto naudojimo tinkamumas turėtų būti visapusiškai įvertintas, atsižvelgiant į grąžto tarnavimo laiką ir apdirbimo efektyvumą. Pjovimo kelias gali būti naudojamas kaip grąžto naudojimo trukmės vertinimo metrika; pastūmos greitis gali būti naudojamas kaip apdirbimo efektyvumo vertinimo metrika. Greitaeigių plieninių grąžtų eksploatavimo trukmei didelės įtakos turi sukimosi greitis, o mažiau – pastūma per apsisukimą. Todėl padidėjus vienam apsisukimui padavimas gali pagerinti apdirbimo efektyvumą ir užtikrinti ilgesnį grąžto tarnavimo laiką. Tačiau reikia pažymėti, kad per didelis padavimas per apsisukimą sutirštės skiedras, todėl drožles bus sunku sulaužyti. Todėl labai svarbu nustatyti optimalų pastūmą per apsisukimų diapazoną, kad būtų galima sėkmingai nulaužti drožles per bandomuosius pjūvius. Karbido grąžtams pjovimo briauna yra didesnė išilgai neigiamo kampo krypties, todėl pasirenkamas mažesnis pastūmos diapazonas per apsisukimą, palyginti su greitaeigiais plieniniais grąžtais. Viršijus šį diapazoną apdirbimo metu sutrumpės grąžto tarnavimo laikas. Kadangi karbido grąžtai turi didesnį atsparumą karščiui nei{10}}greitai plieniniai grąžtai, sukimosi greitis turi minimalų poveikį grąžto tarnavimo laikui. Todėl padidinus sukimosi greitį galima pagerinti apdirbimo efektyvumą, tuo pačiu užtikrinant grąžto tarnavimo laiką.
2. Tinkamas pjovimo skysčio naudojimas
Gręžimo pjovimas atliekamas uždaroje skylės erdvėje, todėl pjovimo skysčio tipas ir naudojimo būdas turi didelę įtaką gręžimo trukmei ir skylės apdirbimo tikslumui. Pjovimo skysčiai gali būti plačiai skirstomi į vandenyje -tirpius ir ne-vandenyje-tirpius tipus. Vandenyje netirpūs pjovimo skysčiai-siūlo geresnes sutepimo, drėkinimo ir anti-sukibimo savybes, taip pat apsaugo nuo rūdžių. Vandenyje-tirpūs pjovimo skysčiai pasižymi geresnėmis aušinimo savybėmis, yra nerūkantys ir ne{11}}degūs. Aplinkos apsaugos sumetimais pastaraisiais metais labai išaugo vandenyje tirpių pjovimo skysčių naudojimas. Tačiau netinkamas skiedimo santykis arba pjovimo skysčio pablogėjimas gali drastiškai sutrumpinti įrankio tarnavimo laiką, todėl naudojant reikia būti atsargiems. Nepriklausomai nuo to, ar pjovimo skystis tirpsta vandenyje, ar netirpsta vandenyje, būtina užtikrinti, kad skystis tinkamai pasiektų pjovimo tašką. Be to, srautas, slėgis, purkštukų skaičius ir aušinimo būdas (vidinis arba išorinis aušinimas) turi būti griežtai kontroliuojami.
V.
Grąžto galandimas
Grąžto galandimo kriterijai
Kriterijai, pagal kuriuos nustatoma, ar grąžtą reikia galandinti, yra šie:
1. Susidėvi pjovimo briauna, kalto briauna ir pjovimo juostos briaunos;
2. Apdirbtos skylės matmenų tikslumas ir paviršiaus šiurkštumas;
3. Skiedrų spalva ir forma;
4. Atsparumas pjovimui (netiesioginės vertės, tokios kaip veleno srovė, triukšmas ir vibracija);
5. Atliktų darbų kiekis ir kt.
Faktiškai naudojant, remiantis konkrečiomis aplinkybėmis, iš aukščiau pateiktų rodiklių turėtų būti nustatytas tikslus ir patogus kriterijus. Naudojant nusidėvėjimo kiekį kaip kriterijų, reikia nustatyti optimalų perrišimo laikotarpį su geriausiu ekonominiu efektyvumu. Kadangi pagrindinės galandimo sritys yra galvutės galas ir kalto kraštas, dėl pernelyg didelio gręžimo susidėvėjimo pailgėja galandimo laikas, padidėja šlifavimo apimtys ir sumažėja šlifavimo ciklų (bendras įrankio tarnavimo laikas=įrankio tarnavimo laikas po pakartotinio šlifavimo × pakartotinio šlifavimo ciklų skaičius), galiausiai sutrumpėja bendra grąžto eksploatavimo trukmė. Kai kaip kriterijų naudojamas apdirbtos skylės matmenų tikslumas, reikia naudoti matuoklius arba ribinius matuoklius, kad būtų galima patikrinti skylės išpjovą ir tiesumą; jei šios vertės viršijamos, grąžtą reikia nedelsiant-pagaląsti. Naudojant pjovimo varžą kaip kriterijų, gali būti naudojami tokie metodai, kaip automatinis mašinos sustabdymas, kai viršijama nustatyta ribinė vertė (pvz., veleno srovė). Tvarkant apdirbimo kiekio ribas, reikia visapusiškai atsižvelgti į aukščiau nurodytus kriterijus, kad būtų nustatyti atitinkami standartai.
Grąžto galandimo metodai
Perdirbant grąžtus geriausia naudoti tam skirtą grąžtų galandimo mašiną arba universalų įrankių šlifuoklį. Tai labai svarbu norint užtikrinti grąžto tarnavimo laiką ir apdirbimo tikslumą. Jei originalus grąžtas yra geros būklės, jį galima iš naujo-galąsti pagal originalų dizainą. Jei originalus grąžtas turi defektų, užpakalinės dalies formą galima atitinkamai pakeisti, o kalto kraštą galima iš naujo-pagaląsti pagal numatytą paskirtį.
Galandant reikia atkreipti dėmesį į šiuos dalykus:
1. Neleiskite perkaisti, kad nesumažėtų grąžto kietumas;
2. Pašalinkite visus grąžto pažeidimus (ypač pjovimo briaunos pažeidimus);
3. Grąžto forma turi būti simetriška;
4. Galandimo metu nepažeiskite pjovimo briaunos, o po galandimo pašalinkite įbrėžimus;
5. Karbido grąžtų galandimo forma turi didelę įtaką grąžto veikimui. Gamykloje naudojama grąžto forma yra optimali forma, gauta moksliniu projektavimu ir pakartotiniais bandymais; todėl galandimo metu paprastai reikia išlaikyti pradinę pjovimo briaunos formą.
