Vrtání je třískové obrábění válcových děr nástrojem – vrtákem, který koná všechny řezné pohyby najednou.

Vrtáky jsou dvoubřité nástroje z oceli na vyrábění děr kruhového průřezu.
Nejčastěji používaný šroubovitý vrták je výkonný nástroj. Vrtání je hrubovací postup s velkým výkonem obrábění. Dodatečnou přesnou úpravu provádíme obrobením pomocí výhrubníku a výstružníku.

U vrtání rozlišujeme:

-Vrtání=zhotovení díry do plného materiálu
-Převrtání=zvětšení již vrtané díry nebo díry jiné
-Vyhrubování=Příprava díry VÝHRUBNÍKEM pro vystružování nebo dokončení dokončení rozměru dokončovacím výhrubníkem
-Vystružování=dokončení rozměru a drsnosti povrchu díry VÝSTRUŽNÍKEM
-Zahlubování=úprava otvoru pro hlavu šroubu ZÁHLUBNÍKEM

Základní typy vrtáků podle materiálu:

• do dřeva (nástrojová ocel)
• do železa (rychlořezná ocel HSS, HSSCo, HSS TiN)
• do zdiva (břit z tvrdokovu, používá se příklep)
• multifunkční vrtáky - do různých materiálů i najednou (břit z tvrdokovu, použití bez příklepu)
• zubní vrtáky

Druhy vrtáků:

• šroubovitý vrták - nejčastěji používaný
• kopínatý vrták - málo používaný, na otvory malých průměrů (do průměru 0,8 mm)
• dělový vrták - má jen jedno ostří, používa se k vrtání dlouhých, přesných a přímých děr)
• středící vrták - používá se k navrtání středících důlků a k navrtání přesné polohy otvoru a následnému zavedení šroubovitého vrtáku
• korunkový vrták - je to dutý vrták, který se používá k tzv. vypychování děr v tenkostěnných materiálech nebo obrobcích
• plochý vrták - je nástroj se vsazeným nožem, má vhodně dělené ostří, hlavně se používá u číslicově řízených strojů (NC)

Šroubovitý vrták

Šroubovitý vrták je dvoubřitvý nástroj se šroubovitými drážkami pro odvod třísek a přívod chladící kapaliny.

Šroubovitý vrták je buď s válcovou nebo s kuželovou stopkou.
Tělo vrtáku je kuželovité, aby se snížilo tření (průměr D se na délce 100 mm zmenšuje o 0,4 - 0,3 mm).

Postup při vrtání

Posuvem vrtáku ve směru jeho osy vnikají hlavní břity do materiálu a oddělují třísky. Rozlišujeme hlavní řezný pohyb a vedlejší pohyb posuvný. Jako výslednice obou pohybů se vyznačuje v diagramu činný řezný pohyb. Ve směru tohoto pohybu leží rovina řezu. Je šikmá, a tím se mění při vrtání úhel čela a úhel hřbetu.
Výběr řezné rychlosti a posuvu se uskutečňuje podle vrtaného materiálu a podle zkušenosti. Hodnoty jsou zhrnuty v tabulkách. Řezná rychlost a posuv určují výkon vrtáku. Řezná rychlost udávaná v m/min, je obvodová rychlost, kterou urazí bod na obvodu nástroje za minutu. Posuv je rozměr,o který se posune vrták do záběru v průběhu jedné otáčky ( mm/ot. ). Počet otáček v l/min se může vypočítat nebo odečíst z diagramu otáček.

Upínání vrtáků

1)Vrtáky s válcovou stopkou se upínají do tříčelisťových vrtačkových sklíčidel.
Tříčelisťové sklíčidlo je samostředící, se třemi čelistmi, které mají ostré upínací plochy. Upínání, otevírání se provádí pomocí ozubeného upínacího klíče nebo prostřednictvím kuželově vroubkovaného pouzdra, které se otáčí rukou. Ke spojení s vrtacím vřetenem vrtačky mají sklíčidla vnitřní kužel, kratší konec je ve sklíčidle, delší stopka kužele ve vřetenu vrtačky. Kužely mají normalizované rozměry.
Vrtáky s válcovou stopkou se vyrábějí až do průměru 16 mm. Zvláštní provedení s unašečem pro větší síly kroutícího momentu jsou vhodné pouze pro odpovídající vrtací sklíčidlo.

2)Vrtáky s kuželovou stopkou se upínají buč přímo do vřetena vrtačky (pokud má vřeteno shodný kužel s vrtákem) nebo častěji prostřednictvím REDUKČNčCH VLOŽEK (redukují kužel z nástroje na velikost kuželové dutiny vřetene).
Upínací kužely jsou normalizovány a označují se jako KUŽELY MORSE.
Unašeč vrtáku neslouží k unášení, nýbrž k vyrážení vrtáků z vřetene pomocí vyrážecího klínu. Kuželová redukční pouzdra. Jeli stopka vrtáku menší než vnitřní kužel vřetene vrtačky, musí být použito redukční pouzdro vhodné velikosti.

Při vrtání je důležitá bezpečnost !!!

Upínání obrobků

Nejčastěji upínáme obrobky do strojních svěráků, pokud je průměr vrtané díry větší než 10 mm musíme materiál i se svěrákem upínat šrouby ke stolu vrtačky.
Plechy při vrtání držíme v ruční svěrce a vypodkládáme je tvrdým dřevem, abychom nezavrtali do stolu. Plechy nikdy nedržíme holou rokou, protože by se mohl plech roztočit a poranit Vás !!! Válcové obrobky pokud možno do prizmatických čelistí. Vrtáme-li šikmo k upínací ploše použijeme sklopný svěrák. Rozměrnější obrobky nebo obrobky nepravidelných tvarů upínáme na stůl vrtačky pomocí různých UPÍNEK a šroubů s hlavou tvaru “T” a podložek.
Zásady upínání úpinkami:
-obrobek upínáme minimálně dvěma úpinkami
-úpinka musí být podložena tak, aby byla rovnoběžná se základnou
-šroub musí být umístěn co nejblíže k nosu úpinky

Orýsování při vrtání

Orýsování středu díry. Poloha díry se určuje pomocí osových čar. Orýsování se provádí od základních hran nebo os obrobků.
Důlek ve středu díry se provádí pomocí důlkovače vrcholový úhel důlkovače= 60˚. Kuželovitý tvar důlku dává vrtáku první vedení (vystředění vrtáku).
Orýsování kružnice díry a kontrolních kružnic se provádí pomocí kružítka. Účel kružnic: kontrola při vrtání přesných děr, abychom zjistili eventuální odchylku vrtáku.
Kontrolní důlek musí být přesně na středu os kružnice ve středu průsečíku. Při přesném vrtání musí být na okraji díry ještě viditelná polovina důlků a zakreslená kontrolní kružnice musí ležet přesně soustředně k vyvrtané díře. Kontrolní kružnice se nedůlčíkují.

Vrtačky

Ruční elektrické vrtačky jsou přenosné a používají se všude tam, kde není možno použit jiné vrtačky, používají se při montážních pracech, v domácnostech, pro vrtání ve všech polohách různých materiálů. Mohou být upínány do stojanu.

Stolní vrtačky se používají pro malé až střední průměry vrtáků (asi do 13 mm), pro vrtací práce které vyžadují vysoký počet otáček, nejjemnější cit pro vrtání a vysokou přesnost, dají se lehce instalovat a připojovat.

Vrtání

Nejprve změřte přesnou pozici středu pomocí pravítka nebo posuvného měřidla ( a úhelníku, pokud ho máte). Použijte ostrý důlčík k vyznačení bodů a linek. Vyražte s kladivem a důlčíkem ve středu malou dírku.
Doporučuji mít ochranné rukavice v průběhu vrtání, ale pouze pokud to není zakázané bezpečnostními pravidly dílny nebo pracoviště, kde pracujete! Veliké stojanové vrtačky to obvykle nedovolují.
Pokud má díra průměr větší než 5mm, použijte nejdříve menší vrták (4mm nebo menší) k vyvrtání menší díry, kterou později zvětšíte do požadovaného průměru. (nejčastěji se předvrtává 3mm vrtákem). Pokud je přesnost kritickým parametrem, předvrtejte díru o průměru 2mm. Nejlepší možností je průmyslová stojanová vrtačka. Je velmi stabilní a vrtání je s ním velmi snadné, jelikož vůbec nevibruje.
Před vrtáním aplikujte chladící emulzi na hrot a na materiál. Pokud se emulze vypaří, přidejte ji během vrtání.
Po vrtání zmenšete (zjemněte) hrany díry pomocí většího vrtáku ve vrtačce nebo ho držte v ruce. Případně můžete použít pilník či veliký šroubovák. Také existuje speciální výhrubník pro tyto práce, který lze koupit zvlášť (vrták ve tvaru kužele s ostrými drážkami které se používá na zahloubení kuželových hlav u šroubů.).
Pokud vrtáte do plechu, vložte pod něj pokud možno dřevěný špalík. Po provrtání plechu je možno odstranit nerovnosti údery kladiva. Pokud se nějaké kousky plechu dostaly do díry, opakujte vrtání. Pokud není k dispozici blok dřeva, vrtejte ke konci velmi pomalu, abyste předešli nerovnostem.

Vyhrubování

Je strojní třískové obrábění, zvětšování předvrtaných děr VÝHRUBNčKEM. Používá se u hrubších tolerancí (H11, H12) při dovolené snížené kvalitě drsnosti povrchu. Vyhrubování je operace, která předchází k vystružování. Účelem vyhrubování je zlepšit rozměrovou a geometrickou přesnost díry, výhrubník ponechá pravidelný přídavek pro vystružování zpravidla 0,25 mm. Přídavek pro vyhrubování se určuje ze strojnických tabulek a mění se v závislosti na jmenovitém rozměru otvoru.

Výhrubníky

-jsou několikabřité nástroje, zpravidla čtyřbřité s břity v pravé šroubovici
-u otvoru do průměru 10 mm odpadá operace vystružování
-od D=10 do D=30 se vyrábí výhrubníky s kuželovou stopkou MORSE
-od D=30 se vyrábí jako nástrčné s kuželovým orvorem 1:30 a upínají se na trn
-řezné hrany jsou na tzv. řezném kuželu jehož vrcholový úhel je 30˚. Podbroušené zuby na válcové části s fazetkou již neřežou, ale pouze vedou nástroj v díře.
-výhrubníky jsou strojní (pevné) a ruční

Vystružování

Přesné a lícované díry (H7, H8) dokončujeme vystružováním.
vystružování je ruční, zpravidla strojní třískové obrábění, kterým dokončujeme předepsanou drsnost povrchu v dírách, rozměrovou a tvarovou přesnost.
výstružníky jsou mnohobřité normalizované nástroje se zuby přímými nebo ve šroubovici v nestejných roztečích.

Při vystružování se provádí chlazení emulzí nebo řeznými oleji. Chlazení má za úkol snížit teplotu, tření mezi nástrojem a obrobkem, odplavovat třísky z místa řezu a má antikorozní účinek.

Při ručním vystružování se na čtyřhran nasadí VRATIDLO.

U vystružování je důležité zavést výstružník kolmo, aby byl souosý s obráběnou dírou. Použijeme přiměřený tlak bez zpětného otáčení.
Při strojním vystružování se výstružníky upínají pokud možno do rychloupínací hlavy a výkyvné vložky.