Jakość i efektywność procesu wiercenia zależy od parametrów skrawania oraz umiejętności operatora obrabiarki. Główne parametry obróbki podczas wiercenia to prędkość obrotowa wrzeciona i posuw osiowy.

Prędkość obrotową wrzeciona wiertarki można łatwo obliczyć z prostego wzoru, ale trzeba znać prędkość skrawania, która zależy od rodzaju obrabianego materiału, średnicy otworu i materiału wiertła. W praktyce prędkość obrotową wrzeciona odczytujemy z tabel (tabl. 1). Na dobór prędkości skrawania ma też znaczenie to, czy podczas wiercenia będzie stosowane chłodzenie, czy będzie się ono odbywać na sucho. Podczas wiercenia na sucho prędkość skrawania powinna być około dwa razy mniejsza niż to podano w tabeli. Prędkość posuwu

osiowego również zależy od rodzaju obrabianego materiału, średnicy wiertła i materiału wiertła i podobnie jak prędkość skrawania odczytujemy ją z tabel.
Przedmioty duże i ciężkie nie wymagają mocowania podczas wiercenia, natomiast mniejsze i lżejsze należy trwale unieruchomić. Jest to szczególnie niezbędne przy wierceniu otworów o większych średnicach. Podczas wykonywania otworów wiertłami o mniejszych średnicach wystarczy przeważnie przytrzymać obrabiany przedmiot w imadełku ręcznym lub w imadle maszynowym. Mocowanie w imadle maszynowym jest konieczne podczas wiercenia wiertłami o większych średnicach, a często nawet to imadło musi być zamocowane do stołu wiertarki. Podczas wiercenia otworów przelotowych pod obrabianym przedmiotem umieszcza się podkładkę z miękkiego metalu lub drewnianą, aby uniknąć nawiercenia stołu lub imadła. Do wiercenia otworu promieniowego w wałku stosuje się podstawę pryzmową oraz podkładkę z dociskiem. Podobnych podkładek i docisków używa się również do mocowania bezpośrednio na stole wiertarki przedmiotów dużych i o nieregularnych kształtach. Ten sposób mocowania przedmiotów może być stosowany tylko na tych stołach wiertarskich, które posiadają rowki teowe, w które wpuszcza się specjalne śruby o kwadratowych łbach.

Przed przystąpieniem do wiercenia konieczne jest wytrasowanie osi otworu i zaznaczenie punktakiem położenie jego środka. Często trasuje się dodatkowy okręg, zwłaszcza przy większych średnicach, aby łatwiej można było kontrolować prawidłowość ustawienia wiertła w czasie wiercenia oraz współśrodkowość otworu i wytrasowanego okręgu. Kolejną czynnością, którą należy wykonać przed wierceniem, jest zamocowanie wiertła. Gniazdo uchwytu wiertarskiego powinno być dokładnie oczyszczone, a chwyt wiertła wytarty do sucha. Wiertło trzyma się w uchwycie siłą tarcia i pewność mocowania zależy od czystości stykających się ze sobą powierzchni. Z rowków wiórowych wiertła należy usunąć wióry, które pozostały po obróbce poprzedniego otworu.

Podczas wiercenia z ręcznym prowadzeniem wiertarki, wiertło należy prowadzić wzdłuż osi wykonywanego otworu. Odchylenie wiertarki przy wiertle częściowo zagłębionym z reguły prowadzi do złamania wiertła (mniejsze średnice) lub rozbicia otworu (większe średnice). Wiercenie otworu rozpoczyna się od nawiercenia próbnego, czyli wywiercenia wgłębienia stożkowego o średnicy równej ok. 1/3 średnicy wierconego otworu. Po stwierdzeniu zgodności jego położenia z wytrasowaną osią można kontynuować wiercenie. Podczas wiercenia istotne znaczenie ma prędkość posuwu osiowego, zwłaszcza gdy używamy wierteł o mniejszych średnicach, a otwór ma większą głębokość. Zbyt szybkie przemieszczanie wiertła może być przyczyną jego wygięcia i odchylenia osi wykonywanego otworu od wymaganego położenia. Stosunkowo niebezpieczną fazą wiercenia otworów przelotowych jest moment wychodzenia narzędzia z materiału obrabianego. Przy tej czynności opór gwałtownie maleje, a krawędzie skrawające części roboczej narzędzia zbierają dużą warstwę materiału obrabianego i wiertło może się zakleszczyć lub nawet złamać. Aby tego uniknąć, należy w tej fazie wyraźnie zmniejszyć prędkość przesuwu wiertła. Przy wierceniu otworów nieprzelotowych należy założyć na wiertło pierścień oporowy mocowany wkrętem. Wiertarki stołowe mają to tego celu regulowany mechanizm ze zderzakiem do ustalania wielkości przesuwu wrzeciona wiertarki z uchwytem wiertła. Podczas wiercenia głębokich otworów niezbędne jest wyjmowanie wiertła co pewien czas w celu usunięcia wiórów nagromadzonych w otworze

i rowkach wiórowych. Po przewierceniu otworu należy najpierw wysunąć z niego wiertło, a dopiero potem wyłączyć napęd wiertarki, ponieważ zatrzymanie wiertła w otworze mogłoby spowodować złamanie tego narzędzia. Ryzyko złamania wiertła istnieje również przy zbyt małej prędkości obrotowej i za dużym posuwie. Wiercenie otworu w pochyłych ścianach zewnętrznych wymaga uprzedniego wykonania zagłębienia i zapunktowania w nim środka otworu. Za pomocą wiertarek ręcznych można wiercić otwory o średnicy do 13 mm. Otwory o średnicy powyżej 20 mm wierci się kilkustopniowo na wiertarkach stołowych lub większych. Rozpoczyna się od wywiercenia najpierw otworu o średnicy 8-10 mm, a następnie wykonuje się wiercenie wtórne (tj. powiercanie) wiertłem o średnicy równej średnicy nominalnej otworu.

Podczas wiercenia otworów zalecane jest stosowanie odpowiedniej cieczy chłodząco-smarującej, najczęściej emulsji olejowej (tabl. 2.). Strumień tej cieczy odprowadza ciepło powstające podczas wiercenia, zmniejsza tarcie wiertła o materiał obrabiany oraz ułatwia usuwanie wiórów i tym samym zmniejsza opory skrawania. W praktyce warsztatowej dobre efekty daje również okresowe dozowanie niewielkich ilości cieczy do strefy obróbki (np. pędzelkiem maczanym w cieczy).
W operacji wiercenia należy przestrzegać zasad bezpiecznej pracy. Wszystkie obracające się części wiertarki, poza uchwytem, powinny być podczas wiercenia zabezpieczone osłonami. Przedmiotu obrabianego nie wolno trzymać gołymi rękami. Wiercony przedmiot i wiertło muszą być mocno i pewnie zamocowane. Wióry powstające przy wierceniu powinny być usuwane wyłącznie szczotką i dopiero po wyłączeniu wiertarki i odsunięciu wiertła od materiału obrabianego. Niedopuszczalne jest dotykanie uchwytu lub wiertła podczas pracy wiertarki.

dr Jan Krzos

Literatura uzupełniająca
Figurski J., Popis S., Wykonywanie elementów maszyn, urządzeń i narzędzi, WSiP, Warszawa 2015.
Górecki A., Technologia ogólna. Podstawy technologii mechanicznych, WSiP, Warszawa 2012.

Tablica 1. Prędkości skrawania v i posuwy p przy wierceniu wiertłami krętymi

Materiał obrabiany	Wiertła ze stali węglowej	Wiertła ze stali szybkotnącej	Wiertła ze stali węglowej		Wiertła ze stali szybkotnącej
			Średnica wiertła (mm)
			1 – 15	15 – 40	1 – 15	15 – 40
	v (m/min)		p (mm/obr.)		p (mm/obr.)
Żeliwo miękkie	14	20	0,05-0,1	0,15-0,2	0,05-0,2	0,25-0,3
Żeliwo średnie	10	15
Żeliwo twarde	8	12
Stal miękka	16	25
Stal średnia	14	20
Stal twarda	10	15
Miedź	22	50	0,05 – 0,175	0,2 – 0,225	0,05 – 0,25	0,25 – 0,35
Mosiądz	14 – 18	25 – 40
Aluminium	30	40

Tablica 2. Chłodziwa stosowane podczas wiercenia

Materiał obrabiany	Na sucho	Emulsja olejowa	Nafta	Terpentyna
Stal węglowa	–	+	–	–
Stal stopowa	–	+	–	–
Staliwo	–	+	–	–
Żeliwo	+	+	–	–
Mosiądz	+	+	–	–
Miedź	–	+	–	+
Aluminium	–	+	+	–
Duraluminium	–	+	–	–