Wiertarka z automatycznym posuwem może usprawnić seryjne wiercenie, zmniejszyć wysiłek operatora i poprawić powtarzalność parametrów. Sprawdź, kiedy mechaniczny posuw wrzeciona daje przewagę nad sterowaniem ręcznym, jakie cechy maszyny mają znaczenie oraz kiedy dopłata rzeczywiście się opłaca. Poznaj też zasady bezpiecznego mocowania detali i doboru chłodzenia.
Wiertarka z ręcznym posuwem sprawdza się przy pojedynczych otworach, naprawach, prototypach i małych seriach. Operator sam kontroluje zagłębianie wiertła i może szybko reagować na zmianę materiału, średnicy narzędzia lub zachowania obrabianego detalu.
Przy intensywnej produkcji, obejmującej wiele podobnych otworów, ręczne prowadzenie wrzeciona może jednak ograniczać wydajność i zwiększać obciążenie pracownika. W takich warunkach warto rozważyć wiertarkę z automatycznym posuwem, w której roboczy ruch wrzeciona odbywa się mechanicznie według ustawionej wartości posuwu.
Automatyczny posuw nie oznacza jednak całkowicie samodzielnego cyklu wiercenia. Operator nadal dobiera narzędzie, prędkość obrotową, posuw i chłodzenie, prawidłowo mocuje detal oraz nadzoruje cały proces.
Jak działa automatyczny posuw?
W klasycznej wiertarce wrzeciono opuszcza się ręcznie, używając dźwigni. W modelu z automatycznym posuwem ruch roboczy odbywa się mechanicznie, zgodnie z wybranym ustawieniem. Konstrukcja napędu zależy od maszyny i może wykorzystywać przekładnię lub inny układ sprzężony z obrotami wrzeciona.
Operator zwykle wybiera jedną z dostępnych wartości posuwu, uwzględniając średnicę wiertła, rodzaj materiału, głębokość otworu, prędkość obrotową i oczekiwaną jakość. W maszynach przemysłowych posuw jest często podawany w mm/obr., czyli w milimetrach na jeden obrót wrzeciona.
Przykładem jest wiertarka CORMAK ZS-40B z automatycznym posuwem. Jej dane techniczne podają trzy zakresy: 0,12, 0,18 i 0,25 mm/obr., a także chłodzenie, stożek MK4 i zakres prędkości wrzeciona 95–1600 obr./min. Są to parametry tego modelu, a nie wszystkich wiertarek z autoposuwem.
Kiedy automatyczny posuw zwiększa wydajność?
Największa przewaga pojawia się przy seryjnym wykonywaniu podobnych otworów. Gdy zakład wierci kilkadziesiąt lub kilkaset otworów, mechaniczny ruch wrzeciona może ograniczyć ręczną obsługę i pomóc utrzymać zbliżone parametry dla kolejnych detali.
Automatyczny posuw jest szczególnie użyteczny podczas:
- seryjnego wiercenia otworów;
- obróbki grubszych elementów stalowych;
- wiercenia otworów o większej średnicy;
- wykonywania głębszych otworów;
- intensywnej pracy w zakładzie produkcyjnym;
- operacji wymagających powtarzalnej wartości posuwu.
Nie należy zakładać, że automatyzacja zawsze skraca czas samego skrawania. Przy tych samych obrotach i posuwie czas zagłębiania narzędzia może pozostać podobny. Zysk wynika przede wszystkim z powtarzalności ruchu, ergonomii, organizacji cyklu i mniejszej zależności od ręcznego prowadzenia dźwigni.
Poprawa wydajności całego stanowiska zależy też od mocowania detali, przygotowania materiału, wymiany narzędzi i kontroli jakości. Sam mechaniczny posuw nie usuwa wszystkich przestojów.
Lepsza powtarzalność wiercenia
Podczas ręcznej pracy tempo zagłębiania wiertła zależy od operatora i może zmieniać się wskutek zmęczenia, doświadczenia lub oporu materiału. Nadmierny posuw przeciąża narzędzie i wrzeciono, a zbyt mały może zwiększać tarcie, nagrzewanie i czas obróbki.
Automatyczny mechanizm ułatwia utrzymanie powtarzalnej wartości posuwu. Przy prawidłowo dobranych pozostałych parametrach kolejne otwory wykonywane są w podobnych warunkach.
Nie gwarantuje to jednak identycznych wymiarów ani geometrii otworów. Wpływają na nie również bicie i zużycie wiertła, sztywność mocowania, odprowadzanie wiórów, chłodzenie oraz właściwości materiału. Automatyczny posuw jest jednym z elementów stabilnego procesu, a nie jedynym warunkiem jakości.
Automatyczny posuw przy dużych średnicach
Przy większej średnicy wiertła zwykle rosną wymagany moment obrotowy i siły skrawania. Operator ręcznej wiertarki musi utrzymywać odpowiedni ruch dźwignią przez cały cykl. Przy długotrwałej pracy może to być męczące.
Automatyczny posuw przejmuje ruch roboczy i pozwala stosować wybraną wartość posuwu. Jest to korzystne zwłaszcza podczas wiercenia grubszych materiałów lub wykonywania czasochłonnych otworów.
Nie oznacza to jednak automatycznie zwiększenia maksymalnej średnicy wiercenia. O możliwościach decydują również moc, moment obrotowy, sztywność kolumny, przekładnia, mocowanie narzędzia i budowa całej wiertarki słupowej.
Przy dużych średnicach szczególnie ważny jest dobór prędkości obrotowej. Zbyt wysokie obroty mogą przegrzewać ostrza i przyspieszać zużycie wiertła. Należy też zapewnić właściwe odprowadzanie wiórów.
Mniejsze obciążenie operatora
Podczas seryjnego wiercenia pracownik może wykonywać setki podobnych ruchów dźwignią. Automatyczny posuw eliminuje część tych czynności, poprawiając ergonomię i ograniczając powtarzalne obciążenie fizyczne.
Operator nadal mocuje i wymienia detale, kontroluje stan wierteł, nadzoruje chłodzenie oraz reaguje na nieprawidłowości. Wióry usuwa się bezpiecznymi narzędziami po zatrzymaniu maszyny. Automatycznego posuwu nie wolno traktować jako zezwolenia na pozostawienie urządzenia bez nadzoru.
Największe korzyści organizacyjne występują tam, gdzie detale są stabilnie mocowane w imadle lub przyrządzie, wykorzystuje się ograniczniki i wykonuje wiele podobnych cykli. Przy długiej zmianie mniejsza liczba ręcznych ruchów może pomóc utrzymać równomierne tempo pracy.
Kiedy wystarczy posuw ręczny?
Nie każdy warsztat potrzebuje automatycznego posuwu. Sterowanie ręczne w zupełności wystarcza przy pojedynczych otworach, naprawach, prototypach i okazjonalnych krótkich seriach.
Gdy materiał, średnica narzędzia, geometria i głębokość często się zmieniają, ręczne prowadzenie zapewnia prostą regulację tempa wiercenia. Pozwala szybko reagować na nietypowe zachowanie narzędzia, oczywiście przy zachowaniu zasad bezpieczeństwa.
Jeżeli wiertarka pracuje sporadycznie albo cykle są krótkie, oszczędność wynikająca z autoposuwu może być niewielka w stosunku do wyższej ceny zakupu. Warto więc policzyć rzeczywistą liczbę otworów, czas skrawania i udział wiercenia w całej działalności warsztatu.
Na co zwrócić uwagę przy zakupie?
Przeglądając wiertarki do metalu CORMAK, należy porównać cały zakres parametrów, a nie tylko obecność automatycznego posuwu. O przydatności maszyny decydują także sztywność, moc, dostęp do stołu i możliwości mocowania.
Najważniejsze kryteria to:
- maksymalna średnica wiercenia;
- liczba i zakres automatycznych posuwów;
- skok wrzeciona;
- rodzaj stożka wrzeciona;
- zakres prędkości obrotowych;
- moc silnika S1 i S6, jeśli obie wartości są podane;
- średnica i sztywność kolumny;
- wymiary i dopuszczalne obciążenie stołu;
- odległość wrzeciona od stołu i podstawy;
- możliwość bezpiecznego zamocowania przedmiotu.
Ważny jest również dobór narzędzia. Dostępne zestawy wierteł do metalu należy porównywać pod kątem średnic, materiału ostrza, geometrii i chwytu pasującego do wrzeciona lub uchwytu.
Układ chłodzenia
Przy intensywnym wierceniu przydatny może być układ chłodzenia i smarowania. Odpowiednio dobrany środek pomaga ograniczać temperaturę, wspiera odprowadzanie wiórów i może wydłużać trwałość narzędzia. Rodzaj chłodziwa i sposób podawania muszą być dostosowane do materiału, wiertła i operacji.
Mocowanie detalu
Przed uruchomieniem posuwu obrabiany przedmiot musi być pewnie unieruchomiony. Nigdy nie wolno trzymać go ręką. Stosuje się imadła, przyrządy lub odpowiednie zestawy elementów mocujących, dobrane do rowków stołu i obciążenia.
Podczas automatycznego zagłębiania narzędzia nie wolno ręcznie poprawiać położenia części. Przed zmianą mocowania lub usuwaniem wiórów wrzeciono musi zostać zatrzymane.
Kiedy dopłata do automatycznego posuwu się opłaca?
Wyższy koszt jest najbardziej uzasadniony, gdy wiertarka każdego dnia wykonuje wiele podobnych operacji. Im więcej powtarzalnych cykli, tym większe znaczenie mają ograniczenie pracy ręcznej, ergonomia i jednakowe nastawy posuwu.
Warto oszacować, ile czasu operator spędza na ręcznym prowadzeniu wrzeciona w ciągu zmiany oraz czy automatyzacja pozwoli lepiej wykorzystać ten czas. Nie należy jednak zakładać, że pracownik może w czasie skrawania całkowicie zrezygnować z nadzoru.
Analiza powinna obejmować również mocowanie i wymianę detali, ustawianie głębokości, wymianę wierteł, usuwanie wiórów, pomiary i kontrolę jakości. Automatyczny posuw nie przyspiesza bezpośrednio etapów, które nadal są wykonywane ręcznie.
Największy zwrot z dopłaty występuje zatem przy dobrze zorganizowanym, ustandaryzowanym procesie, w którym powtarzalny ruch wrzeciona zajmuje istotną część cyklu. W przeciwnym razie bardziej ekonomiczna może pozostać maszyna z posuwem ręcznym.
Podsumowanie
Wiertarka z automatycznym posuwem jest szczególnie przydatna w seryjnym i intensywnym wierceniu. Pomaga zachować zbliżone parametry posuwu, ogranicza pracę dźwignią i poprawia ergonomię stanowiska.
Przy pojedynczych otworach, naprawach i bardzo zróżnicowanych zleceniach ręczne sterowanie często w pełni wystarcza. Automatyczny posuw przynosi największe korzyści wraz ze wzrostem liczby powtarzalnych operacji.
Przed zakupem należy porównać średnicę wiercenia, skok wrzeciona, obroty, moc, chłodzenie, sztywność, mocowanie i rzeczywistą strukturę produkcji. Dopiero całościowa analiza pokazuje, czy dopłata do bardziej zaawansowanej wiertarki przełoży się na opłacalność pracy zakładu.
