Dawno temu, wiertłogwintownik

To było bardzo dawno, ponad ćwierć wieku. W latach 1997 do 2000 pracowałem w Fabryce Wyrobów Precyzyjnych VIS S.A. (podówczas). W 1997 roku dzięki współpracy mojego Wydziału Mechanicznego Technologicznego i Automatyzacji (obecnie Wydział Mechaniczny Technologiczny) miałem możliwość odbycia praktyk dyplomowych w F.W.P. VIS S.A. w dziale rozwojowym na stanowisku konstruktor narzędzi skrawających. Właśnie projekt wiertłogwintownika (ilustracja 1) z jednej strony był już konstrukcją na potrzeby zakładu, a z drugiej moją dyplomową pracą magisterską. Wówczas studia były 5-letnie jednolite bez przystanku na dyplom inżyniera. Promotorem pracy dyplomowej „Projekt narzędzia zespolonego wiertłogwintownika” był ś.p. prof. dr hab. inż. Andrzej Koć.

Projekt obejmował opracowanie narzędzia zespolonego jakim jest wiertłogwintownik (ilustracja 1, poniżej). Narzędzie to jest przeznaczone do wykonywania otworów przelotowych i ich gwintowania na długości równej lub mniejszej średnicy otworu. Zalecana maksymalna długość otworu obrabianego równa jest podwojonej średnicy wiertła. W czasie gdy pracowałem nad tym projektem (1997-98) uznawano, że tego typu narzędzie powinno się bardzo sprawdzić na obrabiarkach CNC.

dawno temu, wiertłogwintownik

Wiertłogwintownik w pierwszej kolejności wykonuje otwór (wiercenie), a następnie po zmianie parametrów obróbki (prędkość obrotowa narzędzia, posuw wgłębny) następuje gwintowanie otworu. Zmiana parametrów obróbkowych może być realizowana dynamicznie lub w związku z kontrolą ścieżki narzędzia można dokonać wycofania narzędzia, zmiany parametrów i przystąpić do gwintowania. W przypadku wykorzystania gwintownika obroty wrzeciona i posuw osiowy muszą być ze sobą ściśle zsynchronizowane.

Koszt wiertłowgwintownika stanowiącego nowość, będącego podówczas innowacyjnym projektem był wysoki. To powodowało, że jako narzędzie był zalecany do produkcji seryjnej, wręcz wielkoseryjnej. Założenia konstrukcyjne spowodowały, że pod kątem wytrzymałościowym oraz przebiegu rowków wiórowych dominującą rolę odgrywała część gwintownika. Cześć wiertła w związku z tym miała krawędź skrawająca wiertła miała zarys krzywoliniowy.

Analiza ekonomiczności zastosowania wykazała, że powyżej pewnej liczby otworów gwintowanych do wykonania zastosowanie wiertłogwintownika było bardziej korzystne niż stosowanie narzędzi jednostopniowych – wierteł i gwintowników. Współcześnie na obrabiarkach CNC możemy zarówno otwory jak i gwinty frezować. Frezowanie gwintów istotnie zmniejsza wymagania co do parametrów skrawania w odniesieniu do występujących sił skrawania.

Projekt tego narzędzia zespolonego to był pierwszy mój taki konkretny projekt, który był fizycznie wykonany i wprowadzony do oferty producenta. Opracowałem cały program do obliczeń. Zastosowałem Turbo Pascal, a program działał pod systemem DOS. Dzięki temu mogłem opracowywać konstrukcje dla różnych gwintów. Dzisiaj wiertłogwintowniki można spotkać w formie bitów. Parę lat później kiedy już byłem pracownikiem opracowałem m.in. projekt gwintownika do gwintu trapezowego o bardzo krótkim nakroju. Ze względu na specyfikację zarysu gwintu trapezowego i kwestie sił skrawających gwintowniki do takiego gwintu z reguły posiadają długi nakrój, czasem o długości nawet 12 podziałek.