Istnieje wiele różnych narzędzi tworzonych na użytek jakieś konkretnej operacji technologicznej. Spośród tej wielkiej liczby narzędzi, niektóre zasługują na specjalną uwagę. Do takich należy narzędzie do gratowania otworów po obróbkach wiertarskich (również po stronie przeciwnej od wrzeciona wiertarki). Szczególnie nadaje się ono do zastosowania w obrabiarkach zadaniowych i zespołowych, przy cyklu pracy automatycznym, ale może też znaleźć zastosowanie w obróbce otworów na wiertarkach ogólnego przeznaczenia.
Przy wierceniu, powiercaniu i rozwiercaniu otworów przelotowych, ale również w układzie otworów w korpusach, krzyżujących się lub łączących pod kątem, występuje problem gratu. Mamy z nim do czynienia także w innych obróbkach, np. frezowaniu płaszczyzn, struganiu, czy nawet toczeniu i wytaczaniu. Nierówne, poszarpane, ostre krawędzie po obróbce sprawiają kłopoty podczas montażu. Pozostałe po obróbce zadziory mogą oderwać się w czasie eksploatacji. W przypadku np. aparatury pneumatycznej czy hydraulicznej, nawet niewielki luźny odłamek może stwarzać ryzyko uszkodzenia bądź zniszczenia maszyny. Z tych powodów usunięcie gratu jest koniecznością, zwłaszcza w przemyśle obrabiarkowym, motoryzacyjnym, lotniczym czy
medycznym. Usuwanie zadziorów i wygładzanie krawędzi stanowi pozornie niewielki, ale istotny etap procesu produkcyjnego, który pochłania niekiedy 20% wszystkich kosztów wykonania detalu.
Wykorzystuje się różne metody gratowania:
- ręczne – stosowane przy produkcji jednostkowej lub w przypadku części o złożonym kształcie. Wykorzystywane są tu pilniki oraz duża gama gratowników.
- ręczno-mechaniczne – ten proces zostaje usprawniony przez wykorzystanie takich narzędzi jak szlifierki taśmowe, elektronarzędzia, szczotki trzpieniowe, ściernice lub frezy pilnikowe.
- mechaniczne – z użyciem różnego rodzaju pogłębiaczy do otworów, frezów stożkowych, ale i metody wibrościerne i magnetościerne, które wykorzystują ścierniwo pod postacią niewielkich kształtek, które pod wpływem drgań ocierają się o element i wygładzają go.
- chemiczne – polegają na kąpieli w roztworach odpowiednio dobranych związków chemicznych; używane są do wygładzania na ogół mniejszych części i trudno dostępnych miejsc.
- elektrochemiczne – wykorzystujące roztwór elektrolityczny oraz dwie elektrody (anodę i katodę), między którymi przepuszczany jest prąd. Ilość usuniętego materiału jest proporcjonalna do czasu oraz napięcia, użytego podczas procesu. Znajduje zastosowanie podczas wykańczania skomplikowanych części, których nie da się wygładzić w inny sposób.
- termiczne – przeprowadzane w wybuchowej mieszance gazów, np. metanu oraz tlenu. Eksplozja wytwarza krótkotrwale wysoką temperaturę, która utlenia niewielkie zadziory oraz nierówności.
Z problemem gratowania związane jest też załamywanie krawędzi (fazowanie). Załamywanie krawędzi wynika z rysunku wykonawczego części i jest narzucone przez konstruktora. Gratowanie, które jest w zasadzie usunięciem zadziorów, w efekcie powoduje często niewielkie tylko zaokrąglenie krawędzi, które nie zmienia funkcji obrabianego detalu; nie jest ono narzucone przez konstruktora. Natomiast założone załamanie krawędzi może w niektórych przypadkach być wymagane dla ułatwienia gwintowania, montażu śrub, różnego rodzaju uszczelek, czy pierścieni lub innych części. Najczęściej załamanie krawędzi wynosi w mm – 0,5/45° lub 1/45°. Jednak zdarzają się inne kształty wykończenia otworu, niekiedy złożone, przy osadzaniu w nich skomplikowanych uszczelek. Załamanie krawędzi powinno być zawsze wykonane maszynowo.
Bardzo często problemy z gratowaniem lub fazowaniem dotyczą wiercenia otworów w różnego rodzaju detalach, jak np. tarcze, kołnierze przyłączeniowe, widełki i wiele innych podobnych detali. Poważnym problemem może być gratowanie lub załamanie krawędzi od strony przeciwnej do wrzeciona. Potrzeba obróbki otworu od strony przeciwnej wynika z jednostronnego mocowania detalu przy wierceniu otworów. Fazowanie od przodu otworu, od strony wrzeciona jest proste przy pomocy specjalnych narzędzi, takich jak pogłębiacze lub frezy stożkowe, ale od strony przeciwnej w tym samym mocowaniu detalu już takie proste nie jest.
cały artykuł dostępny jest w wydaniu płatnym 5/6 (188/189) maj/czerwiec 2023
