Οι 16 λύσεις του κεφαλαίου καλύπτουν τη διάτρηση ως κατεργασία κοπής και τα δράπανα (τύπου στήλης, πάγκου, πολλαπλών ατράκτων, ακτινωτό), την κινηματική της διάτρησης, τα ελικοειδή τρυπάνια (κόψεις, αυλάκια, οδηγητικές λωρίδες, σήμανση κατά DIN), τα χαρακτηριστικά στοιχεία της κατεργασίας (ταχύτητα κοπής, πρόωση, ψυκτικά υγρά), τη συγκράτηση των τεμαχίων στο δράπανο (μέγγενη, ιδιοσυσκευές, χάραξη-ποντάρισμα, μέτρηση οπής) και τα μέτρα ασφαλείας και τους βασικούς κανόνες ορθής εκτέλεσης της διάτρησης.
Ερώτηση: Με ποιες κατεργασίες μπορεί να γίνει διάνοιξη οπών;
Απάντηση:
Σύνοψη: Οπές μπορούν να διανοιχθούν κυρίως με τη διάτρηση, η οποία εκτελείται συνήθως σε δράπανα, αλλά μπορεί να γίνει και σε άλλες εργαλειομηχανές, όπως τόρνους (με εσωτερική τόρνευση) ή φρεζομηχανές. Οπές μπορούν επίσης να προκύψουν σε τεμάχια και με άλλες μεθόδους, όπως η χύτευση ή η αποκοπή, οι οποίες όμως είναι κατά κανόνα φθηνότερες αλλά λιγότερο ακριβείς από τη διάτρηση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Σχεδιάστε την κινηματική της διάτρησης και περιγράψτε τις κινήσεις που εκτελούνται.
Απάντηση:
Σύνοψη: Κατά τη διάτρηση εκτελούνται δύο κινήσεις: η κύρια κίνηση κοπής, που είναι περιστροφική και δίνεται στο τρυπάνι από την άτρακτο του δραπάνου, και η πρόωση, που είναι ευθύγραμμη κίνηση κατά τη διεύθυνση του άξονα του τρυπανιού (και της οπής), μέσω της οποίας το τρυπάνι διεισδύει προοδευτικά στο υλικό.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποια είναι τα είδη δραπάνων;
Απάντηση:
Σύνοψη: Τα βασικά είδη δραπάνων είναι: το δράπανο τύπου στήλης (ελαφρύ ή βαρύ), το δράπανο τύπου πάγκου, το δράπανο πολλαπλών ατράκτων και το ακτινωτό δράπανο. Επιπλέον γίνεται διάκριση, ανάλογα με τη διεύθυνση της κύριας ατράκτου, μεταξύ δραπάνων οριζόντιας και κάθετης διάτρησης (τα κάθετα είναι τα πλέον διαδεδομένα), και ανάλογα με το βάρος τους, μεταξύ δραπάνων ελαφρών, μέσων και βαρέων.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Δώστε τα χαρακτηριστικά ενός δραπάνου τύπου στήλης.
Απάντηση:
Σύνοψη: Το δράπανο τύπου στήλης είναι το πλέον συνηθισμένο δράπανο στα μηχανουργεία και χρησιμοποιείται για οπές μέχρι 30 mm. Κύρια μέρη του είναι η βάση, η στήλη (κυλινδρική ή ορθογωνικής διατομής) που στηρίζεται σταθερά σε αυτή, το κιβώτιο ταχυτήτων, η εργαλειοφόρα κεφαλή με την άτρακτο τρυπανιού, ο μηχανισμός πρόωσης (που δίνει τη γραμμική κίνηση πάνω-κάτω στην άτρακτο μέσω οδοντοτροχού-οδοντωτού κανόνα) και η τράπεζα, στην οποία το τεμάχιο συγκρατείται μέσω αυλακιών τύπου Τ και η οποία ανυψώνεται/σταθεροποιείται με αντίστοιχους μοχλούς.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιες είναι οι δυνατές μετακινήσεις της ατράκτου ενός ακτινωτού δραπάνου;
Απάντηση:
Σύνοψη: Η άτρακτος ενός ακτινωτού δραπάνου έχει τρεις δυνατότητες μετακίνησης: κατακόρυφη, μέσω της μετακίνησης του βραχίονα επάνω στη στήλη (πάνω-κάτω)· οριζόντια, μέσω της ολίσθησης της εργαλειοφόρας κεφαλής επάνω στο βραχίονα· και περιστροφική, μέσω της περιστροφής του βραχίονα γύρω από τη στήλη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Γιατί χρησιμοποιείται για μαζική παραγωγή το δράπανο πολλαπλών ατράκτων;
Απάντηση:
Σύνοψη: Το δράπανο πολλαπλών ατράκτων χρησιμοποιείται για μαζική παραγωγή γιατί η εργαλειοφόρα κεφαλή του, εφοδιασμένη με πολλαπλές ατράκτους, επιτρέπει να γίνουν ταυτόχρονα πολλαπλές οπές σε διάφορες θέσεις του κατεργαζόμενου τεμαχίου, ακόμη και με διαφορετικές διαμέτρους, εξοικονομώντας έτσι σημαντικό χρόνο κατεργασίας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Σε τι χρησιμεύουν τα ελικοειδή αυλάκια και οι οδηγητικές λωρίδες ενός ελικοειδούς τρυπανιού;
Απάντηση:
Σύνοψη: Τα ελικοειδή αυλάκια βοηθούν στην εισχώρηση του υγρού κοπής (για σωστή ψύξη και ελάττωση της τριβής) και χρησιμεύουν στη σωστή διαμόρφωση (κατσαρή μορφή) του αποβλίττου και στην ευκολότερη δίοδό του προς τα έξω. Οι οδηγητικές λωρίδες βοηθούν στη σωστή κατεύθυνση του τρυπανιού κατά τον άξονα της οπής (γι' αυτό τροχίζονται με ακρίβεια στην ονομαστική διάμετρο) και, εφαπτόμενες στο τοίχωμα της οπής, εξασφαλίζουν μικρότερη τριβή ανάμεσα στο τρυπάνι και την οπή.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Σχεδιάστε όλες τις κόψεις ενός ελικοειδούς τρυπανιού. Ποιες κόψεις σχηματίζουν τη γωνία κορυφής;
Απάντηση:
Σύνοψη: Το ελικοειδές τρυπάνι έχει δύο (ή περισσότερες) κύριες κόψεις και μία εγκάρσια κόψη. Τη γωνία κορυφής τη σχηματίζουν οι κύριες κόψεις μεταξύ τους· σε σχέση με την εγκάρσια κόψη, οι κύριες κόψεις σχηματίζουν γωνία 55°.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιες παράμετροι επιδρούν στην επιλογή τρυπανιού για την εκτέλεση της διάτρησης;
Απάντηση:
Σύνοψη: Κατά την επιλογή τρυπανιού πρέπει να δίνεται προσοχή σε τρεις παραμέτρους: το μέγεθος της οπής (που προσδιορίζει τη διάμετρο του τρυπανιού), το υλικό προς διάτρηση και τη γωνία κορυφής — η γωνία έλικα και η γωνία κορυφής εξαρτώνται από το υλικό του κατεργαζόμενου τεμαχίου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Περιγράψτε το τρυπάνι με σήμανση 20 Ν DIN 345 HSS.
Απάντηση:
Σύνοψη: Η σήμανση «20 Ν DIN 345 HSS» περιγράφει ένα ελικοειδές τρυπάνι με ονομαστική διάμετρο 20 mm, τύπου Ν (μέτρια γωνία έλικα, κατάλληλο κυρίως για χάλυβα/χυτοσίδηρο), κατασκευασμένο σύμφωνα με την προδιαγραφή DIN 345, από ταχυχάλυβα (HSS — High Speed Steel).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Γιατί χρησιμοποιούνται ψυκτικά υγρά στη διάτρηση; Ποια είναι τα πιο συνηθισμένα ψυκτικά υγρά που χρησιμοποιούνται;
Απάντηση:
Σύνοψη: Τα ψυκτικά υγρά χρησιμοποιούνται στη διάτρηση γιατί απάγουν τη θερμότητα που παράγεται κατά την κοπή (η οποία θα μπορούσε να κάνει το τρυπάνι να χάσει τη σκληρότητά του και να στομώσει γρήγορα), αυξάνουν την κοπτική ικανότητα του τρυπανιού και βελτιώνουν την ποιότητα επιφάνειας της οπής. Τα πιο συνηθισμένα ψυκτικά υγρά για διάτρηση χάλυβα είναι τα γαλακτώματα και τα λάδια κοπής, ενώ για το χυτοσίδηρο προτιμάται η ξηρή κοπή (χωρίς υγρό).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πότε χρησιμοποιούνται ιδιοσυσκευές συγκράτησης του τεμαχίου στη διάτρηση;
Απάντηση:
Σύνοψη: Οι ιδιοσυσκευές συγκράτησης χρησιμοποιούνται για τη διάτρηση μεγάλου αριθμού ίδιων τεμαχίων, δηλαδή σε μαζική παραγωγή. Το τεμάχιο συσφίγγεται στην ιδιοσυσκευή και το τρυπάνι λαμβάνει την οδήγησή του από τους δακτυλίους διάτρησης της ιδιοσυσκευής, εξοικονομώντας χρόνο αφού δεν απαιτείται πλέον χάραξη και κεντρικό ποντάρισμα σε κάθε τεμάχιο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πώς γίνεται η χάραξη και το ποντάρισμα για τη διάνοιξη οπής;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Κατά τη διάτρηση, το τρυπάνι κόβει πρώτα στο κέντρο της οπής, γι' αυτό η θέση του πρέπει να προσδιοριστεί με ακρίβεια: χαράσσονται δύο κεντρικές γραμμές και το σημείο τομής τους σημειώνεται με την κεντρική πόντα (χτυπώντας ελαφρά με σφυρί), ώστε το τρυπάνι να «πιάσει» σωστά στο ξεκίνημα της διάτρησης. Για εργασίες ακριβείας είναι απαραίτητος ένας κύκλος διάτρησης και δοκιμής, ενώ αν δεν τίθενται ιδιαίτερες προδιαγραφές ακρίβειας δεν είναι απαραίτητη η χάραξη κύκλων γύρω από το κέντρο. Όταν πρόκειται να διατρηθεί μεγάλος αριθμός τεμαχίων με πανομοιότυπες οπές, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ειδικός οδηγός χάραξης για επιτάχυνση της διαδικασίας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πώς γίνεται η μέτρηση της οπής διάτρησης;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στη διανοιγμένη οπή πρέπει να μετρηθούν το μέγεθος (διάμετρος) και η θέση της. Η διάμετρος μετριέται συνήθως με παχύμετρο· όταν η μέτρηση γίνεται με τις σιαγόνες του παχυμέτρου, το πάχος των σιαγόνων πρέπει να προστεθεί στην ένδειξη του οργάνου για να προκύψει η πραγματική διάμετρος της οπής. Η θέση της οπής μετριέται πάντα από την ακμή αναφοράς που υποδεικνύεται στο κατασκευαστικό σχέδιο, και μπορεί να προσδιοριστεί με χαλύβδινο κανόνα (σε απλές περιπτώσεις), με τις αιχμηρές άκρες του παχυμέτρου, ή με παχύμετρο και τρυπάνι, αφαιρώντας κάθε φορά την ημιδιάμετρο της οπής από τη μετρούμενη απόσταση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποια τα βασικά μέτρα ασφαλείας, που πρέπει να λαμβάνει ο χειριστής του δραπάνου για την αποφυγή ατυχημάτων;
Απάντηση:
Σύνοψη: Τα βασικά μέτρα ασφαλείας κατά τη διάτρηση είναι: (1) η ασφαλής συγκράτηση του τεμαχίου, το βασικότερο μέτρο ασφαλείας· (2) τα γρέζια δεν πρέπει να απομακρύνονται με το χέρι, ούτε τα μικρά γρέζια να διώχνονται με φύσημα, αλλά με άγκιστρα ή βούρτσες· (3) κατά την αφαίρεση του τρυπανιού από την άτρακτο, να τοποθετείται κομμάτι ξύλο από κάτω, για αποφυγή τραυματισμού ή καταστροφής του τρυπανιού· (4) καλός καθαρισμός των χειλιών της ανοιγμένης οπής, γιατί οι κοφτερές άκρες μπορεί να προκαλέσουν τραυματισμό ή κακή επαφή μεταξύ τεμαχίων· (5) προσοχή στο ντύσιμο του χειριστή, ώστε χαλαροί γιακάδες, ζακέτες ή μακριά μαλλιά να μην πιαστούν από την περιστρεφόμενη άτρακτο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιοι είναι οι βασικοί κανόνες για την ορθή εκτέλεση της διάτρησης;
Απάντηση:
Σύνοψη: Οι βασικοί κανόνες για την ορθή εκτέλεση της διάτρησης είναι: η γραμμή χάραξης πρέπει να παρατηρείται πριν από τη διάτρηση, και αν το τρυπάνι δεν πετύχει το ποντάρισμα πρέπει να ξαναγίνει, με συνεχή παρακολούθηση τεμαχίου και τρυπανιού κατά τη διάτρηση· τα γρέζια δεν πρέπει να παγιδεύονται μέσα στην οπή μαζί με το τρυπάνι, γιατί λόγω αυξημένης τριβής αυτό θα σπάσει, γι' αυτό σε οπές μεγάλου βάθους το τρυπάνι πρέπει να απομακρύνεται συχνά· όταν το τρυπάνι διαπεράσει το υλικό και ξεπροβάλει λίγο, πρέπει να μειωθεί η πρόωση, αλλιώς το τρυπάνι «αρπάζει» και σπάει· και δεν πρέπει να υπάρχει αξονική χάρη μεταξύ ατράκτου και περιβλήματός της, γιατί διαφορετικά η άτρακτος θα πέσει από το ίδιο της το βάρος όταν το τρυπάνι κόβει το τελευταίο τμήμα του υλικού με ελαττωμένη πρόωση, οδηγώντας σε θραύση — η αξονική χάρη εξαλείφεται επανασφίγγοντας το περικόχλιο.
Κριτήρια αξιολόγησης: