31
___________________________________________________________________________ „Projekt wspóáfinansowany ze Ğrodków Europejskiego Funduszu Spoáecznego” MINISTERSTWO EDUKACJI i NAUKI Janusz Górny Wykonywanie czĊĞci maszyn w procesach obróbki skrawaniem 311[20].Z1.02 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – PaĔstwowy Instytut Badawczy, Radom 2005

Wykonywanie cz ci maszyn w procesach obróbki skrawaniem · „Projekt wspó áfinansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo áecznego” 41 Rys. 26. Tokarka uniwersalna 'ród

  • Upload
    vuphuc

  • View
    213

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

i NAUKI

Janusz Górny

Wykonywanie cz ci maszyn w procesach obróbki

skrawaniem

311[20].Z1.02

Poradnik dla ucznia

Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Pa stwowy Instytut Badawczy,

Radom 2005

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 37

4.3. Toczenie: no e tokarskie, tokarki, mocowanie przedmiotów

obrabianych, prace wykonywane na tokarkach

4.3.1 Materia nauczania

No e tokarskie

No e tokarskie s narz dziami jednoostrzowymi stosowanymi do obróbki powierzchni

zewn trznych i wewn trznych o kszta tach obrotowych.

Wyró nia si no e:

punktowe, które kszta tuj obrabiany przedmiot jedynie w wyniku wzajemnych ruchów

narz dzia i przedmiotu,

kszta towe o z o onym zarysie kraw dzi skrawaj cej, której kszta t odwzorowuje si

bezpo rednio na przedmiocie obrabianym,

obwiedniowe, które kszta tuj obrabiany przedmiot w wyniku zarówno wzajemnych

ruchów narz dzia i przedmiotu, jak i w wyniku odwzorowania zarysu kraw dzi

skrawaj cej.

Rys. 21. Podzia no y tokarskich

ród o: Brodowicz W.: Skrawanie i narz dzia. WSiP, Warszawa 1998

No e tokarskie

No e punktowe No e kszta towe No e obwiedniowe

No e imakowe No e do g owic

rewolwerowych

No e o ruchu

promieniowym

No e o ruchu

stycznym

czone

w sposób

trwa y

jednolite sk adane pro

mien

iow

e

styczn

e

jedno

lite

czone

w sp

osó

b trw

ay

skad

ane

py

tkow

e

su

pko

we

kr

ko

we

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 38

No e imakowe

No e imakowe wykonuje si ze stali szybkotn cej lub z nak adkami z w glików

spiekanych. No e produkuje si z walcowanych lub ci gnionych pr tów ze stali St6, St7,

45, 55.

Ze wzgl du na przeznaczenie i charakter pracy no a, normalne no e imakowe dzieli si

na: zdzieraki, no e boczne, no e ró ne i wytaczaki.

Przyk ady normalnych no y imakowych

Rys. 22. Przyk ady normalnych no y imakowych

ród o: Brodowicz W.: Skrawanie i narz dzia. WSiP, Warszawa 1998

1- nó (zdzierak) prosty,

2- nó (zdzierak) wygi ty,

3- nó (wyka czak) spiczasty,

4- nó boczny wygi ty,

5- nó (wyka czak) szeroki,

6- nó boczny odsadzony,

7- przecinak,

8- wytaczak prosty,

9- wytaczak szpiczasty,

10- wytaczak hakowy.

Przyk ady no y imakowych sk adanych

Rys. 23. Przyk ady no y imakowych sk adanych

ród o: Brodowicz W.: Skrawanie i narz dzia. WSiP, Warszawa 1998

No e imakowe sk adane z p ytkami ostrzowymi z w glików spiekanych mocowanymi

mechanicznie (kwadratowymi i trójk tnymi)

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 39

No e do g owic rewolwerowych

S to no e oprawkowe zamocowane w uchwytach narz dziowych (oprawkach)

osadzonych z kolei w g owicach tokarek rewolwerowych i automatów tokarskich. W

zale no ci od sposobu zamocowania no a (rodzaju oprawki) rozró nia si : no e

promieniowe (pracuj ce w po o eniu promieniowym), no e styczne (pracuj ce w po o eniu

stycznym).

Przyk ady no y do g owic

Rys. 24 Przyk ady no y do g owic: oprawka promieniowa

ród o: Brodowicz W.: Skrawanie i narz dzia. WSiP, Warszawa 1998

No e kszta towe

Podstaw klasyfikacji tych no y stanowi kinematyka skrawania, charakteryzuj ca ruchy

wyst puj ce w czasie skrawania i ich zwi zek z kszta tem obrabianej powierzchni. Dalszy ich

podzia przeprowadza si ze wzgl du na ich konstrukcje (jednolite, czone w sposób trwa y

i sk adane) i kszta t cz ci roboczej (p ytkowe, s upkowe i kr kowe).

Rys. 25. No e kszta towe o ruchu promieniowym: a) p ytkowy, b) s upkowy, c) kr kowy

ród o: Brodowicz W.: Skrawanie i narz dzia. WSiP, Warszawa 1998

No e obwiedniowe

Nó wykonuje ruchy posuwowe: obrotowy i prostoliniowy równoleg y do osi przedmiotu.

Ruchy posuwowe narz dzia s ze sob sprz one tak, e w ostatecznym wyniku uzyskuje si

zamierzon powierzchnie. Zastosowane do obróbki powierzchni obrotowych, rubowych

i powierzchni szczególnych.

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 40

Efekty obróbki (Ra)

Chropowato powierzchni po toczeniu jest zale na od kszta tu ostrza i pr dko ci ruchu

posuwowego wzgl dem powierzchni obrabianej. Teoretyczn wysoko chropowato ci Rt

jako funkcj posuwu f i promienia wierzcho ka naro a r . Rzeczywista chropowato

uzale niona jest od wielu innych czynników, g ównie w a ciwo ci plastycznych materia u

obrabianego, drga uk adu OUPN, podatno ci uk adu na odkszta cenia itp. Ich wp yw na

wysoko chropowato ci okre la si do wiadczalnie.

Otrzymywane chropowato ci przy toczeniu:

obróbka zgrubna 20 µm,

obróbka kszta tuj ca 10 – 2,5 µm,

obróbka wyka czaj ca 1,25 – 0,32 µm.

Tokarki

Tokarka jest obrabiark skrawaj c , stosowan do toczenia przedmiotów. Poza

toczeniem mo na wykonywa operacje: wytaczania, wiercenia, rozwiercania, przecinania,

rade kowania, a z u yciem dodatkowych przyrz dów równie frezowania i szlifowania.

Podstawowym rodzajem tokarki jest tokarka k owa, umo liwiaj ca zamocowanie

przedmiotu obrabianego w k ach znajduj cych si we wrzecionie i w koniku. Wrzeciono jest

nap dzane silnikiem elektrycznym za po rednictwem przek adni z batych, które nadaj

przedmiotowi obrabianemu ró ne pr dko ci obrotowe, zale nie od wymaga pr dko ci

skrawania i rednicy przedmiotu. Nó zamocowany w imaku mo e si przesuwa razem

z suportem wzd u prowadnic o a (przesuw wzd u ny) oraz poprzecznie wzgl dem osi

wrzeciona (przesuw poprzeczny). Niezale nie od tego mo liwe jest r czne przesuwanie

górnych sa narz dziowych, co wykorzystuje si do ustawienia no a wzgl dem przedmiotu

oraz do toczenia krótkich przedmiotów. Nap d mechanizmu posuwu no a tokarskiego

uzyskuje poprzez skrzynk posuwów za po rednictwem wa ka poci gowego (przy toczeniu

wzd u nym i poprzecznym) lub ruby poci gowej (przy toczeniu gwintów). Ruch obrotowy

jest przenoszony z wrzeciona na przedmiot obrabiany za po rednictwem zabieraka lub

uchwytu szcz kowego.

W ród tokarek rozró nia si :

1) tokarki poci gowe – wyposa one w wa ek poci gowy i rub poci gow , która

umo liwia nacinanie gwintu,

2) tokarki produkcyjne – bez ruby poci gowej, umo liwiaj ce wykonywane wszelkich

robót tokarskich za wyj tkiem gwintowania,

3) tokarki ci kie – stosowane w ró nych ga ziach przemys u ci kiego,

4) tokarki sto owe – ustawiane na stole, przeznaczone do obróbki ma ych przedmiotów.

Do grupy tokarek zalicza si równie : karuzelówki, rewolwerówki, pó automaty

i automaty tokarskie, zataczarki, tokarko-kopiarki, oraz tokarki specjalne bran owe do

wykonywania z góry ustalonych zada .

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 41

Rys. 26. Tokarka uniwersalna

ród o: Górski E.: Obróbka skrawaniem. WSiP, Warszawa 1987

1 – o e, 2 – wrzeciennik, 3 – konik, 4 – suport narz dziowy, 5 – gitara z ko ami zmianowymi, 6 – os ona, 7 – suport poprzeczny, 8 – skrzynka suportowa, 9 – ruba poci gowa, 10 – wa ek poci gowy, 11 – wa ek steruj cy w czaniem

i wy czaniem wrzeciona,

12 – silnik nap dowy, 13 – skrzynka nap dowa, 14 – pomieszczenie wyposa enia

elektrycznego, 15 – uchwyt samocentruj cy, 16 – k y, 17 – urz dzenie ch odz ce przedmiot

obrabiany, 18 – d wignia zmiany i w czania obrotów

wrzeciona, 19 – wanna, 20 – skrzynka posuwowa.

Mocowanie przedmiotu obrabianego

Urz dzenia do mocowania przedmiotów przy toczeniu dzieli si na: tarcze zabierakowe,

zabieraki, uchwyty tokarskie samocentruj ce, tarcze tokarskie, podtrzymki, k y tokarskie,

trzpienie itp.

K y tokarskie dzieli si na zwyk e i obrotowe. S u one do ustalania d ugich wa ków.

Zamocowanie wa ka w k ach wymaga jeszcze dalszych przyrz dów, do których zalicza si

tarcz zabierakow i zabierak. Aby zapobiec uginaniu si wa ka pod jego w asnym ci arem,

d ugie wa ki obrabiane w k ach podpiera si w po owie d ugo ci podtrzymk sta ,

przymocowan do o a tokarki lub podtrzymk ruchom umocowan na suporcie.

Uchwyty tokarskie s u do szybkiego mocowania przedmiotu obrabianego wspó osiowo

z wrzecionem. Najcz ciej stosowanym uchwytem do mocowania przedmiotów ma ych

i redniej wielko ci jest uchwyt samocentruj cy trójszcz kowy. Sk ada si on z ko a z batego

sto kowego nap dzaj cego i ko a talerzykowatego.

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 42

Do mocowania wi kszych przedmiotów s u uchwyty samocentruj ce z batkowe.

Mechanizm do przesuwania szcz ki sk ada si z ko a z batego, trzech z batek stycznych oraz

trzech szcz k.

Mocowanie przedmiotów o kszta tach nieregularnych oraz przedmiotów du ych odbywa

si za pomoc tarcz tokarskich czteroszcz kowych.

W nowoczesnych tokarkach s stosowane uchwyty pneumatyczne oraz hydrauliczno–

–pneumatyczne.

Rys. 27. Mocowanie przedmiotów na tokarce: a) uchwyt samocentruj cy, b) tarcza czteroszcz kowa

do mocowania przedmiotów nieokr g ych, c) tarcza do mocowania za pomoc p ytek i rub

ród o: Górski E.: Obróbka skrawaniem. WSiP, Warszawa 1987

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 43

Podstawowe odmiany toczenia

Rys. 28. Podstawowe odmiany toczenia:

a) toczenie zewn trzne,

b) toczenie wewn trzne,

c) toczenie poprzeczne,

d) przecinanie lub toczenie rowków

zewn trznych,

e) toczenie rowków wewn trznych,

f) toczenie powierzchni sto ka,

g) toczenie powierzchni sto ka na zewn trz,

h) toczenie powierzchni sto ka

wewn trznego,

i) toczenie wg bne no em kszta towym,

j) toczenie kszta towe zewn trzne,

k) toczenie kszta towe wewn trzne,

l) gwintowanie zewn trzne,

) gwintowanie wewn trzne.

ród o: Solis H., Lenart T.: Technologia i eksploatacja maszyn. WSiP, Warszawa 1996

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 44

4.3.2. Pytania sprawdzaj ce

Odpowiadaj c na pytania, sprawdzisz, czy jeste przygotowany do wykonania wicze .

1. Jakie s podstawowe rodzaje tokarek?

2. Jakie znasz podstawowe rodzaje no y tokarskich?

3. Jakie s sposoby mocowania materia u obrabianego na tokarkach?

4. Jakie znasz typowe prace wykonywane na tokarkach?

4.3.3. wiczenia

wiczenie 1

Dobierz narz dzia i przyrz dy do wykonania detalu na obrabiarce (rysunek detalu

dostarczy nauczyciel).

Sposób wykonania wiczenia

Aby wykona wiczenie powiniene :

1) zapozna si z dokumentacj technologiczn wykonania detalu,

2) na podstawie karty technologicznej zidentyfikowa operacje, jakie nale y wykona ,

3) na podstawie kart katalogowych dobra odpowiednie narz dzia i przyrz dy,

4) krótko uzasadni dobór narz dzi i przyrz dów.

Wyposa enie stanowiska pracy:

dokumentacja technologiczna,

DTR i instrukcja obs ugi obrabiarki,

poradniki i normatywy,

karty katalogowe narz dzi,

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.

wiczenie 2

Dobierz i nastaw parametry toczenia do wykonania detalu na obrabiarce na podstawie

rysunku (rysunek dostarczy nauczyciel).

Sposób wykonania wiczenia

Aby wykona wiczenie powiniene :

1) zapozna si z dokumentacj technologiczn wykonania detalu,

2) wynotowa z dokumentacji rodzaj materia u, warto ci naddatków na obróbk ,

3) z DTR obrabiarki wypisa istotne parametry,

4) z karty katalogowej narz dzia wypisa jego parametry,

5) dobra warto ci naddatków na obróbk zgrubn i wyka czaj c ,

6) obliczy pr dko obrotow i pr dko posuwu,

7) uzasadni obliczone parametry.

Wyposa enie stanowiska pracy:

dokumentacja technologiczna,

DTR i instrukcja obs ugi obrabiarki,

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 45

poradniki i normatywy,

karty katalogowe narz dzi,

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.

wiczenie 3

Wykonaj cz maszynow na tokarce (rysunek dostarczy nauczyciel)

Sposób wykonania wiczenia

Aby wykona wiczenie powiniene :

1) zapozna si z dokumentacj technologiczn procesu wytwarzania detalu, DTR

i instrukcj obs ugi obrabiarki,

2) wypisa konieczne operacje,

3) do danych operacji dobra niezb dne narz dzia i przyrz dy,

4) dobra parametry skrawania,

5) wszystkie istotne informacje zapisa w formie instrukcji obróbki,

6) zmocowa materia na tokarce,

7) zmocowa odpowiednie narz dzia i oprzyrz dowanie na tokarce,

8) wykona detal zgodnie ze sporz dzon instrukcj obróbki,

9) sprawdzi jako wykonanego elementu,

10) uprz tn stanowisko pracy,

11) dokona prezentacji wykonanego detalu,

12) dokona oceny swojego wiczenia.

Wyposa enie stanowiska pracy:

obrabiarki skrawaj ce ró nego typu

Dokumentacja Techniczno-Ruchowa i instrukcje obs ugi obrabiarek

dokumentacja technologiczna

ró ne narz dzia skrawaj ce i przyrz dy

poradniki i normatywy

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.

4.3.4. Sprawdzian post pów Tak Nie

Czy potrafisz:

1) dokona podzia u no y tokarskich?

2) dobra odpowiednie narz dzia i przyrz dy do konkretnych

operacji wykonywanych na tokarkach?

3) zamocowa materia obrabiany na tokarce?

4) wykona proste operacje tokarskie?

5) opisa budow tokarki i zadania poszczególnych podzespo ów?

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 46

4.4. Wiercenie: narz dzia do obróbki otworów, wiertarki, prace

wykonywane na wiertarkach

4.4.1. Materia nauczania

Wiercenie jest rodzajem obróbki skrawaniem polegaj cym na wykonywaniu otworów

o przekroju ko owym za pomoc wierte oraz innych narz dzi specjalnych. Wiercenie mo e

by wykonywane w pe nym materiale lub mo e by , tzw. wierceniem wtórnym, zwanym

równie powiercaniem, polegaj cym na powi kszaniu rednicy otworu ju istniej cego.

Celem wiercenia mo e by wykonanie gotowego otworu, przygotowanie otworu do

dok adnego rozwiercania lub przygotowanie otworu np. do wykonania gwintu. Wiercone

otwory mog by przelotowe lub nieprzelotowe. Otwory nieprzelotowe wiercone wiert ami

maj dno w kszta cie sto ka, b d cego odwzorowaniem kszta tu wiert a. Otwory wiercone za

pomoc specjalnych narz dzi stosowanych na obrabiarkach CNC mog mie dno p askie.

Wiercenie, pog bianie i rozwiercanie mo e by wykonywane na: wiertarkach, tokarkach

rewolwerówkach, automatach i pó automatach tokarskich, wiertarko-wytaczarkach,

frezarkach, obrabiarkach zespo owych, frezarkach i centrach sterowanych numerycznie.

W zale no ci od rodzaju obrabiarki ruch g ówny (obrotowy) oraz ruch posuwowy mo e

by realizowany w nast puj cych uk adach:

przedmiot jest nieruchomy, wiert o obraca si wokó swojej osi i wykonuje ruch

posuwowy (np. wiertarki, frezarki i centra obróbkowe CNC),

wiert o stoi i wykonuje ruch posuwowy, przedmiot obraca si (np. tokarki),

wiert o i przedmiot wykonuj ruchy obrotowe wokó wspólnej osi (ruch posuwowy mo e

wykonywa narz dzie lub przedmiot obrabiany).

Wiercenie mo e odbywa si za pomoc wierte kr tych i piórkowych w przypadku

krótkich otworów oraz wierte specjalnych do d ugich otworów. Wiert a kr te s najbardziej

rozpowszechnione (rys. 29a). Geometria wierte , a w szczególno ci k t pochylenia kraw dzi

skrawaj cej oraz k ty przystawienia, zale od rodzaju materia u obrabianego. Wiert a

stosowane do obróbki stali niestopowej maj k ty s = 20÷30° i = 2 r = 118°, stali stopowej -

s - 20÷30° i 2 r = 130°, stopów aluminium, miedzi i tworzyw sztucznych -

s = 30÷40° i 2 r = 140°. W celu zmniejszenia si tarcia wiert a kr te s zbie ne w kierunku

chwytu. Warto zbie no ci zale y od rednicy wiert a i jest podawana w mm na 100 mm

d ugo ci. Wiert a o rednicy od l÷6 mm maj zbie no 0,02÷0,07)100( d ugo cimm

mm,

powy ej 6÷10 maj zbie no : 0,04÷0,08 )100( d ugo cimm

mm.

Wiert a o rednicy poni ej 1 mm nie maj zbie no ci. Dok adno wiercenia zale y w

znacznej mierze od symetrii ostrzy. Wiert a piórkowe s uwa ane za narz dzia specjalne. S

stosowane w przemy le precyzyjnym do wiercenia otworów o rednicach mniejszych ni 1

mm. Wiert a do d ugich otworów maj specjaln konstrukcj z doprowadzeniem ch odziwa

i odprowadzeniem ch odziwa z wiórami. Wiert a o niedu ych rednicach z chwytem

cylindrycznym s mocowane w uchwytach samocentruj cych lub oprawkach spr ystych.

Wiert a wi ksze maj chwyty ze sto kiem Morse'a i s mocowane w gniazdach sto kowych

wrzecion obrabiarek. Je eli rednica chwytu wiert a jest mniejsza od rednicy gniazda, to do

mocowania stosuje si znormalizowane sto kowe tulejki redukcyjne. Klasa dok adno ci

wiercenia jest rz du IT 11÷13, a chropowato powierzchni: Ra = 5÷20 m.

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 47

Rys. 29. Wiert a: a) kr te, b) piórkowe, c) lufowe (do d ugich otworów), d) rurowe.

ród o: Brodowicz W.: Skrawanie i narz dzia. WSiP, Warszawa 1998

Pog bianie otworów polega na wykonaniu w istniej cym otworze zag bienia

sto kowego, walcowego, walcowego stopniowanego, kszta towego, jak równie obróbki

powierzchni czo owej otworu za pomoc pog biaczy. Ruchy g ówne i pomocnicze mog by

realizowane podobnie jak w procesie wiercenia. W przypadku obróbki na obrabiarkach

sterowanych numerycznie za pomoc narz dzi z wymiennymi p ytkami pog bianie

i rozwiercanie mo e by wykonywane tym samym narz dziem co wiercenie (rys. 30). Typo-

we pog biacze mog by wykonywane jako jednolite lub nasadzane. Pog bianie pozwala na

osi gni cie klasy dok adno ci IT 11 i chropowato ci Ra = 2,5÷10 m.

Rys. 30. Przyk ady pog biania na obrabiarkach: a) walcowo-czo owe, b) sto kowe, c) p askie, d)

kszta towe, e) uniwersalne narz dzie do wiercenia, pog biania i rozwiercania na obrabiarkach CNC; v

- pr dko obwodowa, vf - pr dko posuwu.

ród o: Brodowicz W.: Skrawanie i narz dzia. WSiP, Warszawa 1998

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 48

Rozwiercanie polega na usuwaniu niewielkich naddatków materia u z wierconych

uprzednio otworów za pomoc rozwiertaków (lub narz dzi do wiercenia, które pracuj wg

parametrów skrawania obróbki wyka czaj cej – w przypadku okre lonych zabiegów na

obrabiarkach z NC). Celem rozwiercania jest poprawienie dok adno ci wymiarów i kszta tów

otworów oraz zmniejszenie chropowato ci powierzchni, jak równie poprawienie innych

parametrów struktury geometrycznej powierzchni rozwiercanego otworu.

Rozwiertaki maszynowe s narz dziami wieloostrzowymi, które mog mie ostrza proste

lub rubowe. Rozwiertaki uj te s w Polskich Normach. Wyró nia si zdzieraki (PN-74/M-

57025) i wyka czaki (PN-89/M-58902). Zdzieraki s u do rozwiercania zgrubnego otworów

w klasie dok adno ci IT10 i chropowato ci powierzchni Ra = 2,5÷5 m. Wyka czaki s

u ywane do rozwiercania otworów na gotowo w klasie dok adno ci IT6÷l0 i chropowato ci

powierzchni Ra = 0,32÷0,25 m. Rozwiertaki sto kowe s przeznaczone do rozwiercania

otworów ze sto kiem Morse'a o zbie no ci 1:50, 1:30 oraz 1:10, 1:5 i innych. Rozwiercanie

sto ków o zbie no ci wi kszej ni 1:30 jest poprzedzane rozwiercaniem zgrubnym.

Elementem bazowym narz dzi do otworów jest ich o . Uk ad odniesienia narz dzi do

otworów (np. wierte kr tych - rys. 31) tworz p aszczyzny: podstawowa Pr, która przechodzi

przez o narz dzia i okre lony punkt na kraw dzi skrawaj cej, boczna prostopad a do Pr

i równoleg a do kierunku posuwu, tylna Pp prostopad a do Pr i Pf, skrawaj ca Pr styczna

kraw dzi skrawaj cej w okre lonym punkcie i prostopad a do Pr przekroju g ównego Po,

przechodz ca przez okre lony punkt kraw dzi skrawaj cej prostopadle do p aszczyzny Ps i Pr.

Rys. 31. Uk ad odniesienia narz dzi do otworów

ród o: Brodowicz W.: Skrawanie i narz dzia. WSiP, Warszawa 1998

K ty w przekroju g ównym s okre lane tak samo jak w no u tokarskim.

Technologiczne parametry skrawania w konwencjonalnych narz dziach do otworów to:

pr dko skrawania vc w m/min obliczana dla rednicy zewn trznej narz dzia, posuw f z

w mm/obr, posuw na jedno ostrze, g boko skrawania ap w mm równa po owie rednicy

wiert a przy wierceniu lub po owie ró nicy rednic po i przed obróbk przy powiercaniu,

pog bianiu czo owym i rozwiercaniu.

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 49

Parametry geometryczne skrawania przy wykonywaniu otworów to grubo hDz,

szeroko bD i przekrój warstwy skrawanej ADz przez jedno ostrze (rys. 32). Sk adowe si y

skrawania oblicza si wg wzorów do wiadczalnych. Warto ci technologicznych parametrów

skrawania przyjmuje si na podstawie nomogramów i katalogów firmowych w zale no ci od

rodzaju obróbki.

Rys. 32. Elementy warstwy skrawanej: a) przy wierceniu w pe nym materiale,

b) podczas wiercenia wtórnego, c) podczas pog biania, d) podczas rozwiercania

ap – g boko skrawania,

d – rednica narz dzia,

fz – posuw na z b,

d1 – rednica pocz tkowa otworu,

hpz – grubo warstwy skrawanej jednym ostrzem,

bD – szeroko warstwy skrawanej,

rc, – po owa k ta wierzcho kowego,

af – g boko warstwy skrawanej w kierunku

posuwu. ród o: Brodowicz W.: Skrawanie i narz dzia. WSiP, Warszawa 1998

Do zabiegów wykonywania otworów zalicza si nawiercanie za pomoc dwuostrzowych

nawiertaków, np. wykonanie nakie ków, które mog by zwyk e (60°) – typ A lub chronione

(60° oraz 120°) – typ B. Nakie ki s wykonywane w celu prowadzenia wiert a we wst pnym

etapie procesu wiercenia lub do bazowania przedmiotu w k ach.

4.4.2. Pytania sprawdzaj ce

Odpowiadaj c na pytania, sprawdzisz, czy jeste przygotowany do wykonania wicze .

1. Jakie znasz rodzaje wiertarek?

2. Jaki jest podzia u wierte ?

3. Jakie s typowe prace wykonywane na wiertarkach?

4. Jakie parametry skrawania s dobierane przy wierceniu?

5. Na czym polega rozwiercanie?

6. Do czego s u y pog biacz?

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 50

4.4.3 wiczenia

wiczenie 1

Dobierz narz dzia i przyrz dy do wykonywania operacji technologicznych na wiertarce

(na podstawie rysunku dostarczonego przez nauczyciela).

Sposób wykonania wiczenia

Aby wykona wiczenie powiniene :

1) zapozna si z dokumentacj technologiczn wykonania detalu,

2) na podstawie karty technologicznej zidentyfikowa operacje jakie nale y wykona ,

3) dobra parametry do poszczególnych operacji,

4) na podstawie kart katalogowych dobra odpowiednie narz dzia,

5) dobra odpowiednie przyrz dy,

6) uzasadni dobór.

Wyposa enie stanowiska pracy:

dokumentacja technologiczna,

DTR i instrukcja obs ugi obrabiarki,

poradniki i normatywy,

karty katalogowe narz dzi,

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.

wiczenie 2

Dobierz i nastaw parametry wiercenia.

Sposób wykonania wiczenia

Aby wykona wiczenie powiniene :

1) zapozna si z dokumentacj technologiczn wykonania detalu,

2) wynotowa z dokumentacji rodzaj materia u i rednic otworu,

3) z DTR obrabiarki wypisa istotne parametry,

4) z karty katalogowej narz dzia wypisa jego parametry,

5) dobra pr dko skrawania,

6) ustawi pr dko obrotow wiertarki.

Wyposa enie stanowiska pracy:

poradniki i normatywy,

dokumentacja technologiczna,

DTR i instrukcja obs ugi obrabiarki,

karty katalogowe narz dzi,

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.

wiczenie 3

Wykonaj obróbk otworu na wiertarce (na podstawie rysunku dostarczonego przez

nauczyciela).

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 51

Sposób wykonania wiczenia

Aby wykona wiczenie powiniene :

1) zapozna si z dokumentacj technologiczn wykonania detalu,

2) dobra narz dzia skrawaj ce i przyrz dy,

3) dobra parametry wiercenia,

4) przygotowa wiertark do pracy,

5) zamocowa wiert o,

6) odpowiednio zamocowa materia ,

7) ustawi wymagan pr dko obrotow wiertarki,

8) wykona operacj wiercenia,

9) sprawdzi jako wykonanego otworu,

10) uprz tn stanowisko pracy,

11) dokona prezentacji wykonanego detalu.

Wyposa enie stanowiska pracy:

poradniki i normatywy,

dokumentacja technologiczna,

DTR i instrukcja obs ugi obrabiarki,

karty katalogowe narz dzi,

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.

4.4.4. Sprawdzian post pów Tak Nie

Czy potrafisz:

1) dokona klasyfikacji wiertarek

2) dobra narz dzia skrawaj ce do wykonania konkretnych prac

na wiertarce

3) opisa sposób mocowania materia u na wiertarce

4) opisa pog bianie otworów na wiertarkach

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 52

4.5. Frezowanie: odmiany frezowania, narz dzia do frezowania,

frezarki, prace wykonywane na frezarkach

4.5.1. Materia nauczania

Frezowanie jest jednym z cz sto stosowanych najbardziej wydajnych sposobów obróbki

skrawaniem, polegaj cych na oddzieleniu warstwy materia u za pomoc obracaj cego si

narz dzia (freza) na obrabiarce zwanej frezark . Frezowaniem mo na obrabia p aszczyzny,

powierzchnie krzywoliniowe, gwinty, ko a z bate, itp.

Frez wykonuje obrotowy ruch g ówny skrawania, natomiast przedmiot wykonuje

wzgl dem freza ruch posuwowy (post powy lub obrotowy). Z by freza wchodz c kolejno

w materia zdejmuj wióry o zmiennej grubo ci (kszta t w przekroju poprzecznym podobny

do przecinaka). Rozró nia si frezowanie obwodowe, w którym frez skrawa ostrzami

le cymi na powierzchni walcowej i frezowanie czo owe, w którym frez skrawa z bami

po o onymi na powierzchni czo owej. W zale no ci od kierunku ruchu posuwowego

wzgl dem freza frezowanie mo e by przeciwbie ne (kierunki pr dko ci ruchu obrotowego

freza i ruchu posuwowego przedmiotu s przeciwbie ne) lub wspó bie ne, gdy kierunek

ruchu posuwowego sto u frezarki jest zgodny z kierunkiem ruchu roboczego freza. Przy

frezowaniu przeciwbie nym kierunek ruchu posuwowego jest przeciwny do kierunku ruchu

roboczego. Frezowanie wspó bie ne jest bardziej dok adne.

Rys. 33. Rodzaje frezowania: a) przeciwbie ne, b) wspó bie ne

ród o: Brodowicz W.: Skrawanie i narz dzia. WSiP, Warszawa 1998

Przedmioty o z o onych kszta tach mo na obrabia :

frezowaniem kszta towym – ostrze freza ma kszta t o takim zarysie, jaki powinien

uzyska obrabiany przedmiot np. ma o dok adne ko a z bate,

frezowaniem kopiowym opartym na zasadzie kopiowania wed ug wzornika lub

bezpo rednio z rysunku (kopiowanie), np. matryce, wykrojniki, ruby okr towe, itp.

frezowanie kopiowe wykonuje si na frezarko-kopiarkach lub na zwyk ych frezarkach

pionowych wyposa onych dodatkowo w specjalne przyrz dy.

Podzia frezarek:

Pod wzgl dem rozpowszechnienia frezarki zajmuj drugie miejsce, po tokarkach. Ze

wzgl du na przeznaczenie frezarki dziel si na trzy grupy:

ogólnego przeznaczenia, umo liwiaj ce obróbk , ró nych powierzchni na ró nych

przedmiotach obrabianych,

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 53

specjalizowane, umo liwiaj ce obróbk okre lonych powierzchni na ró nych

przedmiotach obrabianych,

specjalne, dostosowane do wykonywania okre lonych operacji na wybranych

przedmiotach obrabianych.

Najbardziej rozpowszechnione s frezarki ogólnego przeznaczenia, które podzieli mo na

na nast puj ce odmiany:

1) wspornikowe (konsolowe),

2) bezwspornikowe (bezkonsolowe),

3) wzd u ne,

4) karuzelowe,

5) sto owa.

Frezarki sto owe, ustawiane s na sto ach warsztatowych przeznaczone s do

wykonywania precyzyjnych prac (nastawianie wymiarów odbywa si tu z dok adno ci 0,01 -

0,001 mm) na ma ych przedmiotach obrabianych. We frezarkach sto owych nap d ruchu

g ównego jest mechaniczny (od silnika elektrycznego), a ruchów posuwowych - r czny.

Rys. 34. Frezarki wspornikowe poziome uniwersalne

ród o: Brodowicz W.: Skrawanie i narz dzia. WSiP, Warszawa 1998

Frezarki wspornikowe spotykane s w prawie ka dym zak adzie produkcyjnym przemys u

maszynowego. Frezarki te wyposa one s w tak zwany wspornik, (na którym usytuowany jest

stó frezarki), który mo e by przemieszczany pionowo po prowadnicach korpusu. Nap d

ruchów: g ównego i posuwowych, jest w tych frezarkach uzyskiwany od jednego silnika

poprzez odpowiednie mechanizmy. Frezarki wspornikowe budowane s jako: poziome

i pionowe.

Frezarka wspornikowa pozioma ma poziomo u o yskowane wrzeciono. Podczas obróbki

narz dzie zamocowane we wrzecionie bezpo rednio lub za po rednictwem trzpienia

frezarskiego - wykonuje ruch g ówny. Przedmiot obrabiany mocowany jest na stole frezarki

i wykonuje ruchy posuwowe oraz nastawcze. Stó frezarski mo e przemieszcza si

w nast puj cych kierunkach:

poziomo wzd u frezarki (posuw wzd u ny),

poziomo w poprzek obrabiarki (posuw poprzeczny),

pionowo (nastawianie g boko ci skrawania).

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 54

Rys. 35. Frezarka wspornikowa pozioma

ród o: Brodowicz W.: Skrawanie i narz dzia. WSiP, Warszawa 1998

Wskazówki dotycz ce frezowania

Wybór rednicy freza zale y od:

wielko ci przedmiotu obrabianego (szeroko frezowania),

mocy nap du obrabiarki (silnik g ówny),

po o enie freza wzgl dem przedmiotu (przy frezowaniu walcowo-czo owym zaleca si ,

by g boko skrawania nie przekracza a 40% maksymalnej g boko ci – wynikaj cej ze

rednicy narz dzia),

sposobu frezowania (zaleca si frezowanie wspó bie ne - co zwi ksza trwa o ostrza).

Przy wyborze k ta przystawienia pami ta nale y o tym, e:

grubo wióra zmniejsza si wraz ze zmniejszaniem k ta przystawienia (redukcja drga

przy d ugich narz dziach),

k t ten wp ywa na trwa o ostrza (silnik g ówny).

Chropowato powierzchni frezowanej zale y od:

bicia osiowego freza (narz dzie i zamocowanie),

rodzaju frezowania,

ch odzenia (zw aszcza przy obróbce wyka czaj cej materia ów ci gliwych),

g boko ci skrawania (promieniowej) (powinna by ma a).

Przy wyborze sposobu frezowania pami ta nale y o tym, e frezowanie wspó bie ne

zapewnia kilkukrotnie wi ksz trwa o narz dzia ni przeciwbie ne, a tak e g adsz

powierzchni obrobion , wymaga mniejszej mocy silnika posuwów.

Ogólne wytyczne doboru parametrów skrawania:

G boko frezowania:

przy obróbce zgrubnej przyjmowa mo liwie du tak, by zdj naddatek w jednym

przej ciu,

podczas frezowania odlewów i odkuwek frezowa przeciwbie nie,

przy frezowaniu wyka czaj cym g boko zale y od wymaganej chropowato ci

powierzchni.

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 55

Posuw frezowania:

przy obróbce zgrubnej przyjmowa mo liwie du y odpowiednio do mocy frezarki

(w tabelach do doboru parametrów podaje si zwykle posuw na ostrze),

przy frezowaniu wyka czaj cym wraz ze zmniejszaniem posuwu polepsza si jako

powierzchni, zbyt ma y posuw powoduje powstawanie po lizgu ostrzy. Posuw winien by

nie mniejszy od 0,05mm na jedno ostrze, cho zale y to od wielu czynników, np.

sztywno ci przedmiotu i maszyny, zamocowania (w tabelach podaje si posuw na obrót).

Pr dko skrawania:

dobierana z tabel w zale no ci od materia u obrabianego i kontrolowana trwa o ci

ostrzy,

przy tym parametrze mamy najwi ksz swobod , ale zwi kszaj c v skracamy trwa o

narz dzia - wydajno obróbki wzrasta, je eli mamy automatyczn zmian narz dzia, bo

przy r cznej wymianie mo e ulec zmniejszeniu, a zmniejszaj c v zmniejszamy wydajno

obróbki.

Frezy

W frezach wyró niamy ostrza skrawaj ce, które kszta tem i geometria ostrza s podobne

do no a tokarskiego.

Ze wzgl du na budow rozró niamy frezy:

walcowe,

tarczowe,

palcowe,

kszta towe,

walcowo-czo owe,

k towe,

specjalne.

Frezy walcowe s przeznaczone do obróbki powierzchni p askich.

Frezy tarczowe s przeznaczone do obróbki ró nego rodzaju rowków, wci itp.

Frezy palcowe s u g ównie do obróbki rowków na wpusty i kliny oraz ró nego rodzaju

powierzchni p askich wg bnych.

Frezy kszta towe stanowi bardzo liczna grup narz dzi stosowanych do obróbki

powierzchni o skomplikowanych kszta tach, np. do obróbki gwintów, uz bie , rowków

kszta towych oraz ró nych kszta tów specjalnych.

Ze wzgl du na zarys ostrzy wyró nia si frezy:

jedno cianowe,

dwu cianowe,

ukowe,

zataczane.

Frezy o ostrzach jedno cianowych najprostszych do wykonania, s stosowane do robót

niewymagaj cych obci enia, poniewa grubo z bów, a zatem i ich wytrzyma o nie s

znaczne.

Frezy o ostrzach dwu ciennych s przeznaczone do takich samych robót jak frezy

jedno cienne tylko ze frezy dwu cienne s bardziej wytrzyma e na obci enie

Frezy o ostrzach ukowych s wytrzyma e i dlatego s stosowane do prac ci kich. Rowki

wiórowe o ostrzach ukowych s w stanie pomie ci podczas skrawania wi cej wiórów ni we

frezach dwu ciennych, dlatego s od nich lepsze.

Frezy o ostrzach zataczanych zachowuj niezmienione kszta ty po ostrzeniu. Z tego

powodu mimo trudno ci ich wykonania stosuje je si tam, gdzie wymagane jest nadanie

przedmiotowi odpowiednich, nieraz skomplikowanych kszta tów.

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 56

Ze wzgl du na sposób zamocowania rozró nia si frezy:

nasadzane,

trzpieniowe.

Frezy nasadzane s zazwyczaj walcowe lub tarczowe. Zamocowuje je si na trzpieniu

frezarskim o rednicy odpowiadaj cym rednicy otworu we frezie.

Frezy trzpieniowe nie wymagaj stosowania oddzielnych trzpieni do ich zamocowania,

gdy z w asnymi trzpieniami tworz ca o . Typowym frezem trzpieniowym jest frez

palcowy.

Podzielnica

Podzielnice stosuje si przy pracach frezerskich wymagaj cych podzia u obwodów ko a

na cz ci itp. Typowymi operacjami wykonywanymi z u yciem podzielnic s : nacinanie

uz bie ko z batych, frezowanie rowków rubowych na wiert ach kr tych, nacinanie ostrzy

na frezach, itp.

Typowe prace wykonywane na frezarkach

Przedmioty frezowane zamocowuje si w zale no ci od kszta tu i wielko ci najcz ciej

bezpo rednio na stole frezarki, w imadle maszynowym, w uchwycie podzielnicy lub

przyrz dach specjalnych.

Najcz ciej stosowan operacj obróbki frezowaniem jest frezowanie p aszczyzn. Do tego

celu u ywa si frezów walcowych, frezów walcowo-czo owych oraz g owic frezowych

wieloostrzowych z wymiennymi ostrzami.

Kolejn prac wykonywan na frezarkach jest frezowanie rowków prostych. Do takich

operacji u ywa si frezów tarczowych trzystronnych o z bach prostoliniowych, frezów

tarczowych o z bach naprzemiansko nych lub frezów trzpieniowych.

Rowki teowe frezuje si za pomoc frezów trzpieniowych tarczowych.

Prowadnice trapezowe lub rowki trapezowe nale y frezowa za pomoc frezów

trzpieniowych k towych. Rowki k towe wykonuje si za pomoc frezów k towych

dwustronnych.

Na frezarkach mo na nacina uz bienie kó z batych. Istnieje kilka sposobów obróbki

uz bie . Jeden z nich polega na wykorzystaniu modu owych frezów kr kowych lub

trzpieniowych. Jest to tak zwana metoda kszta towa, stosowana tam, gdzie nie jest wymagana

du a dok adno . Wynika to z trudno ci wykonania narz dzi kszta towych oraz

niedok adno ci ustawienia narz dzia na obrabiarce. Ponadto wad tej metody jest konieczno

posiadania oddzielnych narz dzi do kó z batych o ró nych parametrach. Frezy modu owe

stosuje si zwykle do modu ów mniejszych. Uz bienie o modu ach przekraczaj cych 20 mm

obrabia si frezami kszta towymi. Frezowanie kszta towe stosuje si jedynie w produkcji

jednostkowej.

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 57

Rys. 36. Przyk ady zada obróbkowych wykonywanych ró nymi frezami

ród o: Górski E.: Obróbka skrawaniem. WSiP, Warszawa 1987

4.5.2. Pytania sprawdzaj ce

Odpowiadaj c na pytania, sprawdzisz, czy jeste przygotowany do wykonania wicze .

1. Jakie znasz rodzaje frezarek?

2. Jakie typowe narz dzia skrawaj ce s wykorzystywane podczas prac na frezarkach?

3. Jakie s ró nice mi dzy frezowaniem wspó bie nym i przeciwbie nym?

4. Do czego s u y podzielnica?

5. Jakie s podstawowe prace wykonywane na frezarkach?

4.5.3. wiczenia

wiczenie 1

Dobierz narz dzia i przyrz dy do wykonywania prac na frezarkach.

Sposób wykonania wiczenia

Aby wykona wiczenie powiniene :

1) zapozna si z dokumentacj technologiczn wykonania detalu,

2) na podstawie karty technologicznej zidentyfikowa operacje, jakie nale y wykona ,

3) dobra parametry do poszczególnych operacji,

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 58

4) na podstawie kart katalogowych dobra odpowiednie narz dzia,

5) krótko uzasadni dobór narz dzi i przyrz dów.

Wyposa enie stanowiska pracy:

dokumentacja technologiczna,

DTR i instrukcja obs ugi obrabiarki,

poradniki i normatywy,

karty katalogowe narz dzi,

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.

wiczenie 2

Dobierz i nastaw parametry frezowania.

Sposób wykonania wiczenia

Aby wykona wiczenie powiniene :

1) zapozna si z dokumentacj technologiczn wykonania detalu,

2) wynotowa z dokumentacji rodzaj materia u, warto ci naddatków na obróbk ,

3) z DTR obrabiarki wypisa istotne parametry,

4) z karty katalogowej narz dzia wypisa jego parametry,

5) dobra warto ci naddatków na obróbk zgrubn i wyka czaj c ,

6) obliczy pr dko obrotow i pr dko posuwu,

7) uzasadni obliczone parametry.

Wyposa enie stanowiska pracy:

dokumentacja technologiczna,

DTR i instrukcja obs ugi obrabiarki,

poradniki i normatywy,

karty katalogowe narz dzi,

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.

wiczenie 3

Wykonaj cz ci maszyn na frezarce.

Sposób wykonania wiczenia

Aby wykona wiczenie powiniene :

1) zapozna si z dokumentacj technologiczn procesu wytwarzania detalu, DTR

i instrukcj obs ugi obrabiarki,

2) wypisa konieczne operacje,

3) do danych operacji dobra niezb dne narz dzia i przyrz dy,

4) dobra parametry skrawania,

5) wszystkie istotne informacje zapisa w formie instrukcji obróbki,

6) zamocowa materia na frezarce,

7) zamocowa odpowiednie narz dzia i oprzyrz dowanie na frezarce,

8) wykona detal zgodnie ze sporz dzon instrukcj obróbki,

9) sprawdzi jako wykonanego elementu,

10) uprz tn stanowisko pracy,

11) dokona prezentacji wykonanego detalu.

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 59

Wyposa enie stanowiska pracy:

hala maszyn wyposa ona w obrabiarki skrawaj ce ró nego typu,

Dokumentacja Techniczno-Ruchowa i instrukcje obs ugi obrabiarek,

dokumentacja technologiczna,

ró ne narz dzia skrawaj ce i przyrz dy,

poradniki i normatywy,

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.

4.5.4. Sprawdzian post pów Tak Nie

Czy potrafisz:

1) dokona podzia u frezów?

2) dobra odpowiednie narz dzia i przyrz dy do konkretnych

operacji wykonywanych na frezarkach?

3) zamocowa materia na frezarce?

4) wykona proste operacje frezarskie?

5) opisa budow frezarki i zadania poszczególnych podzespo ów?

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 60

4.6. Szlifowanie: narz dzia do szlifowania, odmiany szlifowania

prace wykonywane na szlifierkach

4.6.1. Materia nauczania

Szlifowanie

Szlifowanie jest najbardziej rozpowszechnionym rodzajem obróbki wyka czaj cej

skrawaniem, zaliczanej do grupy obróbek ciernych. Narz dzia stosowane w procesie

szlifowania zwane s ciernicami, wykonuj one g ówny ruch obrotowy.

ciernice s narz dziami obrotowymi o ró nych kszta tach w przekrojach osiowych,

dostosowanych do ró norodnych zada obróbkowych (tabl. 5). Cz ci robocze ciernic s

wykonywane z mieszaniny twardych ziaren ciernych i spoiwa wi cego je w okre lone

porowate struktury. Ostre kraw dzie ziarenek s zbiorem ostrzy skrawaj cych, pory

odgrywaj rol rowków wiórowych, a spoiwo nadaje strukturze ciernicy okre lon

wytrzyma o mechaniczn (rys. 37). Ziarna cierne s osadzone w spoiwie w sposób

przypadkowy. Warto ci k tów natarcia ostrzy s równie przypadkowe, z przewag k tów

ujemnych. Szlifowanie jest procesem wysoko energoch onnym. Przy ma ych wymiarach

ostrzy, przekroje warstw skrawanych przypadaj cych na poszczególne ostrza s równie

bardzo ma e. Wobec tego, taki proces skrawania jest uto samiany z cechami cierania

powierzchni, a obróbk nazywa si ciern , natomiast narz dzia ciernicami.

Tabela 5. Rodzaje ciernic Górski E.: Obróbka skrawaniem. WSiP, Warszawa 1987

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego”

Rys. 37. Podstawowe elementy ciernicy

ród o: Górski E.: Obróbka skrawaniem. WSiP, Warszawa 1987

G ównym zadaniem szlifowania jest obróbka twardych materia ów w celu uzyskania

du ej dok adno ci wymiarów i kszta tu oraz ma ej chropowato ci powierzchni Ra = 0,16 m,

a nawet poni ej.

Ze wzgl du na zadania obróbkowe wyst puj ce w procesach wytwarzania cz ci maszyn

oraz uk ady kinematyczne szlifowanie mo na podzieli na:

szlifowanie p aszczyzn - obwodem tarczy; przy wzd u nym ruchu posuwowym

prostoliniowym zwrotnym i skokowym poprzecznym przedmiotu, przy wzd u nym ruchu

posuwowym prostoliniowym zwrotnymi obrotowym przedmiotu - czo em tarczy; przy

ruchu posuwowo-zwrotnym przedmiotu, przy posuwie w kierunku czo a tarczy (niedu e

powierzchnie) i przy ruchu obrotowym przedmiotu,

szlifowanie na okr g o - obwodem tarczy; wzd u ne zewn trzne i wewn trzne przy ruchu

obrotowym i posuwowym prostoliniowo-zwrotnym przedmiotu, poprzeczne zewn trzne

i wewn trzne przy ruchu obrotowym i posuwowym promieniowym przedmiotu - czo em

tarczy przy ruchu obrotowym przedmiotu (niewielkie powierzchnie walcowe),

szlifowanie gwintów zewn trznych i wewn trznych ciernicami pojedynczymi lub

wielokrotnymi,

szlifowanie uz bie kó z batych - kszta towe, obwiedniowe, szlifowanie powierzchni

profilowych - p askich z posuwem wzd u nym przedmiotu, obrotowych zewn trznych

i wewn trznych z ruchem obrotowym i posuwem promieniowym przedmiotu oraz

walcowo-czo owych z ruchem obrotowym przedmiotu i posuwem prostopad ym lub

uko nym ciernicy (powierzchnie profilowe powstaj przez odwzorowanie zarysu

ciernicy),

szlifowanie powierzchni kszta towych wypuk ych i wkl s ych o podwójnych

krzywiznach wg kopia u lub programu numerycznego.

Podczas szlifowania powierzchni osiowo-symetrycznych tarcza cierna oraz przedmiot

obrabiany otrzymuj ruchy obrotowe przeciwnie skierowane. Ze wzgl du na sposób

mocowania przedmiotu wyró nia si szlifowanie k owe (rys. 38a); przedmiot jest mocowany

w k ach z zabierakiem i bezk owe (rys. 38b); przedmiot jest podparty podtrzymk

i przesuwany za pomoc sk adowej osiowej si y skrawania. Przy szlifowaniu k owym wy-

ka czaj cym obracaj cy si przedmiot wykonuje ruch posuwowo-zwrotny z posuwem

wzd u nym 2

1

3

1f szeroko ci ciernicy na jeden obrót przedmiotu.

Droga doj cia i wyj cia ciernicy jest tego samego rz du. Posuw poprzeczny (dosuw) na

jeden lub na podwójny przesuw wzd u ny przedmiotu przyjmuje si ap - 0,0025÷0,08 mm

(ap = 0,02÷0,2 mm, f = 1÷4 mm/obr przy szlifowaniu zgrubnym) w zale no ci od sztywno ci

i twardo ci przedmiotu oraz wymaganej chropowato ci. Naddatek na szlifowanie

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 62

S = 0,15÷0,3 mm jest zdejmowany w kilku przej ciach. Teoretyczn liczb przej oblicza si

dziel c pa

S.

Rzeczywista g boko szlifowania jest kilkana cie procent mniejsza wskutek

odkszta ce spr ystych przedmiotu i tarczy ciernej spowodowanych stosunkowo du

warto ci si y odporowej. Wobec tego przy dok adnym szlifowaniu stosuje si tzw.

wyiskrzanie, które polega na wielokrotnym ruchu posuwowo-zwrotnym przedmiotu

wzgl dem tarczy bez dosuwu poprzecznego (przy szlifowaniu wg bnym zatrzymuje si

posuw poprzeczny), a do ca kowitego odpr enia si przedmiotu obrabianego i tarczy

ciernej. Podczas wyiskrzania intensywno iskrzenia w strefie skrawania jest miar usuwania

naddatku pozosta ego wskutek odkszta ce spr ystych. W chwili, gdy iskrzenie ustaje,

proces wyiskrzania jest zako czony. Procesy szlifowania przebiegaj z doprowadzeniem

cieczy ch odz co-smaruj cej, która oprócz ch odzenia i smarowania usuwa produkty

skrawania i zu ycia ciernicy.

Szlifowanie wg bne stosuje si do krótkich elementów powierzchni obrotowych.

Tarcza cierna lub zestaw tarcz o zarysie wymaganej powierzchni porusza si z posuwem

prostopad ym do powierzchni obrabianej (rys. 38c). Posuw poprzeczny przy szlifowaniu

wg bnym jest rz du 0,002÷0,05 mm na jeden obrót przedmiotu. Szlifowanie bezk owe

odbywa si na ogó z posuwem wzd u nym. Cz szlifowana podparta uko n podpórk jest

umieszczona mi dzy dwoma tarczami ciernymi, które obracaj si w tym samym kierunku.

Tarcza szlifuj ca obraca si szybko z pr dko ci np. 35 m/s, a druga - prowadz ca - znacznie

wolniej: 0,15÷1,5 m/s. O tarczy prowadz cej jest pochylona pod k tem 1÷4,5° do osi tarczy

szlifuj cej celem nadania cz ci szlifowanej posuwu wzd u nego.

Szlifowanie otworów cylindrycznych lub sto kowych z posuwem wzd u nym przebiega

podobnie jak szlifowanie d ugich wa ków (rys. 38d). Po ka dym podwójnym przej ciu

ciernicy jest realizowany posuw poprzeczny (dosuw) przedmiotu o warto ap = 0,002÷0,01

mm przy szlifowaniu wyka czaj cym i ap = 0,006÷0,03 mm przy szlifowaniu zgrubnym.

rednica ciernicy jest ograniczona warto ci rednicy szlifowanego otworu, najcz ciej

wynosi ok. 0,75 rednicy otworu. Do uzyskania w a ciwej pr dko ci szlifowania, szczególnie

przy obróbce ma ych otworów, stosuje si du e pr dko ci obrotowe rz du

n = 30 000÷l00000 obr/min. Przy obróbce otworów w cz ciach nieobrotowych stosuje si

szlifowanie planetarne (rys. 38g).

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 63

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 64

Rys. 38. Podstawowe odmiany szlifowania:

a) szlifowanie k owe wa ków,

b) szlifowanie bezk owe wa ków,

c) szlifowanie wg bne,

d) szlifowanie otworów (zwyk e),

e) szlifowanie otworów planetarne,

f) szlifowanie powierzchni obwodem ciernicy,

g) szlifowanie powierzchni czo em ciernicy;

vs - pr dko ciernicy,

vp - pr dko przedmiotu,

ap - grubo skrawania,

H - szeroko ciernicy,

vlp - pr dko obwodowa tarczy pomocniczej,

L - przemieszczenie tarczy,

l - d ugo wa ka,

f- posuw wzd u ny,

a - k t nachylenia ciernicy pomocniczej

wzgl dem g ównej,

lw - droga wyj cia,

ld - droga doj cia,

Ds - rednica tarczy segmentowej,

dp - rednica przedmiotu,

ds - rednica ciernicy do otworów. ród o: Górski E.: Obróbka skrawaniem. WSiP, Warszawa 1987

Szlifowanie p aszczyzn mo e by wykonywane powierzchni walcow lub czo ow

ciernicy (rys. 38f, g). Przy szlifowaniu zgrubnym (powierzchni walcow ) stosuje si

g boko szlifowania ap = 0,015÷0,05 mm i posuw wzd u ny f do 70 m/min, przy

szlifowaniu wyka czaj cym ap = 0,005÷0,01 mm i f = 10÷20 m/min. Przy szlifowaniu

wyka czaj cym czo em ciernicy ap = 0,005÷0,01 mm i f = 20÷30 m/min. Do szlifowania

materia ów twardych stosuje si spoiwa mi kkie, do materia ach mi kkich -spoiwa twarde.

Pr dko skrawania jest ograniczona wytrzyma o ci spoiwa na rozerwanie ciernicy

przez si y od rodkowe. W zale no ci od zastosowanego spoiwa pr dko ci skrawania

wynosz :

v = 35 m/s - spoiwa ceramiczne (tradycyjne),

v = 45 m/s - spoiwa magnezytowe,

v = 50÷80 m/s - spoiwa elastyczne,

v = 200÷300 m/s - spoiwa metalowo-galwaniczne.

Prawid owy przebieg procesu szlifowania wymaga poprawnego zamocowania, obci gania

i wyrównowa enia tarczy ciernej. Obci ganie polega na usuni ciu bicia promieniowego

i wzd u nego ciernicy (nadania wymaganej geometrii lub jej przywrócenia w przypadku

st pienia) za pomoc obci gacza diamentowego. Wyrównowa enie statyczne polega na

doprowadzeniu rodka ci ko ci tarczy do po o enia osiowego (nale y je zawsze stosowa ).

Wyrównowa enie dynamiczne polega na ograniczeniu do mo liwego minimum

momentów si bezw adno ci powstaj cych wskutek niejednorodnego rozk adu masy

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 65

ciernicy. Powinno by stosowane bezpo rednio na wrzecionie szlifierki je eli pr dko

obwodowa tarczy jest wi ksza ni 45 m/s.

Najcz ciej stosowanymi materia ami ciernymi s : korund lub elektrokorund A12O3,

w glik krzemu SiC, w glik boru B4C, regularny azotek boru B4N i diament. Oznaczanie

ciernic uj te jest w PN ISO 525:2001 i ujmuje: kszta t i wymiary, materia i wielko ziaren,

rodzaj spoiwa, struktur i twardo ciernicy. Podstawowe rodzaje szlifierek do wa ków to:

k owe, bezk owe, do p aszczyzn, do otworów, do gwintów, ostrzarki do narz dzi oraz

szlifierki CNC.

4.6.2. Pytania sprawdzaj ce

Odpowiadaj c na pytania, sprawdzisz, czy jeste przygotowany do wykonania wicze .

1. Jaki jest cel szlifowania elementów?

2. Jakie s podstawowe rodzaje szlifierek?

3. Jakie s typowe prace wykonywane na szlifierkach?

4. Jakimi metodami mo na obrabia ko a z bate na szlifierkach?

5. Jakie materia y s stosowane na ciernice?

6. Jakie znasz rodzaje ciernic?

4.6.3. wiczenia

wiczenie 1

Dobierz kszta t ciernicy do konkretnej operacji obróbkowej.

Sposób wykonania wiczenia

Aby wykona wiczenie powiniene :

1) zapozna si z dokumentacj technologiczn wykonania detalu,

2) zapozna si z DTR i instrukcj obs ugi obrabiarki,

3) dobra kszta t potrzebnej ciernicy,

4) uzasadni wybór.

Wyposa enie stanowiska pracy:

przyk adowe dokumentacje technologiczne,

DTR i instrukcje obs ugi obrabiarek,

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

wiczenie 2

Wykonaj operacje szlifowania cz ci maszynowej zgodnie z rysunkiem.

Sposób wykonania wiczenia

Aby wykona wiczenie powiniene :

1) zapozna si z dokumentacj technologiczn wykonania detalu,

2) zapozna si z DTR i instrukcj obs ugi obrabiarki,

3) dobra kszta t potrzebnej ciernicy,

4) uzasadni wybór ciernicy,

___________________________________________________________________________ „Projekt wspó finansowany ze rodków Europejskiego Funduszu Spo ecznego” 66

5) zamocowa przedmiot obrabiany,

6) wykona operacje szlifowania,

7) zaprezentowa efekty swojej pracy,

8) dokona oceny wiczenia.

Wyposa enie stanowiska pracy:

dokumentacja technologiczna,

szlifierka do p aszczyzn,

szlifierka do wa ków,

DTR i instrukcje obs ugi obrabiarek,

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.

4.6.4. Sprawdzian post pów Tak Nie

Czy potrafisz:

1) wymieni podstawowe operacje wykonywane na szlifierkach?

2) wymieni podstawowe rodzaje szlifierek?

3) dobiera narz dzia cierne?