Maszyny technologiczne konwencjonalne


Maszyny technologiczne konwencjonalne
I. WSTP.
Frezowaniem nazywa się obróbkę skrawaniem za pomocą narzędzi wieloostrzowych, zwanych
frezami. Obrabiarki do tego rodzaju obróbki nazywają się frezarkami.
Ruch główny (roboczy) obrotowy wykonuje frez, a ruch posuwowy przedmiot zamocowany na stole.
Frez ma kształt bryły obrotowej (walcowej, sto\kowej lub innej). Ostrza są nacięte na jego powierzchni
bocznej (frez walcowy), a często tak\e na powierzchni czołowej (frez czołowy).
1. Frezarki
Frezarki dzielą się na poziome i pionowe zale\nie od poło\enia osi freza w czasie pracy. Stół
frezarki poziomej mo\e być przesuwany mechanicznie i ręcznie w trzech prostopadłych kierunkach:
- wzdłu\nym
- poprzecznym
- pionowym.
Taka obrabiarka nazywa się frezarką poziomą zwykłą. Je\eli stół frezarki poziomej zwykłej
jest zaopatrzony w obrotnicę umo\liwiającą skręcenie stołu wokół osi pionowej o pewien kąt, to
frezarka taka nosi nazwę frezarki uniwersalnej. Na frezarce uniwersalnej mo\na nacinać rowki
śrubowe, co ma du\e zastosowanie w obróbce narzędzi o ostrzach skośnych i kół o uzębieniu skośnym.
W frezarkach pionowych oś obrotu freza ma w czasie pracy poło\enie pionowe, a wiec prostopadłe do
powierzchnie stołu. Niektóre z frezarek pionowych mają mechanizm umo\liwiający ustawienie i prace
wrzeciona i freza w poło\eniu pochyłym.
Stół frezarki pionowej ma posuw wzdłu\ny mechaniczny i ręczny, zaś ruch pionowy stołu stosowany
jest tylko do ustawienia stołu w pozycji umo\liwiającej frezowanie.
2. Frezy
Zale\nie od kształtu ostrzy freza dzielą się na frezy:
- ścinowe
- zataczane
- kÄ…towe
Frezy ścinowe ostrzy się na powierzchni przyło\enia, a frezy zataczane za powierzchni natarcia. Ostrza
frezów mogą być:
a) Proste zgodne z tworzÄ…cÄ… walca,
b) Åšrubowe.
Zwojowość freza określa się tak jak zwojowość śruby:
Frez jest prawozwojny wtedy, gdy ustawiony osią pionowo ma zwoje wznoszące się od lewej ręki w
prawo, lewozwojny  w lewo.
Je\eli frez walcowy ma nacięte ostrza równie\ na jednaj z powierzchni czołowych, to nazywa
się frezem walcowo  czołowym i skrawa nie tylko ostrzami naciętymi na powierzchni walcowej, ale
równie\ ostrzami na czole.
Frezy walcowo  czołowe o średnicach małych są wykonywane razem z uchwytem, nazywają się one
frezami palcowymi.
Słu\ą do frezowanie krzywek, rowków.
Frezy tarczowe mogą mieć ostrza tylko na powierzchni walcowej.
SÄ… to frezy jednostronne.
1.1 Rysunek frezów:
a) palcowy
b) i c) tarczowe
3. Frezowanie.
Powierzchnie płaskie mogą być
obrabiane:
a) Za pomocÄ…
frezowania
obwodowego frezem walcowym;
b) Za pomocą frezowania czołowego frezem czołowym lub głowica czołową;
Podziału frezów mo\na dokonać tak\e pod względem narzędzia, frezy:
a) Walcowe
b) Walcowo  czołowe
c) Piłkowe
d) Trzpieniowe
e) Kształtowe
Frezowanie mo\e być:
- przeciwbie\ne;
- współbie\ne.
Frezowanie jest przeciwbie\ne (rysunek poni\ej), je\eli frez obraca się w kierunku strzałki
Przedmiot zaś przesuwa się w kierunku strzałki II.
Ostrze freza 1 w pewnym miejscu zajmuje pozycje A. W momencie dojścia ostrza do pozycji A opór
skrawania wynosi 0, ale przy dalszym ruchu freza i przedmiotu opór skrawania, a więc i siła skrawania,
wzrastają od zera do swej największej wartości w punkcie B, który jest punktem wyjścia ostrza z
materiału.
1.2 Rysunek pracy ostrza freza walcowego przy frezowaniu przeciwbie\nym:
a) schemat, b) kształt wióra.
Frezowanie jest współbie\ne, je\eli kierunek ruchu głównego
(roboczego) jest zgodny z kierunkiem ruchu posuwowego.
Parametry frezowania.
We frezowaniu, jak w ka\dej obróbce mechanicznej charakterystycznymi wielkościami są:
a) Szybkość skrawania;
b) Posuw skrawania
c) Głębokość skrawania
5. Podzielnica.
Często trzeba stosować dokładny podział na obwodzie kołowym przedmiotu, np. przy
wykonaniu frezów, wierteł, kół zębatych. Do tego słu\ą podzielnice (rysunek).
Dzielimy je na:
a) Zwykłe
b) Zwykłe z przekładnią
c) Uniwersalne
Podzielnica z przekładnią ma wrzeciono wydrą\one i nagwintowane na roboczym końcu do
nakręcenia uchwytu lub tarczy zabierakowej oraz zaopatrzone w gniazdo sto\kowe na kieł.
1.3 Rysunek podzielnicy:
II. KLASYFIKACJA METOD OBRÓBKI KÓA ZBATYCH
Obróbka kół zębatych mo\e być przeprowadzona według metod:
a) kształtowej
b) kopiowej
c) obwiedniowej.
W metodzie kształtowej narzędzie ma kształt wrębu.
W metodzie kopiowej prowadnice suportu narzędziowego są wodzone wzdłu\ kopiału (wzornika).
W metodzie obwiedniowej narządzie obwodzi zarys zęba przez kolejne poło\enia ostrzy skrawających.
Przy omawianiu metod obróbki kół zębatych nale\y mieć na uwadze:
a) Sposób obróbki, który mo\e odbywać się:
- struganiem,
- dłutowaniem,
- frezowaniem
- szlifowaniem
b) Kształt narzędzia i geometrię jago ostrzy,
c) Cykl roboczy, który mo\e odbywać się w sposób:
- ciągły  bez przerw, tj. obróbka wszystkich zębów w kole jest
przeprowadzona jednocześnie, stopniowo,
- przerywany  charakteryzujący się tym, \e po obróbce jednego wrębu następuje podział i
cykl obróbki powtarza się dla następnego wrębu,
Z kinematycznego punktu widzenia nale\y stwierdzić, \e obrabiarki
pracujące z cyklem ciągłym  nieprzerwanym mają prostszy układ kinematyczny ni\ obrabiarki z
cyklem przerywanym, do cyklu ciągłego natomiast stosuje się bardziej zło\one narzędzia, trudniejsze
do ostrzenia i ustawienia ani\eli narzędzia do obróbki przerywanej.
Poza tym nale\y odró\nić obróbkę:
1) zgrubną (zdzieranie) mająca na celu usunięcie nadmiernego materiału z wrębu; powinna ona
odbywać się na obrabiarkach do obróbki zgrubnej, o mniejszej dokładności, sztywnej i znacznie
tańszej, narzędziami narzędziami uproszczonych kształtach, mniej dokładnych, a przez to tańszych;
2) kształtującą, której celem jest nadanie ostatecznego kształtu zarysowi zęba za pomocą narzędzi
bardzo dokładnych, o zło\onych kształtach, a tym samym bardzo drogich.
III. DAUTOWANIE WEDAUG METODY MAAGA
3.1 Obróbka uzębienia w walcowym kole na dłutownicy Maaga.
Zasadę nacinania uzębienia wg metody Maaga pokazuje powy\szy rysunek. Jest to dłutowanie
metodÄ… Maaga.
I  poło\enie odpowiada momentowi, gdy narzędzie zaczyna nacinać ząb pierwszy, przy czym
nacinanie koło jak gdyby przetacza się po zębatce, wykonując jednocześnie przesuniecie w kierunku
strzałki B oraz obrót w kierunku A;
II  poło\enie odpowiada końcowemu stanowi, tj., gdy koło przesunęło się dokładnie o jedną
podziałkę, a jednocześnie obróciło o kąt odpowiadający tej jednej podziałce, podziałce wiec ząb został
w części obrobiony.
III  poło\enie, gdy narzędzie zatrzymało się u góry (nad nacinanym kołem), samo zaś koło
tylko przesuwa się (bez obrotu) wstecz jedną podziałkę w kierunku strzałki C i w ten sposób następuje
podział.
Po dokonaniu podziału następuje drugi cykl ruchów, a więc narzędzie rozpoczyna ruch
roboczy, a nacinane koło ruchy toczne i w ten sposób zostanie obrobiony drugi ząb itd.
Ruchy przy obróbce.
- ruch roboczy (dłutujący) narzędzia,
- ruch odtaczania składa się z części przesuwnej i obrotowej.
Zamocowanie narzędzia.
Ustawienia narzędzia-zębatki dokonujemy w płaszczyznie czołowej, pionowej dłutownicy. Do
podsuwania no\a przeznaczone są nagwintowane czopki przesuwane przez przekręcanie sworzni, na
których znajduje się koło zębate.
Podczas jałowego suwu suwaka narzędzie jest odchylane w celu uniknięcia tarcia narzędzia o obrabiany
przedmiot.
Geometria ostrza narzędzia-zębatki Maaga.
Poniewa\ narzędzie wykonuje ruch roboczy prostopadle do powierzchni czołowej obrabianego
koła, przeto krawędz zęba zębatki zrzutowana na powierzchnię czołową musi dać odpowiednie
wymiary liniowe i kątowe nominalne obrabianego koła (rysunek poni\ej).
Obróbka walcowych kół zębatych o uzębieniu śrubowym.
Obróbka zębów śrubowych, narzędziem-zębatka według metody Maaga odbywa się w sposób
podobny jak nacinanie zębów prostych. Ró\nica polega jedynie na tym, \e narzędzie wykonuje ruch
roboczy (strugający) wzdłu\ linii zęba. W tym celu skręca się obrotnicę z prowadnicami suwaka
narzÄ™dziowego narzÄ™dziowego o kÄ…t pochylenia linii zÄ™ba ²0.
Zamocowanie narzędzia.
Gdy do obróbki śrubowych zębów zostanie u\yte takie samo narzędzie jak do obróbki zębów
prostych, wówczas sposób zamocowania narzędzia jest taki sam jak przedstawiono na rysunku. W tym
przypadku jednak wybieg narzędzia musi być stosunkowo du\y. W celu uniknięcia tego zwiększonego
wybiegu stosuje się specjalne narzędzia-zębatki z zębami skośnymi, a wówczas musi być zastosowany
specjalny imak narzędziowy umo\liwiający ustawienie narzędzia równolegle do czoła obrabianego
koła.
IV. DAUTOWANIE WEDAUG METODY FELLOWSA.
Zasadę nacinania uzębienia według metody Fellowsa pokazano na rysunku poni\ej.
Podczas obróbki kół zębatych według metody Fellowsa występują, więc następujące ruchy
zasadnicze:
a) Ruch roboczy narzędzia posuwisto-zwrotny wzdłu\ linii zęba,
b) Obrotowy ruch narzędzia (no\a Fellowsa),
c) Obrotowy ruch nacinanego koła.
Obroty obrabianego koła oraz narzędzia odbywają się w ten sposób, jak gdyby
współpracowały ze sobą dwa koła zębate tworzące przekładnię zębatą. Zarys zęba obrabianego koła jest
obwiednią kolejnych poło\eń zarysu zęba no\a Fellowsa.
Oprócz wy\ej wymienionych ruchów występują podczas obróbki ruchy pomocnicze:
d) Promieniowy ruch dosuwowy wgłębny mający na celu zbli\enie narzędzia ku kołu, aby
wprowadzić narzędzia na odpowiednią głębokość w materiał nacinanego koła. Ruch ten
występuje w początkowym okresie oraz w momencie, gdy po dokonaniu obróbki zgrubnej
nale\y dalej wgłębić narzędzie, aby wykończyć zęby koła nacinanego,
e) Ruch odsuwający narzędzie od przedmiotu lub przedmiot od narzędzia w czasie
powrotnego skoku narzędzia. Ruch ten jest bezwzględnie potrzebny, gdy\ umo\liwia
uniknięcie tarcia zębów narzędzia o zęby nacinanego koła.
Nale\y wreszcie nadmienić, \e nowoczesne dłutownice Fellowsa są
zaopatrzone w urządzenie do samoczynnego wyłączania ruchów obrabiarki po zakończonej obróbce
koła zębatego.
Geometria ostrza no\a Fellowsa.
Zale\ności geometryczne dla ostrzy no\a Fellowsa ustalimy na podstawie rysunku.
Przyjmujemy przy tym dla uproszczenia, \e w rzucie poziomym ząb o zarysie ewolwentowym został
zastąpiony przez zębatkę.
NarzÄ™dzie ma kÄ…t przyÅ‚o\enia µ dla krawÄ™dzi wierzchoÅ‚kowej, zaÅ› dla krawÄ™dzi bocznych jest
to kąt ś , ponadto zaś dla krawędzi wierzchołkowej mamy kąt natarcia ł.
Poniewa\ narzędzie wykonuje ruch roboczy w kierunku równoległym do osi, przeto
nominalny kąt zarysu zęba narzędzia powinien dokładnie odpowiadać nominalnemu kątowi zarysu
nacinanego koła w rzucie na powierzchnię czołową nacinanego koła.
Obróbka kół zębatych o uzębieniu śrubowym metodą Fellowsa.
Struganie zębów śrubowych na dłutownicy Fellowsa nastręcza pewne trudności. Wrzeciono
robocze dłutownicy pozostaje w tym samym poło\eniu, jak przy nacinaniu zębów prostych, a więc oś
wrzeciona jest równoległa do osi nacinanego koła. Ruch roboczy narzędzia odbywa się równie\
równolegle do osi nacinanego koła. Chcąc więc nacinać zęby śrubowe, musimy podczas ruchu
roboczego narzędzia nadać mu dodatkowo ruch obrotowy, aby uzyskać ostatecznie ruch śrubowy.
Narzędzie musi mieć zęby śrubowe.
V. FREZOWANIE OBWIEDNIOWE.
Frezowanie obwiedniowe walcowych kół zębatych polega na zasadzie współpracy ślimaka z
kołem ślimakowym (rysunek), z tym \e w przypadku frezowania mamy do czynienia zamiast ślimaka z
frezem ślimakowym, a zamiast koła ślimakowego występuje obrabiane koło walcowe.
Po jednym obrocie freza ślimakowego koło obrabiane obróci się o kąt odpowiadający jednemu
skokowi zwoju zębów freza ślimakowego. Gdy frez jest jednokrotny (jednozwojny), wówczas
obrabiane koło obróci się o kąt odpowiadający jednej podziałce, gdy jest k-krotny  krotny kąt
odpowiadający k podziałkom.
VI. STRUGANIE WEDAUG METODY GLEASONA.
Struganie metodą Gleasona wykorzystuje się do obróbki sto\kowych kół zębatych (rysunek).
Odró\niamy dwa sposoby obróbki kół sto\kowych wg tej metody :
a) Starszy sposób (stosowany do dzisiaj dla małych kół);
b) Sposób nowoczesny.
Sposób starszy przedstawiono na rysunku powy\ej. Na przedłu\eniu obrabianego koła 1 jest
osadzony na wspólnej osi I-I segment zębaty 2 mający ten sam kąt sto\ka podziałowego, co nacinane
koło. Segment zębaty 2 zazębia się z pierścieniową zębatką 3 mogąca się obracać dookoła własnej osi
II-II. Zębatka ta podczas tego obrotu zabiera za sobą prowadnice suwaka narzędzia nacinającego zęby
koła 1. Ruch obrotowy dookoła osi I-I otrzymuje nacinane koło 1 i segment zębaty 2od pałąka 4, który
otrzymuje ruch wahający od krzywki (niewidocznej na rysunku) poprzez cięgło 5.
1. TOKARKI  PODZIAA I KINEMATYKA TOCZENIA
Wśród ró\nych rodzajów obróbki metali skrawaniem toczenie jest procesem najbardziej
rozpowszechnionym. Wynika to z potrzeby stosowania w ró\nego rodzaju maszynach i urządzeniach części o
kształtach obrotowych, wykonywanych przez toczenie na maszynach zwanych tokarkami.
Tokarki - zale\nie od przeznaczenia - mo\na podzielić na następujące grupy: tokarki ogólnego
przeznaczenia, tokarki specjalizowane i tokarki specjalne.
Tokarki ogólnego przeznaczenia: tokarki kołowe, tokarki tarczowe, tokarki karuzelowe, tokarki wielono\owe,
tokarki rewolwerowe, półautomaty i automaty tokarskie.
Tokarki specjalizowane: tokarki do robót bardzo dokładnych, tokarki do robót kształtowych, tokarki obcinarki.
Tokarki specjalne: tokarki specjalne dla przemysłu hutniczego do toczenia walców, tokarki specjalne dla
kolejnictwa, tokarki specjalne dla przemysłu samochodowego.
Najliczniejszą grupę tokarek u\ywanych w przemyśle stanowią tokarki kłowe, które mo\na podzielić
jeszcze na tokarki produkcyjne oraz tokarki pociągowe. Obie te grupy tokarek kłowych ró\nią się między sobą
sposobem napędu suportu przesuwającego nó\. podczas toczenia. Tokarki produkcyjne są do tego celu
wyposa\one w wałek pociągowy; a tokarki pociągowe mają ponadto śrubę pociągową, która zapewnia bardzo
dokładne przesuwanie no\a. Dzięki u\yciu śruby pociągowej tokarki pociągowe mają znacznie szerszy zakres
zastosowania ni\ tokarki produkcyjne. Mo\na na nich bowiem wykonywać - oprócz wielu innych robót -
równie\ nacinanie gwintów.
Rysunek poni\ej przedstawia tokarkę pociągową. Na jednym końcu ło\a 6, wyposa\onego w prowadnice,
znajduje się wrzeciennik 1. Na drugim końcu ło\a jest umieszczony konik 5. Z boku ło\a znajdują się: śruba
pociągowa 10, wałek pociągowy 12, zębatka 11 oraz skrzynka posuwu 2 przenosząca napęd z wrzeciennika na
suport. Na prowadnicach ło\a mogą się przesuwać sanie wzdłu\ne suportu połączone ze skrzynką suportową 4,
na której jest widoczna wśród innych mechanizmów dzwignia do włączania posuwu za pomocą śruby
pociągowej. Na saniach wzdłu\nych są umieszczone sanie poprzeczne suportu, a na nich imak narzędziowy 3.
Ao\e tokarki jest ustawione na dnie blaszanej wanny 9 i wraz z niÄ… jest umocowane do podstaw 7 i 8.
We wrzecienniku znajdują się mechanizmy przenoszące napęd z silnika na wrzeciono tokarki, na którym jest
umieszczony uchwyt szczękowy, mocujący materiał podczas obróbki.
Wrzeciono tokarki to wałek z otworem przelotowym zakończonym sto\kowo. W sto\ek ten wciska się
kieł, który wraz z kłem konika podtrzymuje niekiedy materiał podczas toczenia.
Do napędzania tokarki słu\y silnik elektryczny, który przenosi napęd na wrzeciennik. Ruch obrotowy z
wrzeciennika jest przenoszony następnie za pomocą przekładni zębatej na przekładnię skrzynki posuwów. Ze
względu na bezpieczeństwo obsługi przekładnie są przykryte osłonami. Uruchamianie i zatrzymywanie
wrzeciona oraz zmiana kierunku ruchu obrotowego wrzeciona są dokonywane za pomocą dzwigni i wałka 13.
Wrzeciennik tokarki jest przekładnią, dzięki której z silnika o stałej prędkości obrotowej mo\na
uzyskiwać ró\ne prędkości obrotowe wrzeciona. Główną częścią wrzeciennika jest wrzeciono od strony otworu
sto\kowego zakończone gwintem zewnętrznym, na który nakręca się uchwyt tokarki lub tarczę zabierakową.
Wrzeciono mo\e obracać się w panewkach ło\yska, z których jedno jest cylindryczne, a drugie - sto\kowe.
Zmianę prędkości obrotowej uzyskuje się we wrzecienniku za pomocą przekładni zębatej. Liczba osiąganych
stopni prędkości zale\y od konstrukcji wrzeciennika. W ró\nych typach tokarek stosuje się ró\ne wrzecienniki -
od bardzo prostych do skomplikowanych. Wrzecienniki są wyposa\one w urządzenie zwane nawrotnicą, które
umo\liwia przekazywanie skrzynce suportowej ruchu obrotowego w jednym lub drugim kierunku. Nawrotnica
jest zwykle umieszczana we wrzecienniku i stanowi jeden z jego mechanizmów.
W tokarce między wrzeciennikiem a skrzynką posuwów znajdują się w zazębieniu koła zębate. Mają one za
zadanie przenoszenie ruchu obrotowego na skrzynkÄ™ suportowÄ… oraz przyspieszanie lub zwalnianie tego ruchu w
stosunku do ruchu wrzeciona.
Do podpierania podczas toczenia długich lub cię\kich przedmiotów, zamocowanych w uchwycie tokarki lub
umocowanych w kłach, słu\y konik. Poprzeczne przesunięcie konika wykorzystuje się często do toczenia
sto\ków o małym kącie wierzchołkowym.
Suport tokarki słu\y do mocowania i przesuwania no\a podczas toczenia. Skrzynka suportowa jest
umocowana od spodu do sań wzdłu\nych suportu. W skrzynce suportowej są umieszczone mechanizmy słu\ące
do przenoszenia ruchu ze śruby pociągowej lub wałka pociągowego na suport. W dolnej części skrzynki supor-
towej znajduje się mechanizm do uruchamiania wrzeciona tokarki. Składa się on z wałka, poruszającego
sprzęgło, i dzwigni. Imak jednono\owy mo\e być zastąpiony imakiem czterono\owym. W takim przyrządzie
zamocowuje się zwykle cztery no\e o ró\nych kształtach, przeznaczone do ró\nych zabiegów. Po zakończeniu
jednego zabiegu mo\na zluzować dzwigniÄ… nakrÄ™tkÄ™ Å›ruby głównej imaka i - obróciwszy gÅ‚owicÄ™ o kÄ…t 90° -
ponownie ją unieruchomić. Dzięki temu bardzo szybko jeden nó\ mo\na zastąpić innym, niezbędnym do
dalszych czynności tokarskich. W dolnej części skrzynki suportowej znajduje się mechanizm do uruchamiania
wrzeciona tokarki.
Mechanizmem umo\liwiającym zmianę posuwu no\a jest skrzynka posuwów. W tokarkach kłowych
często w skrzynkach posuwów jest stosowana przekładnia typu Nortona.
2. NARZDZIA TOKARSKIE
Podstawowymi narzędziami stosowanymi w procesach obróbki skrawaniem przez toczenie są no\e
tokarskie. Liczne ich odmiany ró\nią się między sobą poło\eniem ostrza, poło\eniem krawędzi skrawającej,
sposobem zamocowywania oraz sposobem wykonania.
Przyjmując jako podstawę podziału przeznaczenie no\y, rozró\nia się:
" no\e do obtaczania, zwane obtaczakami,
" no\e do wytaczania, zwane wytaczakami,
" no\e do przecinania, zwane przecinakami,
" no\e do toczenia kształtowego, zwane no\ami kształtowymi.
Wymienione w tej grupie no\e w większości przypadków wykonuje się w dwóch odmianach
przeznaczonych do ró\nych rodzajów obróbki. Pierwszą odmianę stanowią no\e słu\ące do operacji wstępnej,
zwane zdzierakami, a drugą - no\e słu\ące do obróbki wykańczającej, zwane wykańczakami.
No\e do obtaczania są stosowane do toczenia wzdłu\nego powierzchni zewnętrznych. Za ich pomocą
toczy się wałki gładkie, wałki stopniowe, powierzchnie sto\kowe oraz płaskie powierzchnie czołowe tych
wałków lub innych przedmiotów toczonych. Typowe no\e tokarskie do obtaczania pokazano na rys. No\em
lewym - rys. a) - nazywamy nó\, który ma krawędz skrawającą po stronie kciuka lewej ręki, poło\onej na
powierzchni natarcia i skierowanej palcami ku wierzchołkowi no\a. No\em prawym - rys. b) - nazywamy nó\,
który ma krawędz skrawającą po stronie kciuka prawej ręki, poło\onej na powierzchni natarcia i skierowanej
palcami ku wierzchołkowi no\a.
No\e do wytaczania są przeznaczone do toczenia powierzchni wewnętrznych zarówno wzdłu\nych, jak
i poprzecznych, o kształtach walcowych  rys. b), sto\kowych - rys. a) lub płaskich.
No\e do przecinania słu\ą do cięcia na tokarce materiału w postaci prętów, odcinania przedmiotu
wytoczonego uprzednio z pręta oraz nacinania rowków zewnętrznych na przedmiotach obrabianych na tokarce.
No\e kształtowe o ró\nym zarysie krawędzi skrawających są przeznaczone do toczenia np. powierzchni
kulistych (a), do toczenia i zataczania frezów kształtowych (b) itp.
Ze względu na poło\enie ostrza rozró\niamy no\e proste, wygięte i odsadzone. No\e proste mają
ostrze, które jest przedłu\eniem trzonka i nie jest w stosunku do jego osi ani przesunięte, ani wygięte.
Przykładem no\y prostych są no\e do obtaczania przedstawione. No\e wygięte mają część roboczą wygiętą w
stosunku do osi trzonka w lewo lub w prawo.
Ze względu na sposób zamocowywania w tokarce rozró\niamy no\e oprawkowe i imakowe. Wszystkie
no\e zamocowywane bezpośrednio w imaku tokarki nazywamy imakowymi. W odró\nieniu od nich no\ami
oprawkowymi nazywamy takie, które są uchwycone w specjalnych oprawkach, a dopiero wraz z nimi
mocowane w imaku tokarki lub głowicy rewolwerowej. Nó\ oprawkowy przeznaczony do pracy w imaku
no\owym przedstawiono na rysunku poni\ej.
Ze względu na sposób wykonania rozró\nia się no\e jednolite - rys. a) i niejednolite - (rys. b) i c).
Ze względu na charakter pracy rozró\niamy no\e zwykle oraz no\e wysoko wydajne. Zwykłymi
nazywamy no\e. które są przystosowane do pracy w normalnych warunkach skrawania. Takimi no\ami skrawa
się ze stosunkowo małymi szybkościami, a posuwy no\a nie są zbyt du\e.
Gdy jednak konieczne jest zwiększenie wydajności procesu skrawania zwiększa się szybkość skrawania lub
posuw. W takim przypadku nie mo\na stosować no\y u\ywanych do pracy w normalnych warunkach. gdy\ ich
wytrzymałość jest zbyt mała. Do obróbki wysoko wydajnej stosuje się no\e ze specjalnych materiałów oraz no\e
o specjalnych kształtach. No\e takie mają nalutowane płytki z węglików spiekanych, ujemny kąt natarcia oraz
niekiedy łamacze wióra. Aamacze wióra są stosowane ze względu na bezpieczeństwo pracy tokarza i łatwiejszy
transport wiórów. Roz\arzone wióry, powstające podczas obróbki szybkościowej w du\ych ilościach, mogą być
przyczyną nieszczęśliwych wypadków. Z tego powodu proces skrawania nale\y prowadzić tak, aby oddzielający
się od materiału wiór szybko ulegał złamaniu lub przynamniej zwinięciu.
3. PRZYRZDY DO MOCOWANIA PRZEDMIOTÓW
Sposób zamocowania przedmiotu na tokarce zale\y od jego kształtu i wymiarów. W związku z tym
stosuje się ró\ne przyrządy do mocowania, stanowiące wyposa\enie tokarek. Zasadniczo przedmioty prze-
znaczone do toczenia zamocowuje się w uchwytach lub kłach.
Najczęściej do mocowania przedmiotów małych i średniej wielkości o kształtach walcowym lub
pierścieniowym jest stosowany uchwyt samocentrujący spiralny.
Bardzo du\e przedmioty o nieregularnych kształtach zamocowuje się w uchwytach tarczowych
czteroszczękowych, których ka\dą szczękę ustawia się oddzielnie. W tym celu pokręca się kluczem ka\dą śrubę
wkręcającą się w nakrętkę szczęki.
Opisane uchwyty i tarcze są nakręcane na gwint wrzeciona tokarki i wraz z nim wykonują obrót podczas
skrawania.
Wszystkie przedmioty długie (wałki) zamocowuje się w kłach tokarki. W tym celu na obu stronach
czołowych wałka nale\y wykonać nakiełki, tj. nawiercenia, które słu\ą jako oparcie dla kłów obrabiarki. Do
zamocowania wałka w kłach potrzebne są jeszcze dalsze przyrządy, a mianowicie - tarcza zabierakowa i
zabierak.
Sposób zamocowania wałka w kłach przedstawiono na rys.1). Na wałku 1 jest umocowany zabierak 4,
który opiera się o palec 3 tarczy zabierakowej 2, nakręcanej na wrzeciono tokarki. Wałek wspiera się na kłach 5 i
6. Gdy wrzeciono tokarki zostanie wprowadzone w ruch, wraz z nim zacznie się obracać wałek napędzany
zespołem zabierakowym (tarcza zabierakowa - zabierak).
Niekiedy w kłach zamocowuje się przedmioty mające w środku otwory. Wówczas niezbędne są trzpienie
tokarskie. Sposób zamocowania w kłach takiego przedmiotu przedstawia rys. 2) Jak widać na rysunku, w otwór
przedmiotu został wtłoczony trzpień tokarski o odpowiedniej średnicy. Czynność tę wykonuje się zwykle na
prasie dzwigniowej.
rys. 1) rys. 2)
Długie wałki obrabiane w kłach podpiera się w połowie długości za pomocą podtrzymki stałej umocowanej do
ło\a tokarki lub podtrzymki ruchomej umocowanej na suporcie i wraz z nim przesuwającej się wzdłu\
obrabianego wałka.
Przed przystąpieniem do toczenia nale\y nie tylko odpowiednio umocować obrabiany przedmiot w uchwycie lub
w kłach, lecz równie\ we właściwy sposób umocować w imaku no\owym nó\ tokarski. Wierzchołek ostrza
powinien znajdować się na wysokości osi kłów. Je\eli wymiary trzonka no\a nie zapewniają uzyskania takiej
wysokości, stosuje się podkładki w postaci blaszek, które nale\y podło\yć pod nó\. Równie wa\ne, jak
prawidłowe ustawienie podkładek, jest właściwe wysunięcie no\a z imaka. Powinno ono być mniejsze ni\ 1,5
grubości no\a.
4. OPERACJE WYKONYWANE NA TOKARKACH
Na tokarkach mo\na wykonywać wiele operacji, które nadają przedmiotom ró\norodne kształty.
Obróbce mogą podlegać powierzchnie zewnętrzne i wewnętrzne, powstające w toczeniu wzdłu\nym lub
prostopadłym do kierunku osi tokarki. W wyniku obróbki mogą powstawać w obu rodzajach toczenia
(wzdłu\nym i poprzecznym) powierzchnie walcowe, sto\kowe lub kształtowe.
Na tokarkach wykonuje się nie tylko obróbkę za pomocą no\y tokarskich, lecz równie\ za pomocą
narzędzi typowych dla innych rodzajów obróbki skrawaniem. Tak więc na tokarkach mo\na wiercić otwory,
rozwierać je rozwiertakami, gwintować otwory gwintownikami oraz nacinać gwinty zewnętrzne narzynkami.
Jako główne operacje tokarskie mo\na wymienić: 1) toczenie zewnętrznych powierzchni walcowych, 2)
toczenie rowków zewnętrznych i przecinanie, 3) toczenie powierzchni czołowych, 4) toczenie powierzchni
sto\kowych, 5) wytaczanie, 6) toczenie gwintów, 7) toczenie powierzchni kształtowych, 8) wykończanie
powierzchni kształtowych, a ponadto stosowanie w ~miarę potrzeby - nawiercanie, wiercenie i rozwiercanie
otworów.
Toczenie powierzchni zewnętrznych walcowych następuje wówczas, gdy przedmiot wykonuje ruch
obrotowy dokoła swej osi, a nó\ ~przesuwa się w równolegle do tej osi. Z takim rodzajem toczenia spotykamy
się w praktyce najczęściej. Zwykle toczenie wzdłu\ne odbywa się w dwóch przejściach no\a. Pierwsze przejście
ma na celu usunięcie niemal całego naddatku na obróbkę. Jest to tzw. toczenie zgrubne. Podczas drugiego usuwa
się pozostały naddatek na obróbkę i wygładza obrobioną powierzchnię. Jest to tzw. toczenie dokładne.
Podczas skrawania zgrubnego stosuje się zwykle du\y posuw no\a i znaczną głębokość skrawania;
szybkość skrawania w toczeniu zgrubnym nie powinna być du\a. Podczas skrawania dokładnego nale\y
stosować znacznie mniejszy posuw i mniejszą głębokość skrawania, a za to - wydatnie zwiększyć szybkość
skrawania.
Toczenie wzdłu\ne, podobnie zresztą jak i niektóre inne rodzaje toczenia, mo\e być prowadzone jako
stopniowane lub niestopniowane. PowstajÄ…ce w wyniku toczenia stopniowanego przedmioty majÄ… na swej
powierzchni wgłębienia, występy lub rowki.
Toczenie rowków zewnętrznych oraz niekiedy przecinanie wykonuje się za pomocą no\y odsadzonych.
Je\eli słu\ą one do przecinania, nazywamy je przecinakami. W celu wykonania rowka lub przecięcia materiału
nó\ wykonuje ruch posuwowy poprzeczny w kierunku osi obracającego się przedmiotu.
Toczenie powierzchni sto\kowych mo\na wykonać następującymi sposobami: z przesuniętym konikiem,
ze skręconymi saniami narzędziowymi, z zastosowaniem liniału.
Podczas toczenia z przesuniętym konikiem wartość przesunięcia, zale\ną od wymaganego pochylenia
tworzącej sto\ka, określa się wg wzoru. Toczenie sto\ków z przesuniętym względem osi tokarki konikiem
stosuje się do toczenia sto\ków o małym kącie wierzchołkowym.
Do toczenia sto\ków wewnętrznych stosuje się podobne metody z tą tylko ró\nicą, \e no\e do tych
operacji powinny być dostosowane do toczenia wewnętrznego.
Wytaczanie wzdłu\ne odbywa się no\em wygiętym prawym, a wytaczanie poprzeczne - no\em
wygiętym hakowym. W wyniku tej obróbki uzyskuje się wewnętrzną powierzchnię walcową stopniowaną.
Toczenie gwintów - zarówno zewnętrznych, jak wewnętrznych - jest wykonywane no\ami
kształtowymi. Nó\ kształtowy o zarysie odpowiadającym zarysowi gwintu wykonuje posuw na jeden obrót
wałka, równy skokowi śruby. Posuw no\a powinien być zatem tak zsynchronizowany z obrotem wałka, aby w
czasie jednego obrotu wałka nó\ zawsze przesuwał się o wartość skoku. Taką synchronizację uzyskuje się przez
dobór kół wymiennych napędzających śrubę pociągową tokarki.
5. GEOMETRIA OSTRZA SKRAWAJCEGO NOśA TOKARSKIEGO
Narzędzia stosowane w ró\nych rodzajach obróbki skrawaniem ró\nią się między sobą znacznie
wyglądem zewnętrznym. Jednak\e przy bli\szym rozwa\aniu okazuje się, \e części robocze tych narzędzi
pracują na podobnych zasadach, a ich ostrza są ukształtowane z takich samych elementów.
Najbardziej typowym i najczęściej u\ywanym w obróbce skrawaniem narzędziem jest nó\ tokarski. Na
jego przykładzie najłatwiej mo\na wyjaśnić budowę ostrza narzędzi oraz przedstawić zjawiska zachodzące
podczas skrawania. Nó\ tokarski składa się z dwu zasadniczych części: chwytu i części roboczej.
Chwyt no\a tokarskiego słu\y do zamocowania narzędzia w imaku tokarki. Część robocza narzędzia jest
ukształtowana przez kilka powierzchni widocznych na rys. Są to:
" powierzchnia natarcia,
" główna powierzchnia przyło\enia,
" pomocnicza powierzchnia przyło\enia.
Powierzchnia natarcia ma najciÄ™\sze zadanie do wykonania podczas procesu skrawania. Ona bowiem
przejmuje cały nacisk wióra oddzielanego od obrabianego materiału. Pozostałe powierzchnie ostrza, zwane
powierzchniami przyło\enia, odgrywają podczas skrawania drugorzędną rolę.
Zarówno powierzchnia natarcia, jak i powierzchnie przyło\enia mogą w ró\nych narzędziach przybierać ró\ne
kształty.
Powierzchnie ostrza no\a tokarskiego przecinają się wzajemnie tworząc krawędzie, nazywane
krawędziami skrawającymi (tnącymi) ze względu na czynność wykonywaną podczas skrawania. Najwa\niejszą
rolę odgrywa w tym procesie krawędz AB, utworzona z przecięcia się powierzchni natarcia z powierzchnią
przyło\enia. Jest to tzw. główna krawędz skrawająca. Krawędz CD, powstała w wyniku przecięcia się
powierzchni natarcia z pomocniczą powierzchnią przyło\enia, nazywa się pomocniczą krawędzią skrawającą.
Krawędz CB, powstałą z przecięcia powierzchni natarcia z przejściową powierzchnią przyło\enia, nazywamy
przejściową krawędzią skrawającą.
Tam, gdzie przecina się powierzchnia natarcia z powierzchniami przyło\enia, powstaje naro\e, zwane
wierzchołkiem no\a tokarskiego. Zazwyczaj w wierzchołku no\a tokarskiego przejściowa krawędz skrawająca
przybiera postać łuku o pewnym promieniu zaokrąglenia r.
Powierzchnie tworzące ostrza no\a są pochylone względem siebie pod pewnymi kątami. To samo
mo\na równie\ powiedzieć o krawędziach ostrza powstałych w wyniku przecięcia się tych powierzchni.
Zwymiarowanie tych kątów, znajdujących się w płaszczyznach rozmaicie usytuowanych w przestrzeni, wymaga
wprowadzenia układu odniesienia, który zapewniałby jednoznaczne ich określenie.
Płaszczyzna Pr jest płaszczyzną podstawową. Jest ona zwykłe w no\ach tokarskich jednocześnie
płaszczyzną oporową, na której nó\ opiera się w imaku tokarki.
Płaszczyzna przekroju głównego ostrza Po jest płaszczyzną normalną układu odniesienia. Jest ona prostopadła
do rzutu krawędzi skrawającej na płaszczyznę podstawową. Z tego wynika, \e płaszczyzna normalna jest
prostopadła do płaszczyzny podstawowej i przechodzi przez rozpatrywany punkt głównej krawędzi skrawającej.
Płaszczyzna Ps jest płaszczyzną krawędzi skrawającej. Przechodzi ona przez główną krawędz
skrawającą (lub jest do niej styczna, gdy krawędz jest krzywoliniowa). Jednocześnie płaszczyzna ta jest
prostopadła do płaszczyzny podstawowej i normalnej.
Mając do dyspozycji w taki sposób zbudowany układ odniesienia, mo\na określić na płaszczyznach układu
kształt ostrza scharakteryzowany za pomocą kątów. W płaszczyznie podstawowej P, są uwidocznione rzuty
krawędzi skrawających na płaszczyznę. Rzuty krawędzi skrawających tworzą prostą wskazującą kierunek
posuwu p no\a kÄ…ty oznaczone symbolami ºr i º r (kappa).
KÄ…t ºr utworzony miÄ™dzy prostÄ… okreÅ›lajÄ…cÄ… kierunek ruchu posuwowego a rzutem głównej krawÄ™dzi
skrawającej na powierzchnię Pr nazywamy kątem przystawienia głównej krawędzi skrawającej.
KÄ…t º r utworzony miÄ™dzy prostÄ… okreÅ›lajÄ…cÄ… kierunek ruchu posuwowego a rzutem pomocniczej krawÄ™dzi
skrawającej na płaszczyznę Pr, nazywamy kątem przystawienia pomocniczej krawędzi skrawającej.
Pomiędzy rzutem na płaszczyznę podstawową głównej krawędzi skrawającej a rzutem pomocniczej krawędzi
skrawajÄ…cej powstaje kÄ…t µr, zwany kÄ…tem naro\a.
Symbolem r oznaczono zaokrąglenie przejściowej krawędzi skrawającej w rzucie na płaszczyznie normalnej.
W płaszczyznie Po są widoczne kąty powstałe w wyniku przecięcia ostrza płaszczyzną prostopadłą do głównej
krawÄ™dzi skrawajÄ…cej. Oznaczamy je symbolami Ä…o, ²o i Å‚o.
Kąt ąo nazywa się kątem przyło\enia głównym. Jest on zawarty między prostą styczną do głównej powierzchni
przyło\enia i płaszczyzną Ps.
KÄ…t ²o nazywa siÄ™ kÄ…tem ostrza głównym. Jest on zawarty miÄ™dzy stycznÄ… do powierzchni przyÅ‚o\enia a stycznÄ…
do powierzchni natarcia.
Kąt ło nazywa się kątem natarcia głównym. Jest on zawarty między prostą styczną do powierzchni natarcia a
płaszczyzną podstawową Pr.
Kąt przyło\enia ąo zmniejsza tarcie między obrabianym przedmiotem a powierzchnią przyło\enia narzędzia.
Wartość tego kąta powinna zapewniać jedynie dostateczne zmniejszenie tarcia, bez nadmiernego jednak
zmniejszenia kąta ostrza. Zale\y ona od rodzaju no\a, obrabianego materiału oraz warunków obróbki; zwykle
przyjmuje siÄ™ kÄ…t przyÅ‚o\enia główny Ä…o = 6-12°.
Kąt natarcia ło ma za zadanie ułatwienie spływu wióra podczas obróbki. Im większy będzie kąt natarcia
narzędzia, tym łatwiej jego ostrze będzie wnikać w materiał, gdy\ powstający wiór mniej będzie się odkształcał,
dzięki czemu napór materiału na narzędzie będzie mniejszy. Nadmierne jednak zwiększenie kąta natarcia
powoduje znaczne osÅ‚abienie no\a. W praktyce przyjmuje siÄ™ kÄ…t natarcia główny w granicach Å‚o= 5-30°.
Parametry skrawania
Podczas toczenia mo\na rozró\nić na obrabianym przedmiocie trzy zasadnicze powierzchnie. Są to:
powierzchnia obrabiana, powierzchnia skrawana oraz powierzchnia obrobiona.
Przebieg procesu skrawania charakteryzują w znacznej mierze warunki skrawania. Warunki te określamy nazwą
parametrów skrawania. Najwa\niejszymi parametrami skrawania są szybkość skrawania, głębokość skrawania i
posuw. Od tych parametrów zale\ą: wartość oporów skrawania, dokładność wymiarów, gładkość obrobionej po-
wierzchni oraz trwałość ostrza i wydajność obróbki.
Szybkością skrawania nazywamy stosunek drogi, którą przebywa krawędz skrawająca narzędzia
względem powierzchni obrabianego przedmiotu w kierunku głównego ruchu roboczego, do czasu przebycia tej
drogi. Obracający się na tokarce przedmiot o średnicy d wykonuje w ciągu minuty n obrotów. Wobec tego punkt
A, znajdujący się na powierzchni wałka, przebędzie względem wierzchołka no\a drogę wynoszącą w ciągu
jednego obrotu Ä„Å"d, czyli tyle, ile wynosi obwód waÅ‚ka. Je\eli waÅ‚ek wykona w ciÄ…gu jednej minuty n obrotów,
Ä„ Å" d Å" n
to droga, którą przebędzie w tym czasie punkt A, wyniesie v = [m / min]
1000
Głębokością skrawania nazywamy odległość powierzchni obrabianej od obrobionej. Głębokość
D - d
skrawania w toczeniu wyra\a się zale\nością g = [mm]
2
Posuwem nazywa się wartość przesunięcia no\a podczas jednego obrotu toczonego przedmiotu. Posuw
oznacza się literą f, a jego wartość wyra\a w mm na jeden obrót przedmiotu.
Podczas toczenia nó\ mo\e wykonywać ruch posuwowy w kierunku równoległym do prowadnic ło\a
tokarki i wówczas nazywa się go posuwem wzdłu\nym. Je\eli podczas toczenia nó\ wykonuje ruch prostopadły
do poprzedniego kierunku, to taki posuw nazywa siÄ™ poprzecznym.
Podczas toczenia ruch obrotowy przedmiotu oraz ruch posuwowy no\a sumują się, w wyniku czego krawędz
skrawająca wykonuje ruch śrubowy wokół obrabianego przedmiotu. W wyniku tego ruchu z obrabianego
przedmiotu zostaje zdjęta w postaci wióra warstwa materiału zwana warstwą skrawaną.
WIERCENIE
1. Wstęp:
Wiercenie, rozwiercanie i pogłębianie są sposobami obróbki otworów kołowych. Charakteryzują się one taką
samą zasadą kinematyczną  ruch główny obrotowy i ruch pomocniczy prostoliniowy, posuwowy. Ka\de z
narzędzi, które stosuje się przy poszczególnych przypadkach wykazuje inną budowę, oraz ilość
zdejmowanego materiału w czasie obróbki.
Przy pomocy wiercenia uzyskuje się otwory w materiale pełnym, a więc w przedmiotach wykonanych z
półfabrykatów nie posiadających wstępnie odlanych lub odkutych otworów. Obróbkę tą przeprowadza się
zazwyczaj wiertłami krętymi. Otwory o małych średnicach wykonuje się w jednym przejściu, natomiast
otwory o średnicach powy\ej 25 mm wykonuje się zazwyczaj w kilku przejściach tzn. wierci się najpierw
wiertłem mniejszym i następnie (zale\nie od średnicy gotowego otworu) wiertłem większym lub wiertłem o
\ądanej średnicy.
Mo\emy wyró\nić wiercenie przelotowe i nieprzelotowe. Poprzez wiercenie uzyskuje się otwory o mało
dokÅ‚adnym wymiarze i ksztaÅ‚cie (IT11÷IT14) oraz niezbyt gÅ‚adkiej powierzchni. Je\eli otwór ma być
wykonany dokładnie, to po wierceniu muszą być przeprowadzone dalsze zabiegi, których celem jest
poprawienie dokładności wymiarowo-kształtowej, oraz gładkości powierzchni otworu. Zabiegi te noszą
nazwÄ™ rozwiercania. Mo\na je podzielić na rozwiercanie zgrubne (IT10÷IT11) i wykaÅ„czajÄ…ce (IT6÷IT10).
W przypadku otworów bardzo dokładnych stosuje się zazwyczaj trzy przejścia obróbkowe:
rozwiercanie zgrubne, półwykańczające i wykańczające. W odró\nieniu od zabiegów wiercenia i
rozwiercania w czasie pogłębiania następuje zmiana kształtu wykonywanego otworu. W zakres pogłębiania
wchodzi obróbka pogłębień pod łby cylindryczne i sto\kowe wkrętów, planowanie powierzchni czołowych
otworów oraz wykonywanie ró\nych pogłębień kształtowych.
2. Podział kinematyczny wiercenia:
Spośród czterech teoretycznych mo\liwości kinematycznych wiercenia w praktyce stosowane są dwa:
a) wiercenie pionowe: wiercenie narzędziem wykonującym jednocześnie ruch obrotowy i posuwowy przy
nieruchomym przedmiocie obrabianym. Ta odmiana jest najczęściej stosowana, głównie na
wiertarkach.
b) wiercenie poziome: wiercenie narzędziem wykonującym tylko prostoliniowy ruch posuwowy, ruch
główny- obrotowy wykonuje przedmiot obrabiany. Ze względu na mo\liwość uzyskania większej
dokładności stosowane jest w przypadku wiercenia głębokich otworów. Poza tym stosuje się je na
tokarkach.
3. Wiertła:
Wiertło składa się z dwóch zasadniczych części:
- części roboczej
- części chwytowej
W części roboczej wiertło posiada wyfrezowane dwa śrubowe rowki wiórowe (1), wzdłu\ których biegną
łysinki (2), mające za zadanie prowadzenie wiertła w obrabianym otworze. W części skrawającej mo\na
wyró\nić dwie krawędzie skrawające (3 i 3  ), powstałe w wyniku przecięcia się powierzchni rowków
wiórowych i odpowiednio uformowanych powierzchni przyło\enia (4 i 4  ). Obie krawędzie przesunięte są
wzglÄ™dem siebie i nachylone pod kÄ…tem 2Ç. W wyniku przeciÄ™cia siÄ™ obu powierzchni przyÅ‚o\enia powstaje
dodatkowa krawędz (5) zwana ścinem. Jest to niekorzystny element części skrawającej wiertła, gdy\
znacznie wpływa na wzrost siły osiowej, występującej przy wierceniu. Dlatego w praktyce warsztatowej
często wprowadza się korekcję wiertła polegającą na skróceniu długości ścina poprzez jego zeszlifowanie.
Podział wierteł:
a) ze względu na przeznaczenie:
- wiertła ogólnego przeznaczenia, tzn. wiertła kręte i piórkowe, przeznaczone do wiercenia w pełnym
materiale otworów zwykÅ‚ych o stosunku l/d < 1÷10 i Å›rednicy d d" 100 mm
- wiertÅ‚a specjalnego przeznaczenia, tzn. wiertÅ‚a do wiercenia gÅ‚Ä™bokich otworów o stosunku l/d > 5÷10,
wiertła rdzeniowe, wiertła sto\kowe, stopniowe oraz wiertła do otworów wielokątnych
b) ze względu na rozwiązania konstrukcyjne:
- wiertła jednolite wykonane ze stali szybkotnącej
- wiertła łączone z częścią roboczą ze stali szybkotnącej zgrzewaną z częścią chwytową, lub z
lutowanymi ostrzami z węglików spiekanych
c) ze względu na rodzaj chwytu:
- z chwytem walcowym gładkim
- z chwytem walcowym z zabierakiem prostokÄ…tnym
- z chwytem sto\kowym
4. Rozwiertaki:
Rozwiercanie stosuje się wszędzie tam gdzie wymagana jest du\a dokładność wymiarowo-kształtowa
otworu. Ogólnie rozwiercanie mo\na podzielić na rozwiercanie zgrubne i wykańczające. Ze względu na siły
występujące przy rozwiercaniu zgrubnym rozwiertaki zdzieraki stosowane są tylko do obróbki maszynowej.
Występują one jako nasadzane i trzpieniowe. Rozwiertaki wykańczaki w odró\nieniu od zdzieraków
posiadają większą parzystą ilość ostrzy. Waha się ona najczęściej w granicach od 6 do 16. Powierzchnia
obrobiona wykazuje mniejszą chropowatość, oraz większą dokładność wymiarowo-kształtową. Wynika to z
faktu, \e dla ka\dego ostrza przypada mniejsza ilość materiału do zeskrawania. Rozwiertaki wykańczaki
mogą być stałe lub nastawne.
Podział rozwiertaków ze względu na:
a) kształt obrabianego otworu:
- rozwiertaki do otworów walcowych
- rozwiertaki do otworów sto\kowych
b) osiąganą dokładność wymiarowo-kształtową:
- rozwiertaki zdzieraki
- rozwiertaki wykańczaki
c) sposób pracy:
- rozwiertaki ręczne
- rozwiertaki maszynowe
d) sposób zamocowania:
- rozwiertaki trzpieniowe
- rozwiertaki nasadzane
e) rozwiÄ…zanie konstrukcyjne:
- rozwiertaki jednolite
- rozwiertaki niejednolite z częścią roboczą wykonaną z węglików spiekanych lub ze stali szybkotnącej,
łączoną z częścią chwytową poprzez lutowanie, zgrzewanie lub w sposób mechaniczny
f) zakres wymiarów obrabianych otworów:
- rozwiertaki stałe
- rozwiertaki nastawne
5. Pogłębiacze:
Podział ze względu na przeznaczenie:
- pogłębiacze walcowo-czołowe do otworów walcowych, głównie do wykonywania otworów
przejściowych do gwintów
- pogłębiacze sto\kowe do otworów sto\kowych
- pogłębiacze do nadlewków
- pogłębiacze kształtowe
Charakterystyczną cechą pogłębiaczy walcowo-czołowych jest pilot, który słu\y do dokładnego
prowadzenia pogłębiacza w otworze. Pilot mo\e być stały lub wymienny. Zaletą pogłębiacza z wymiennym
pilotem jest mo\liwość wykorzystania jednego narzędzia do wielu otworów prowadzących. Główne
krawędzie skrawające znajdują się na powierzchni czołowej, natomiast pomocnicze znajdują się na
powierzchni walcowej. Pogłębiacze sto\kowe są wykonywane z ró\nymi kątami wierzchołkowymi.
Posiadają one większą ilość ostrzy. Stosuje się je do pogłębień pod sto\kowe łby wkrętów i innych tego
rodzaju pogłębień.
6. Wiertarki:
Wiertarki stanowią podstawową grupę obrabiarek, na których wykonuje się operacje wiertarskie,
niekiedy natomiast dodatkowe operacje, np. gwintowanie. Mo\emy je podzielić na obrabiarki:
a) pracujące w systemie jednonarzędziowym:
- wiertarki stołowe (pojedyncze i szeregowe)
- wiertarki stojakowe (słupowe i kadłubowe)
- promieniowe
- jednowrzecionowe wiertarki współrzędnościowe
b) pracujące w systemie wielonarzędziowym:
- wiertarki wielowrzecionowe z przestawnymi lub nieprzestawnymi wrzecionami o osiach równoległych
- wiertarki z głowicami rewolwerowymi
- jednostki wiertarskie w centrach obróbkowych
7. Mocowanie narzędzi na wiertarkach:
Uzale\nione jest od rodzaju chwytu jaki posiada oraz od rodzaju końcówki wrzeciona wiertarki.
Wiertarki najczęściej posiadają wrzeciona z gniazdami sto\kowymi. Narzędzia z chwytem walcowym
zamocowuje się w uchwytach trójszczękowych. Do szybkiej wymiany narzędzi w czasie ruchu obrotowego
wrzeciona stosujemy oprawki szybkomocujÄ…ce.
8. Mocowanie przedmiotów na wiertarkach:
Przedmioty obrabiane mogą być mocowane bezpośrednio na stołach obrabiarek lub
przy u\yciu uchwytów znormalizowanych bądz uchwytów i przyrządów specjalnych. Stoły
wiertarek posiadają znormalizowane rowki teowe i przy pomocy śrub, nakrętek teowych,
łap dociskowych mo\liwe jest bezpośrednie mocowanie na nich przedmiotów obrabianych.
Spośród znormalizowanych uchwytów do mocowania przedmiotów stosuje się imadła
maszynowe stałe, obrotowe oraz przystosowane do zamocowania w rowkach teowych
stołu uchwyty szczękowe samocentrujące lub z nastawnymi szczękami. W produkcji
seryjnej stosuje się często uchwyty i przyrządy specjalne umo\liwiające prowadzenie
narzędzi oraz obróbkę otworów o tolerowanym rozstawie osi.
STRUGANIE
1. Wstęp, kinematyka strugania:
Struganie stosuje się do obróbki płaszczyzn oraz niektórych kształtowych powierzchni prostokreślnych.
Ruch główny przy struganiu jest ruchem prostoliniowym zwrotnym. Składa się on w zasadzie z właściwego
ruchu roboczego o prędkości vr, przy którym odbywa się skrawanie i powrotnego ruchu jałowego o prędkości
vj, przy którym skrawanie nie zachodzi. Celem usprawnienia obróbki, strugarki budowane są zazwyczaj w
ten sposób, \e prędkości ich suwów jałowych są większe od prędkości suwów roboczych. Ruch posuwowy
przy struganiu jest ruchem okresowym, odbywającym się w czasie suwu jałowego lub bezpośrednio po
zmianie suwu jałowego na suw roboczy.
Ruch główny i posuwowy mo\e przy struganiu wykonywać przedmiot obrabiany lub narzędzie. Przy
struganiu wzdłu\nym ruch główny wykonuje przedmiot, zaś ruch posuwowy narzędzie. Przy struganiu
poprzecznym ruch główny wykonuje narzędzie, zaś ruchem posuwowym przesuwa się zwykle przedmiot.
Odmianę strugania poziomego stanowi struganie pionowe często zwane dłutowaniem.
2. Strugarki:
a) strugarka wzdłu\na:
ruch główny  przedmiot
ruch posuwowy  narzędzie
b) strugarka poprzeczna:
ruch główny  narzędzie
ruch posuwowy  przedmiot
c) strugarka pionowa (dłutownica):
ruch główny  narzędzie
ruch posuwowy  przedmiot
3. Zastosowanie strugania oraz no\e strugarskie:
Na strugarkach wzdłu\nych i poprzecznych obrabia się zewnętrzna powierzchnie przedmiotów-
najczęściej płaszczyzny lub powierzchnie ograniczone płaszczyznami. Narzędziami u\ywanymi do obróbki
na tych obrabiarkach są no\e strugarskie zwykle odgięte do tyłu. Mogą być one ró\nych rodzajów. Do
zgrubnej obróbki stosowane są zdzieraki proste (b) lub zdzieraki wygięte (a). Obróbkę dokładną mo\na
przeprowadzić gładzikami spiczastymi (c) lub wykańczakami prostoliniowymi (d). Do strugania rowków
oraz przecinania przeznaczone sÄ… przecinaki (e).
Geometria ostrzy no\y strugarskich jest analogiczna do geometrii no\y tokarskich poznanych na
poprzednim ćwiczeniu. Na dłutownicach obrabia się prostokreślne powierzchnie wewnętrzne i zewnętrzne,
nieobrotowe i obrotowe.
No\e strugarskie i dłutownicze wykonuje się najczęściej ze stali szybkotnącej.
4. Zamocowywanie przedmiotów obrabianych na strugarkach:
Na strugarkach wzdłu\nych, przedmioty mocuje się zwykle bezpośrednio na stole. Na strugarkach
poprzecznych przedmioty obrabiane mogą być mocowane równie\ przy pomocy śrub i docisków
bezpośrednio na górnej lub bocznej powierzchni stołu. Bardzo często do zamocowania stosuje się tutaj tak\e
imadła maszynowe. Przy obróbce przedmiotów obrotowych bywają często u\ywane uchwyty
samocentrujÄ…ce.
1.Charakterystyka obróbki ściernej
Obróbka ścierna jest rodzajem obróbki skrawaniem, w której usuwanie zbędnego materiału odbywa się
za pomocą narzędzi ściernych lub luznych ziaren. Liczna ziarna o nieoznaczonej geometrii mają nieregularne
kształty, wiele krawędzi i wierzchołków. Orientacja ziaren względem głównych kształtów kinematycznych w
chwili zetknięcia z materiałem ma charakter losowy.
Podczas obróbki ściernej poza wiórowym usuwaniem naddatku występują tak\e sprę\yste i plastyczne
odksztaÅ‚cenia materiaÅ‚u. Grubość warstwy usuwanej przez ostrze jest bardzo maÅ‚a i wynosi kilka µm.
2. Fazy działania ziarna ściernego na przykładzie szlifowania:
2.1. Ziarno Å›cierne uderza pod maÅ‚ym kÄ…tem · w materiaÅ‚ obrabiany z prÄ™dkoÅ›ciÄ… vw i pojawia siÄ™
odkształcenie sprę\yste oraz tarcie między ziarnem a materiałem. Odkształcenie to zale\y od
właściwości materiału i parametrów obróbki.
2.2. Ostrze wgłębia się w materiał, rośnie wzajemny nacisk i powoduje trwałe odkształcenie plastyczne
materiału szlifowanego, towarzyszy temu tarcie wewnętrzne. Materiał zaczyna się nawarstwiać i
wypływać na boki wykonanego rowka i przed ostrze.
2.3. Zaczyna siÄ™ w momencie osiÄ…gniÄ™cia przez ostrze progowej gÅ‚Ä™bokoÅ›ci hµ . Kiedy osiÄ…gnie tÄ… wielkość
zaczyna się właściwe tworzenie wióra. Wartość tej głębokości zale\y od rodzaju i właściwości
materiału (granicy plastyczności przy ścinaniu), promienia zaokrąglenia wierzchołka ziarna ,kąta
wcinania ·, siÅ‚y nacisku, a tak\e temperatury i prÄ™dkoÅ›ci skrawania.
Podczas skrawania materiału zu\yciu mechanicznemu podlegają pojedyncze ziarna ścierne, co wraz ze zu\yciem
spoiwa powoduje makrozu\ycie narzędzia.
3.Narzędzia do obróbki ściernej
W obróbce ściernej rozró\nia się dwie grupy:
- obróbkę narzędziami spojonymi, jak: ściernice, segmenty, krą\ki, taśmy, osełki, w których ziarna ścierne są
zwiÄ…zane spoiwem.
- Obróbkę luznym ścierniwem, w której u\ywa się luznych ziaren zawartych w pastach lub płynach.
3.1.Materiały ścierne
Materiał ścierny- substancja mineralna, której elementy po jej rozdrobnieniu mają właściwości ostrzy
skrawajÄ…cych.
Rodzaje materiałów ściernych:
- twarde
- supertwarde
- polerskie - o ró\nej twardości, charakteryzujące się drobnoziarnistością
Ziarno ścierne -element materiału ściernego po jego rozdrobnieniu.
Mikroziarno - ziarno o wielkoÅ›ci mniejszej ni\ 60µm.
Ścierniwo jest to materiał ścierny rozdrobniony na ziarna określonej wielkości. Podczas rozdrabniania powstają
nieregularne ziarna ścierne o najrozmaitszych formach geometrycznych, najczęściej o ró\nej budowie
wewnętrznej i wytrzymałości, zró\nicowanej ostrości krawędzi i ró\nym zaokrągleniu wierzchołków.
3.2.Podział ścierniwa:
1. Naturalne:
- diament (D)
- korund (AN)
- szmergiel (N)
- krzemień (KM)
- granat (G)
- pumeks (p)
- tlenek \elazowy
- baryt
- kaolin
- kreda
- talk
- trypla
2. Sztuczne:
- diament syntetyczny (DS)
- regularny azotek boru (B)
- elektrokorund (A)
- węglik krzemu (C)
- węglik boru (BC)
- szkło
- berylowy tlenek
- chromowy tlenek
- wapno wiedeńskie
3.3.Spoiwa
Spoiwo jest składnikiem narzędzi ściernych, którego zadaniem jest powiązanie poszczególnych ziaren ściernych
w porowate ciało stałe.
Spoiwo musi mieć następujące właściwości:
- odpowiednią wytrzymałość , stosownie do rodzaju ścierniwa i przeznaczenia narzędzia
- odporność na wpływy chemiczne i wilgoć
- zdolność do tworzenia w narzędziu mo\liwie du\ych porów, spełniających rolę rowków wiórowych.
Rodzaje spoiw:
- ceramiczne
- magnezytowe
- krzemianowe
- \ywice naturalne
- \ywice sztuczne
- gumowe
- \ywiczne -mechanicznie wzmocnione
- gumowe- mechanicznie wzmocnione
- metalowe spiekane
- metalowe galwaniczne
- klejowe
- klejowo-\ywiczne
4. Szlifowanie ściernicowe
Szlifowanie polega na masowym mikroskrawaniu materiału obrabianego przez ziarna ścierne związane
spoiwem. Jest to najbardziej rozpowszechniona metoda obróbki wykańczającej, która zapewnia uzyskanie du\ej
dokładności wymiarowo-kształtowej i wysoką jakość warstwy wierzchniej przy du\ej wydajności.
Do materiałów twardych u\ywamy tarcz miękkich i na odwrót do materiałów miękkich u\ywamy tarcz twardych
Odmiany szlifowania:
- szlifowanie powierzchni walcowych:
* szlifowanie kłowe
* szlifowanie bezkłowe
- szlifowanie płaszczyzn
- szlifowanie głębokie
- przecinanie ściernicowe
Mocowanie ściernic
Poniewa\ ściernice pracują z du\ymi prędkościami obrotowymi , muszą być starannie zamontowane na
wrzecionach szlifierek .Rys.01 przedstawia zamocowanie tarczowej ściernicy płaskiej. Ściernica 1 osadzona na
wrzecionie 2, jest zaciśnięta między dwoma tarczami 3 nakrętką 4. Pomiędzy tarczami a ściernicą znajdują się
elastyczne podkładki 5.Przed zamocowaniem ściernicy otwór jej musi być dokładnie dopasowany do średnicy
końcówki wrzeciona. Gdy otwór jest za du\y ,wylewa się go ołowiem 6 i roztacza na odpowiedni wymiar.
Rys.01:Zamocowanie ściernic
Przy szlifowaniu wgłębnym ,średnica wykonuje ruch roboczy obrotowy oraz wcina się w przedmiot na całej
szerokości powierzchni szlifowanej ruchem posuwowym poprzecznym ,przedmiot zaś wykonuje tylko ruch
obrotowy. Szlifowanie wgłębne ma zastosowanie do krótszych powierzchni cylindrycznych sto\kowych oraz
ró\nych obrotowych powierzchni kształtowych(Rys.02 a b c).
Rys.02:Szlifowanie zgrubne
Do kłowego szlifowania powierzchni zew. przeznaczone są szlifierki kłowe . Ao\e szlifierki zaopatrzone jest w
prowadnice wzdłu\ne oraz poprzeczne. Po prowadnicach mogą przesuwać się wzdłu\ne sanie wraz ze skrętnym
w płaszczyznie poziomej stołem. Skręcanie stołu stosowane jest przy szlifowaniu sto\ków.
Na szlifierkach kłowych mo\na szlifować powierzchnie walcowe ,sto\kowe i czołowe przedmiotów
zamocowanych w kłach lub w uchwycie. Stół podczas szlifowania wykonuje ruch posuwisto  zwrotny a
ściernica wykonuje ruch obrotowy.
Podczas szlifowania ściernica tępi się i zanieczyszcza. W celu przywrócenia ściernicy dobrej skrawności nale\y
ją oczyścić i wyrównać. Dokonuje się tego za pomocą specjalnego przyrządu (rys). Materiałem narzędzia
u\ywanego do wyrównywania ściernicy jest diament 1 osadzony w oprawce 2, która zamocowana jest w
sto\kowym gniezdzie tulei 3. OÅ› oprawki nachylona jest do poziomu pod kÄ…tem 3 - 15° (najlepiej 7°) i do
pionowej pÅ‚aszczyzny symetrii Å›ciernicy - pod kÄ…tem 15 - 30° w kierunku odwrotnym do ruchu stoÅ‚u. Warunki te
zabezpieczają oszczędne zu\ywanie się diamentu. W czasie "obciągania" ściernicę chłodzi się obficie
strumieniem wody, aby me dopuścić do zagrzewania się diamentu.
Szlifierki do wałków bezkłowe są szeroko stosowane w produkcji masowej i wielkoseryjnej do obróbki
ciągłych powierzchni walcowych z posuwem wzdłu\nym oraz do obróbki walcowych powierzchni z występami
i kształtowych powierzchni z posuwem poprzecznym.
Do zalet szlifierek bezkłowych zalicza się łatwość ich automatyzacji i włączenia w automatyczne linie
obróbkowe, bardzo małe odkształcenie przedmiotu obrabianego.
Szlifowanie wewnętrznych powierzchni obrotowych
Przy szlifowaniu otworów cylindrycznych na zwykłych szlifierkach do otworów, przedmiot obrabiany i
ściernica, o średnicy mniejszej od średnicy otworu, wykonują ruchy obrotowe o prędkościach obwodowych vp v
(Rys.03).
Ponadto, zazwyczaj średnica przesuwa się ruchem posuwowym zwrotnym z prędkością pt w kierunku
równoległym do osi szlifowanego otworu oraz okresowo poprzecznie, celem nastawiania głębokości skrawania
g. Przy szlifowaniu otworów sto\kowych przedmiot szlifowany musi być tak ustawiony, by tworząca
szlifowanego sto\ka zajęła poło\enie równoległe do kierunku wzdłu\nego posuwu ściernicy(Rys.04).szlifowanie
wąskich powierzchni kształtowych (Rys.05) odbywa się tylko przy promieniowym przesuwie ściernicy.
Przedmioty szlifowane mocuje siÄ™ na wrzecionie w uchwytach samocentrujÄ…cych lub uchwytach specjalnych.
Rys.03:Szlifowanie otworów
Rys.04: Szlifowanie otworów sto\kowych
Rys.05: Szlifowanie kształtowe
Szlifowanie płaszczyzn
Do wyłącznego szlifowania powierzchni płaskich przeznaczone są ró\ne szlifierki do płaszczyzn. Mogą one
szlifować obwodem lub czołem ściernicy, przy czym stoły ich mogą wykonywać ruch posuwisty lub obrotowy.
Kinematykę szlifowania płaszczyzn obwodem ściernicy na szlifierkach z przesuwnym stołem przedstawia
Rys.06 .ściernica nastawiona na głębokość g obraca ię z prędkością obwodową v, przedmiot zaś przesuwa się
ruchem posuwisto zwrotnym z prędkością pt. Poza tym po ka\dym przejściu przesuwa się on poprzecznie o
wielkość pp, będącą pewną częścią szerokość ściernicy B.
Przedmioty obrabiane mogą być zamocowywane na stole szlifierki bezpośrednio przy pomocy śrub i docisków
lub za pośrednictwem ró\nego rodzaju uchwytów i przyrządów. Najczęściej przy szlifowaniu przedmiotów z
materiałów ferromagnetycznych stosowane jest zamocowanie przy pomocy uchwytu elektromagnetycznego.
Rys.06:Szlifowanie płaszczyzn


Wyszukiwarka