S P R A W O Z D A N I E

PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W CHEŁMIE INSTYTUT NAUK TECHNICZNYCH I LOTNICTWA
Laboratorium Obróbki Ubytkowej
Imię i nazwisko: Konrad Oleszczuk Konrad Ochman Andrij Yaworskyi Hubert Piróg
Data: 30,03,2015r

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest ocena wpływu technologicznych parametrów skrawania na strukturę geometryczną powierzchni.

2. Wprowadzenie

Podstawowym celem obróbki jest zapewnienie żądanej jakości wyrobu dotyczącej zarówno cech

geometrycznych, jak też własności użytkowych przedmiotu, a szczególnie jego warstwy

wierzchniej. Utworzona w procesie skrawania powierzchnia rzeczywista jest zbiorem nierówności

ukształtowanych w wyniku równoczesnego oddziaływania parametrów obróbczych z właściwością

obrabianego materiału. Wysokość tych nierówności zależy od:

kształtu i wielkości pola przekroju resztkowego warstwy skrawanej,

własności materiału obrabianego,

geometrii ostrza,

parametrów skrawania,

warunków chłodzenia,

zużycia ostrza,

sztywności przedmiotu i obrabiarki,

drgań narzędzia i przedmiotu obrabianego.

Budowę powierzchni rzeczywistej określa struktura geometryczna powierzchni (SGP), która

obejmuje (rys. 1): chropowatość, falistość, wady powierzchni wraz z ich wzajemną relacją, oraz

błędy kształtu (wg. PN-89/M-04255). Analizując poszczególne składowe tych oddziaływań można

wyodrębnić ich skutki w postaci nierówności powierzchni rzeczywistej:

W wyniku kinematyczno-geometrycznego odwzorowanie wierzchołka narzędzia -chropowatość powierzchni która stanowi zbiór nierówności, których wysokość może wynosić od angstremów do milimetrów. (Według PN-87/M-04251 wartość liczbowa parametrów Rm i Rz może wynosić od 0,025 m do 1600 m).

W wyniku cyklicznych zmian położenia przedmiotu i narzędzia (drgań swobodnych jak i wymuszonych) - falistość, która charakteryzuje się odstępem znacznie większym niż chropowatość, a mniejszym od długości odcinka pomiaru błędów kształtu.

Odkształcenia układu OUPN - błędy kształtu, które charakteryzują się tym, że ich odstęp jest większy od odstępu falistości.

Uszkodzenia, wady materiałowe, korozja, zużycie - wady powierzchniowe (PN-87/M-04250).

CHROPOWATOŚĆ POWIERZCHNI

Chropowatość powierzchni jest to zbiór nierówności powierzchni rzeczywistej określonych umownie jako odchyłki profilu powierzchni, zmierzonego od przyjętej linii odniesienia na długości odcinka elementarnego lr, na którym nie uwzględnia się odchyłek kształtu i falistości powierzchni. Chropowatość powierzchni opisana jest parametrami wysokościowymi i długościowymi, których wyznaczanie opiera się na pomiarach liniowych wykonywanych prostopadle do śladów obróbki. Najczęściej używanymi parametrami chropowatości są: Ra, Rz, Rsm, Norma (PN-EN ISO 4287:1999) definiuje również inne parametry np. Rq, Rst, Rmr.

- Parametr Ra definiowany jest jako średnie arytmetyczne odchylenie profilu od linii średniej mierzone wzdłuż odcinka pomiarowego lub elementarnego. Obliczany z zalerzności:

Gdzie: yi – odchylenie i-tego profilu, n – liczba punktów podziału odcinka elementarnego.

3. Przebieg ćwiczenia

Stanowisko badawcze:

• tokarka uniwersalna typ PROMA,

• dobrać zestaw noży tokarskich płytka/oprawka,

• zestaw materiałów do toczenia,

• suwmiarka.

• profilografometr.

• wzorce chropowatości

Kolejność badania:

• Obliczyć wartość teoretyczną wysokości nierówności Rt stosownie do ustalonych warunków obróbki

• zamocować wykorzystywane noże tokarskie w imaku tokarki,

• zamocować przedmiot obrabiany w uchwycie samocentrującym tokarki,

• wykonać obróbkę zmieniając wartości f (posuw),

• dokonać pomiarów profilografometrem.

4).Wybrane oznaczenia płytki i oprawki:

Płytka:

C	N	M	G	12	04	12	PR
1	2	3	4	5	6	7	8

1-kształt płytki

2-kąt przyłożenia płytki

3-tolerancja

4-rodzaj płytki(dwustronna)

5-wielkość płytki: długość krawędzi

6-grubość płytki

7-promień naroża

8-operacja produkcyjna(obróbka średnia)

Oprawka:

D	C	L	N	R	16	16	H	12
B	1	C	2	D	E	F	G	5

B- system mocowania(docisk sztywny RC)

C-konfiguracja oprawki

D-wersja narzędzia(lewe)

E- wys. trzona

F- szer. trzona

G- dł. narzędzia(180)

Warunki technologiczne obróbki ap, fn, Vc,

Głębokość skrawania: ap=0,4mm

Posuw: fn=0,4)mm/obr

Prędkość skrawania: Vc=355m/min

5. Obliczenia

Dane: D = 26mm, r_e = 1,2

Ra - średnie arytmetyczne odchylenie profilu chropowatości

Rz - wysokość chropowatości według 10 punktów

RSm – średni odstęp chropowatości

Warunki obróbki oraz wyniki pomiarów i obliczeń (przy n=900 ^obr/min i warstwie skrawania 1mm)
Wartość posuwu f, mm/obr.
Chropowatość Rt, µm,
Chropowatość Ra, µm,
Chropowatość Rz, µm,
Wartość RSm, µm,
Wady powierzchniowe

6. Wykresy:

7. Wnioski:

Badanie wykazało, że chropowatość obrabianej powierzchni podczas wykonywania procesu toczenia przy pomocy powyżej wymienionych narzędzi w dużej mierze zależy od posuwu (f). Po przeanalizowaniu wyników pomiaru wyraźnie widać, że chropowatość rosła wraz ze wzrostem posuwu. Możemy stwierdzić, że im wolniej będziemy toczyć to uzyskamy przedmiot o mniejszej chropowatości a więc bardziej dokładny. Podczas wykonywania ćwiczenia w czasie gdy posuw był równy 0,428 ^mm/_obr płytka skrawająca uległa wyszczerbieniu pozostawiając na powierzchni toczonego wałka widoczną niedoskonałość. Analizując wartości chropowatości teoretycznej i chropowatości i faktycznej Rz (na podstawie 10 punktów) widoczne są duże różnice rzędu kilku µm.