Elektromechanik_724[05]_E1.06

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Ogólna charakterystyka obrabiarek skrawających

4.1.1. Materiał nauczania
4.1.2. Pytania sprawdzające
4.1.3. Ćwiczenia
4.1.4. Sprawdzian postępów

10
10
11

4.2. Obrabiarki sterowane numerycznie

4.2.1. Materiał nauczania
4.2.2. Pytania sprawdzające
4.2.3. Ćwiczenia
4.2.4. Sprawdzian postępów

12
22
22
23

4.3. Prace na tokarce kłowej uniwersalnej. Zasady poprawnego i bezpiecznego

użytkowania tokarek

4.3.1. Materiał nauczania
4.3.2. Pytania sprawdzające
4.3.3. Ćwiczenia
4.3.4. Sprawdzian postępów

24
46
47
48

4.4. Prace na frezarce uniwersalnej i pionowej. Zasady poprawnego

i bezpiecznego użytkowania frezarek

4.4.1. Materiał nauczania
4.4.2. Pytania sprawdzające
4.4.3. Ćwiczenia
4.4.4. Sprawdzian postępów

49
64
64
66

4.5. Prace na szlifierkach. Zasady poprawnego i bezpiecznego użytkowania

szlifierek

4.5.1. Materiał nauczania
4.5.2. Pytania sprawdzające
4.5.3. Ćwiczenia
4.5.4. Sprawdzian postępów

67
79
79
80

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

„Poradnik”, który Ci przekazujemy, będzie pomocny w przyswajaniu wiedzy dotyczącej

wykonywania prac z zakresu obróbki mechanicznej metali.
W „Poradniku” będziesz mógł znaleźć następujące informacje ogólne:
–

wymagania wstępne określające umiejętności, jakie powinieneś posiadać, abyś mógł bez
problemów rozpocząć pracę z poradnikiem,

–

cele kształcenia, czyli wykaz umiejętności, jakie opanujesz w wyniku kształcenia
w ramach tej jednostki modułowej,

–

materiał nauczania, czyli wiadomości teoretyczne konieczne do opanowania treści
jednostki modułowej,

–

zestawy pytań sprawdzających, czy opanowałeś już podane treści,

–

ćwiczenia, zawierające polecenia, sposób wykonania oraz wyposażenie stanowiska pracy,
które pozwolą Ci ukształtować określone umiejętności praktyczne,

–

sprawdzian postępów pozwalający sprawdzić Twój poziom wiedzy po wykonaniu
ćwiczeń,

–

sprawdzian osiągnięć opracowany w postaci testu, który umożliwi Ci sprawdzenie
Twoich wiadomości i umiejętności opanowanych podczas realizacji programu jednostki
modułowej,

–

literaturę związaną z programem jednostki modułowej, umożliwiającą pogłębienie Twej
wiedzy z zakresu programu tej jednostki.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów

bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju
wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

724[05].E1.02

Rozpoznawanie materiałów

stosowanych w maszynach

i urządzeniach elektrycznych

724[05].E1.07

Obliczanie i pomiary parametrów

obwodów prądu stałego

Moduł 724[05].E1

Podstawy elektromechaniki

724[05].E1.01

Przestrzeganie przepisów bhp, ochrony

ppoż. oraz ochrony środowiska

724[05].E1.03

Posługiwanie się dokumentacją

techniczną

724[05].E1.08

Obliczanie i pomiary parametrów

obwodów prądu przemiennego

724[05].E1.04

Rozpoznawanie podzespołów

stosowanych w maszynach

i urządzeniach elektrycznych

724[05].E1.09

Dobieranie elementów

i podzespołów elektronicznych

oraz sprawdzanie ich parametrów

724[05].E1.05

Wykonywanie prac z zakresu

obróbki ręcznej metali

i tworzyw sztucznych

724[05].E1.06

Wykonywanie prac z zakresu

obróbki mechanicznej metali

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej „Wykonywanie prac z zakresu

obróbki mechanicznej metali”, powinieneś umieć:

−

komunikować się i pracować w zespole,

−

dokonywać oceny swoich umiejętności,

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

korzystać z poradników i norm,

−

rozpoznawać rodzaje rysunków stosowanych w dokumentacji technicznej,

−

odczytywać informacje podane na rysunku wykonawczym i złożeniowym,

−

rozpoznawać podzespoły stosowane w maszynach i urządzeniach elektrycznych,

−

analizować treść zadania, dobierać metody i plan rozwiązania,

−

samodzielnie podejmować decyzje.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej „Wykonywanie prac z zakresu

obróbki mechanicznej metali” powinieneś umieć:

−

rozróżnić rodzaje obrabiarek,

−

rozróżnić noże tokarskie i frezy,

−

dobrać narzędzia skrawające do wykonywanych operacji,

−

zorganizować stanowisko pracy,

−

skorzystać z literatury technicznej, norm i dokumentacji technologicznej,

−

wykonać toczenie powierzchni wzdłużnych, poprzecznych i kształtowych,

−

wykonać frezowanie powierzchni płaskich, kształtowych i rowków,

−

wykonać szlifowanie różnych powierzchni,

−

wykonać ostrzenie prostych narzędzi,

−

dokonać kontroli jakości wykonanego wyrobu,

−

zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. i ochrony środowiska obowiązujące na stanowisku
pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Ogólna charakterystyka obrabiarek skrawających

4.1.1. Materiał nauczania

Celem obróbki skrawaniem jest nadanie przedmiotowi obrabianemu żądanego kształtu,

wymiarów i właściwości warstwy wierzchniej przez usunięcie materiału.

Zalety obróbki skrawaniem:

−

możliwość wytwarzania szerokiego spektrum kształtów przy stosunkowo niewielkich
zmianach narzędzi i oprzyrządowania,

−

wysoka dokładność obróbki,

−

możliwość uzyskania zadanej charakterystyki warstwy wierzchniej lub określonej
kierunkowości śladów obróbki na wybranych lub wszystkich powierzchniach przedmiotu
obrabianego,

−

przedmiot obrabiany może mieć wewnętrzne i zewnętrzne kształty nieosiągalne przy
pomocy innych techniki wytwarzania,

−

umożliwia obróbkę wykańczającą części po obróbce termicznej,

−

często obróbka skrawaniem jest najbardziej ekonomicznym sposobem wytwarzania.
Wady obróbki skrawaniem:

−

nieuchronne marnowanie (przerabianie na wióry) części materiału,

−

zwykle więcej czasu zajmuje kształtowanie przedmiotu przy pomocy obróbki skrawaniem
niż np. przez odlewanie czy kucie,

−

przy niewłaściwie dobranych warunkach skrawania może powodować niekorzystne
zmiany właściwości warstwy wierzchniej,

−

skrawanie jest energo- i kapitało- oraz pracochłonne.
Oddzielenie wióra w procesie skrawania wymaga względnego ruchu narzędzia

i przedmiotu obrabianego. Ruch ten uzyskiwany jest na specjalnie do tego celu
skonstruowanym urządzeniu – obrabiarce.

Obrabiarka jest to maszyna robocza technologiczna przeznaczona do kształtowania

przedmiotów  z  różnych  materiałów  konstrukcyjnych  za  pomocą  zamocowanych  w  niej
narzędzi.  W  zależności  od  metody  kształtowania  przedmiotów  na  obrabiarce  rozróżnia  się
obrabiarki  do  obróbki  plastycznej  i  skrawające.  Obrabiarki  skrawające  są  stosowane  do
nadawania  obrabianemu  przedmiotowi  wymaganego  kształtu  przez  oddzielenie  nadmiaru
materiału  w  postaci  wiórów.  Do  obrabiarek  tych  należą  np.  tokarki,  wiertarki,  frezarki,
strugarki, szlifierki.

Ze względu na przeznaczenie produkcyjne rozróżnia się obrabiarki:

−

ogólnego przeznaczenia (uniwersalne) – umożliwiające wykonywanie różnorodnych prac
w produkcji jednostkowej i małoseryjnej,

−

specjalizowane przewidziane do wykonywania określonych robót w węższym zakresie,
np. tokarko-kopiarki, frezarki obwiedniowe,

−

specjalne – stosowane w określonych gałęziach przemysłu, np. tokarki dla kolejnictwa do
obróbki kół wagonowych, tokarki dla przemysłu hutniczego do obróbki walców
hutniczych itp.
Ogólnie obrabiarki można podzielić na:

−

obrabiarki uniwersalne,

−

obrabiarki produkcyjne,

−

obrabiarki specjalizowane,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

obrabiarki specjalne,

−

obrabiarki sterowane numerycznie (ogólnego przeznaczenia i specjalne),

−

obrabiarki zespołowe,

−

linie obróbkowe,

−

centra obróbkowe,

−

automatyczne stacje obróbkowe,

−

elastyczne systemy obróbkowe.

Rys. 1. Obrabiarki skrawające: a) tokarka sterowana numerycznie, b) tokarka uniwersalna,

c) szlifierka do płaszczyzn, d) dłutownica, e) frezarka pozioma [5, 6]

Głównymi wielkościami charakterystycznymi obrabiarek są:

−

maksymalne wymiary obrabianych przedmiotów, np. średnica i długość toczenia
w przypadku tokarek kłowych,

−

maksymalne średnice narzędzi, np. maksymalna średnica wiercenia w przypadku
wiertarek,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

maksymalne wymiary przestrzeni roboczej, np. maksymalna powierzchnia robocza
i maksymalne przesuwy stołu w przypadku frezarek,

−

maksymalne obciążenie robocze, np. maksymalna siła skrawania w przypadku
przeciągarek,

−

wymiary elementów przyłączeniowych, np. końcówek wrzecion, rowków teowych.
W celu pełniejszego scharakteryzowania obrabiarki podaje się dodatkowe wielkości

charakterystyczne, takie jak: wymiary gabarytowe, masa obrabiarki, moce silników, prędkości
obrotowe  wrzecion,  wartości  posuwów  itp.  Wyposażenie  obrabiarki  dzieli  się  na  normalne
i specjalne. Wyposażenie normalne stanowią urządzenia dostarczane wraz z obrabiarką, które
są niezbędne do wykonywania na niej podstawowych zabiegów obróbkowych. Należą do nich
uchwyty,  klucze  itp.  Wyposażenie  specjalne  jest  dostarczane  na  życzenie  użytkownika  (za
dodatkową  opłatą)  i  obejmuje  urządzenia  okresowo  stosowane  na  obrabiarce  w  celu
zwiększenia zakresu jej możliwości obróbkowych.

Obrabiarka jako maszyna robocza technologiczna stanowi zespół mechanizmów, których

konstrukcja  i  spełniane  funkcje  zależą  od  przeznaczenia  produkcyjnego  oraz  od  stopnia
automatyzacji  i  wyposażenia  obrabiarki.  Pod  względem  funkcjonalnym  można  wyróżnić
w  obrabiarce  szereg  zespołów,  które  są  przeznaczone  do  wykonywania  określonych  zadań
w ramach procesu roboczego obrabiarki. Do zespołów funkcjonalnych obrabiarki należą:

−

zespoły robocze, których zadaniem jest wykonywanie podstawowych ruchów obrabiarki,

−

korpusy, których zadaniem jest usytuowanie przestrzenne zespołów roboczych
i powiązanie ich w jedną całość konstrukcyjną,

−

zespoły napędowe, których zadaniem jest przeniesienie ruchu ze źródła napędu do
zespołów roboczych obrabiarki,

−

silniki elektryczne, które stanowią źródło energii mechanicznej dla zespołów
napędowych,

−

uchwyty, które są przeznaczone do łączenia (mocowania) narzędzi oraz przedmiotów
obrabianych z zespołami roboczymi,

−

zespoły i elementy sterowania, które służą do ręcznego lub automatycznego sterowania
pracą obrabiarki,

−

mechanizmy i elementy nastawcze i pomiarowe, których zadaniem jest ustalanie i pomiar
położenia narzędzi względem przedmiotu obrabianego,

−

urządzenia smarujące, chłodzące, usuwające wióry itp.
Celem procesu roboczego obrabiarki jest prawidłowe ukształtowanie powierzchni

przedmiotu  obrabianego.  Osiągnięcie  tego  celu  zapewniają  odpowiednio  zaprojektowane
narzędzie  i  obrabiarka.  Proces  roboczy  jest  realizowany  przez  zespoły  robocze  obrabiarki,
które  nadają  przedmiotowi  obrabianemu  i  narzędziu  określone  ruchy.  W  obrabiarkach
powszechne  zastosowanie  mają  mechanizmy  napędowe, które  służą do przenoszenia  napędu
z jego źródła, tj. z silnika, do elementów roboczych wykonujących ruchy główne i posuwowe.
Skrzynki  przekładniowe  umożliwiają  nastawianie  zmiennych  przełożeń  niezbędnych  do
uzyskania  żądanych  parametrów  skrawania.  Skrzynki  przekładniowe  (w  zależności  od  tego,
czy znajdują się w mechanizmie napędowym ruchu głównego, czy posuwowego) są nazywane
skrzynkami prędkości  lub  skrzynkami posuwów. Zarówno skrzynki prędkości,  jak  i  skrzynki
posuwów  mogą  być  stopniowe  (umożliwiające  stopniową  zmianę  prędkości)  lub
bezstopniowe (zapewniające ciągłą zmianę prędkości).

W mechanizmach napędowych ruchu prostoliniowego są stosowane przekładnie

nawrotne,  umożliwiające  zmianę  kierunku  ruchu,  oraz  przekładnie  do  zmiany  ruchu
obrotowego  na  prostoliniowy.  W  licznych  obrabiarkach,  w  których  elementy  robocze
wykonują  złożone  ruchy  kształtowania,  stosuje  się  mechanizmy  podziałowe,  sumujące,
korekcyjne  oraz  przekładnie  gitarowe.  We  wszystkich  obrabiarkach  znajdują  się  także
mechanizmy  służące  do  uzyskiwania  ruchów  nastawczych  oraz  różne  mechanizmy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

przeznaczone do wykonywania ruchów pomocniczych. Wszystkie obrabiarki są też
wyposażone w mechanizmy i urządzenia umożliwiające sterowanie nimi. Rozwiązania tych
mechanizmów są dostosowane do rodzaju sterowania i stopnia automatyzacji obrabiarki.

Sterowanie przebiegiem pracy obrabiarki obejmuje wszystkie czynności związane

z realizacją procesu roboczego obrabiarki i może być dokonywane ręcznie lub automatycznie.
Ręczne sterowanie obrabiarki jest dokonywane w całości przez pracownika, który za pomocą
umieszczonych na zewnętrznych powierzchniach korpusów obrabiarek elementów sterowania
w postaci kółek ręcznych, dźwigni, przełączników, przycisków itp. kieruje przebiegiem
wykonywanej na obrabiarce operacji obróbkowej.

Automatyczne sterowanie przebiegiem pracy obrabiarki może odbywać się w układzie

otwartym  lub  zamkniętym.  W  przypadku  automatycznego  sterowania  w  układzie  otwartym
udział  człowieka  sprowadza  się  do  okresowej  kontroli  jakości  wyrobu  (np.  do  kontroli
wymiarów)  oraz  do  okresowego  korygowania  nastawienia  obrabiarki  (np.  ustawienia
narzędzi).  Układem  otwartym  jest  np.  sterowanie  krzywkowe  automatów  tokarskich.
Sterowanie  automatyczne  w  układzie  zamkniętym odbywa  się  bez  udziału pracownika, gdyż
kontrola procesu, a coraz częściej także kontrola wyrobu, jest dokonywana samoczynnie przez
układ sterowania. Przykładem takiego sterowania jest sterowanie numeryczne obrabiarek.

Jako wynik obróbki na obrabiarce uzyskuje się przedmiot obrobiony, którego kształt,

dokładność wykonania i jakość powierzchni powinny być zgodne z rysunkiem wykonawczym
przedmiotu. W zależności od przeznaczenia przedmiotu oraz możliwości technologicznych
obrabiarki mogą być na niej wykonane wszystkie powierzchnie określające kształt przedmiotu
albo tylko niektóre spośród nich.

Dopuszczona do produkcji obrabiarka powinna być dla pracownika bezpieczna oraz

zapewniać  mu  właściwe  pod  względem  fizjologicznym  warunki  pracy.  Bezpieczny  sposób
użytkowania  obrabiarek  określają  ogólne  i szczegółowe (dla określonej  maszyny)  instrukcje,
których  znajomość  jest  niezbędnym  warunkiem  dopuszczenia  pracownika  do  użytkowania
obrabiarki.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co jest celem obróbki skrawaniem?
2.  Co to jest obrabiarka?
3.  Jakie znasz rodzaje obrabiarek ze względu na przeznaczenie produkcyjne?
4.  Jaki jest ogólny podział obrabiarek?
5.  Jakimi głównymi wielkościami charakteryzują się obrabiarki?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonaj przeglądu obrabiarek skrawających znajdujących się w Twoim warsztacie

szkolnym. Z grupy obrabiarek wyłoń obrabiarki uniwersalne, specjalizowane i specjalne.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  wykonać pracę samodzielnie,
2)  dokonać przeglądu pracowni obróbki mechanicznej,
3)  wyłonić obrabiarki uniwersalne, specjalizowane i specjalne,
4)  przedstawić nauczycielowi swoje spostrzeżenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Obrabiarki sterowane numerycznie

4.2.1. Materiał nauczania

W klasycznej obrabiarce otrzymanie żądanego kształtu odbywa się przez ręczne

ustawienie narzędzia względem przedmiotu oraz włączenie ruchu obrotowego i posuwowego
maszyny.  Operator obrabiarki  musi  wielokrotnie  sprawdzać  i  ewentualnie  korygować  kształt
i  wymiary  obrabianej  części,  tak  aby  były  one  zgodne  z  warunkami  podanymi  na  rysunku
wykonawczym  przedmiotu.  Z  tego  też  powodu  powstał  pomysł  numerycznego
programowania  maszyn.  Idea  systemu  sterowania  numerycznego  (NC  –  Numerical  Control)
obrabiarek polega na opisaniu za pomocą funkcji matematycznych ruchu narzędzia względem
konturów  obrabianego  przedmiotu.  W  ten  sposób  powstały  różne  języki  programowania,
w  których  informacje  sterujące  pracą  maszyny  są  zakodowane  w  postaci  cyfr,  liter  i  innych
znaków.  Duży  postęp  w  dziedzinie  elektroniki  zdecydowanie  wpłynął  na  rozwój
i rozpowszechnienie sterowań numerycznych. Wbudowany do obrabiarki NC mikrokomputer
rozpoczął nową generację sterowań, które oznaczono symbolem CNC. Technikę CNC bardzo
szybko  jednak  zrewolucjonizowało  wprowadzenie  mikroprocesorów  i  pojemnych  pamięci,
mogących pomieścić duże ilości danych. CNC jest skrótem powstałym z pierwszych liter ang.
określenia  Computer  Numerical  Controls,  co  oznacza,  że  procesem  roboczym  obrabiarki
steruje  komputer.  Obecnie  układy  sterowania  obrabiarek  CNC  posiadają  własne
mikroprocesory  i  pamięci  o  dużej  pojemności,  do  których  wczytuje  się  programy  pisane
za  pośrednictwem  klawiatury  pulpitu  sterowniczego  lub  też  gotowe  programy  z  nośnika
danych, a także przechowuje się programy wykonywanych już elementów.

Rys. 2. Obrabiarki sterowane numeryczne: a) tokarka TUG 50 firmy AFM Andrychów,

b) frezarka FNE 50N firmy AVIA, c) pionowe centrum obróbkowe VC 600 firmy AVIA [5, 6]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Operator frezarki numerycznej sam może tworzyć program obróbki na wybrane przez

siebie  narzędzia  i  wprowadza  go  do  pamięci  obrabiarki,  a  następnie  sprawdza  jego
poprawność  przez  wywołanie  graficznej  symulacji  obróbki  na  ekranie  monitora,  a  w  końcu
uruchamia  maszynę,  która  wykona  obróbkę  automatycznie.  Nowoczesne  obrabiarki  CNC
oprócz

geometrycznego

sterowania

przemieszczeniami

narzędzia

wcześniej

przygotowanego programu, wykonują szereg dodatkowych funkcji, takich jak:

−

automatyczny pomiar narzędzia skrawającego,

−

automatyczne bazowanie i pomiar obrabianego elementu,

−

automatyczna kompensacja wymiarów narzędzia,

−

programowanie obszaru bezpiecznego,

−

podawanie chłodziwa w określoną strefę obróbki,

−

płynne sterowanie pracą głowicy narzędziowej,

−

regulacja prędkości obrotowej wrzeciona,

−

możliwość pracy w cyklu, np. cykl wiercenia, rozwiercania, nawiercania, pogłębiania,
gwintowania, roztaczania, frezowania wybrań prostokątnych, kołowych itp.
Dzięki zastosowaniu obrabiarek sterowanych numerycznie uzyskujemy:

−

skrócenie czasu wykonania danego elementu,

−

większą dokładność obróbki,

−

większą wydajność w wyniku skrócenia czasów pomocniczych,

−

większą elastyczność pracy, ze względu na łatwe dostosowanie się do nowych zadań
produkcji.
Budowa obrabiarek wyposażonych w system sterowania CNC jest w głównych zarysach

podobna  do  obrabiarek  konwencjonalnych.  Cechą  wyróżniającą  jest  możliwość  sterowania
przez komputer zespołami odpowiedzialnymi za obróbkę toczeniem i frezowaniem.
Kierunki  ruchu  części  obrabiarki  z  systemem  sterowania  CNC  są  określane  przez  system
współrzędnych,  odnoszący  się  do  przedmiotu  obrabianego  i  składający  się  z  osi,  leżących
równolegle  do  prostoliniowych  ruchów  głównych  maszyny.  Obrabiarki  CNC  dysponują  co
najmniej dwiema oznaczanymi jako X i Z (tokarki) lub trzema X, Y, Z (frezarki) sterowanymi
osiami ruchów posuwowych.

Rys. 3. Układ i oznaczenie osi [11]

Niezbędne przy obróbce ruchy poszczególnych zespołów obrabiarki (stół, sanie

narzędziowe i in.) są obliczane, sterowane i kontrolowane przez wewnętrzny komputer. Dla

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

każdego kierunku ruchu istnieje osobny system pomiarowy, wykrywający aktualne położenie
zespołów i przekazujący je do kontroli wewnętrznemu komputerowi.

Obrabiarki sterowane numerycznie są wyposażone w automatyczne urządzenia do

wymiany narzędzi. W zależności od typu i zastosowania urządzenia te mogą przyjmować
różne ilości narzędzi i ustawiać wybrane przez program NC narzędzie w położeniu
wyjściowym i roboczym. Najczęściej spotykanymi rodzajami tych urządzeń są:

−

głowica rewolwerowa,

−

magazyn narzędzi.

Rys. 4. Urządzenia do automatycznej wymiany narzędzi: a) głowica rewolwerowa z napędzanymi narzędziami,

b) głowica rewolwerowa bębnowa, c) magazyn narzędzi [5,6 ]

Głowica rewolwerowa jest stosowana przede wszystkim w tokarkach a magazyn

narzędzi we frezarkach. Jeżeli w programie NC zostanie wywołane nowe narzędzie, głowica
rewolwerowa obraca się aż do ustawienia żądanego narzędzia w położeniu roboczym. Taka
automatyczna

wymiana

narzędzia

trwa

obecnie

ułamki

sekundy.

Ekonomiczne

uwarunkowania  sprawiają,  że  często  pożądana  jest  kompletna  obróbka  przedmiotu
wykonywanego w jednym zamocowaniu. Jest to powodem wyposażania tokarek sterowanych
numerycznie  w  ruchome  napędzane  narzędzia.  Taką  tokarką  można  wiercić,  zgrubnie
i dokładnie rozwiercać, frezować i nacinać gwinty.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Magazyny narzędzi są urządzeniami, z których narzędzia są pobierane i do których, po

każdej  ich  wymianie,  są  automatycznie  odkładane.  W  przeciwieństwie  do  głowicy
rewolwerowej  magazyn  narzędziowy  ma  tę  zaletę,  że  można  w  nim  zmieścić  dużą  liczbę
narzędzi  (w  dużych  centrach  obróbkowych  nawet  ponad  100  narzędzi).  Wymiana  narzędzi
przy  użyciu  magazynu  narzędzi  odbywa  się  za  pomocą  systemu  chwytaków.  Dwuramienny
chwytak  wymienia  narzędzie  po  wywołaniu  przez  program  NC  wykonując  następujące
operacje:

−

pozycjonowanie żądanego narzędzia w magazynie w położeniu do wymiany,

−

przesunięcie wrzeciona w pozycję do wymiany narzędzia,

−

wychylenie chwytaka do poprzedniego narzędzia we wrzecionie i nowego w magazynie,

−

wyjęcie narzędzi z wrzeciona i magazynu oraz wychylenie chwytaka,

−

wstawienie narzędzi do końcówki wrzeciona i do magazynu,

−

wychylenie chwytaka do położenia spoczynkowego.
Przed umieszczeniem narzędzi obróbkowych w magazynach koniecznym jest

sprawdzenie  tak  zwanych  wartości  korekcyjnych  narzędzia  i  wpisanie  ich  do  tabeli  korekcji
narzędzi  układu  sterowania  numerycznego.  Sposób  wyznaczenia  tych  wartości  w  dużej
mierze  zależy  od  rodzaju  obrabiarki,  jej  wyposażenia,  dostępności  specjalnych  urządzeń  do
pomiaru  i  nastawiania  narzędzi,  rodzaju  narzędzi  itp.  Pomiary  ustawcze  narzędzi  mogą  być
dokonywane  bezpośrednio na obrabiarce  lub poza obrabiarką, z wykorzystaniem specjalnego
stanowiska pomiarowo-ustawczego.

Rys. 5. Urządzenia optyczne do pomiarów wartości korekcyjnych narzędzia poza obrabiarką [5, 6]

W przeciwieństwie do konwencjonalnych obrabiarek w obrabiarkach CNC są stosowane

specjalne narzędzia, spełniające następujące kryteria:

−

wyższa wydajność skrawania przy wysokiej trwałości,

−

krótsze czasy wymiany i mocowania,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

wprowadzenie standardu narzędzia i jego racjonalizacja,

−

poprawa możliwości zarządzania narzędziami.

Oprawki do narzędzi tokarskich i frezarskich są znormalizowane i określone przez normy.

Przy narzędziach tokarskich stosuje się przede wszystkim oprawki z chwytem cylindrycznym
z uzębieniem, natomiast przy narzędziach frezarskich oprawki narzędziowe z chwytem
stożkowym.

Rys. 6. Oprawki narzędziowe: a) tokarskie, b) frezarskie [9]

W technice obrabiarek sterowanych numerycznie, ze względu na wysoką trwałość

i łatwość wymiany, stosuje się narzędzia z płytkami wieloostrzowymi. Płytki te posiadają
kilka krawędzi skrawających. Dzięki temu istnieje możliwość obrócenia płytki po jej
stępieniu. Płytki wieloostrzowe wykonane są ze spieków twardych lub spieków ceramicznych.
Podział płytek wieloostrzowych przestawnych odbywa się według kryterium kształtu, kątów,
krawędzi skrawającej, klasy tolerancji, jak również umocowania i podstawowych wymiarów.

Rys. 7. Systemy mocowania płytek noży tokarskich [7]

O doborze narzędzia obróbkowego decyduje przedmiot obrabiany (jego kształt

i materiał), rodzaj obróbki oraz typ obrabiarki. Dobór prawidłowego narzędzia sprowadza się
do następującej procedury:

−

określenie rodzaju obróbki,

−

dobór zamocowania płytki,

−

dobór płytki wieloostrzowej,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

dobór parametrów skrawania.

Rys. 8. Narzędzia skrawające z płytkami [9]

Każda obrabiarka sterowana numerycznie pracuje w jej maszynowym systemie

współrzędnych. Położenie układów współrzędnych jest określone przez punkty zerowe,
a w celu uproszczenia obsługi maszyny i programowania poza punktami zerowymi istnieją
także inne punkty odniesienia.

Rys. 9. Symbole punktów charakterystycznych obrabiarki [13]

Punkt zerowy obrabiarki jest punktem wyjścia odnoszącego się do maszyny układu

współrzędnych. Jego położenie jest niezmienne i ustalane przez producenta obrabiarki.
Z reguły punkt zerowy obrabiarki znajduje się w obrabiarkach CNC w punkcie środkowym
wrzeciona roboczego, a we frezarkach pionowych CNC nad lewą krawędzią sań stołu.

Obrabiarka sterowana numerycznie z inkrementalnym układem pomiaru toru ruchu

potrzebuje ponadto punktu wzorcowego, służącego jednocześnie do kontroli ruchów

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

narzędzia  i  przedmiotu  obrabianego.  Jest  to  punkt  wyjściowy  obrabiarki,  nazywany  również
punktem referencyjnym R. Jego położenie na każdej osi ruchu jest dokładnie ustalone poprzez
wyłączniki  krańcowe.  Współrzędne  punktu  referencyjnego  mają  w  odniesieniu  do  punktu
zerowego obrabiarki zawsze tę samą wartość liczbową. Jest ona ustawiona na stałe w układzie
sterowania  CNC.  Po  włączeniu  maszyny  należy  najpierw,  dla  wykalibrowania
inkrementalnego  układu  pomiaru  toru  ruchu,  najechać  we  wszystkich  osiach  na  punkt
referencyjny.

Punkt zerowy przedmiotu obrabianego W jest początkiem układu współrzędnych

przedmiotu  obrabianego.  Jego  położenie  jest  ustalane  przez  programistę  według  kryteriów
praktycznych.  Najbardziej  korzystne  jest  ustalenie  go  w  taki  sposób,  aby  możliwe  było
bezpośrednie  przejęcie  do  programowania  danych  wymiarowych  z  rysunku.  W  częściach
toczonych  punkt  zerowy  przedmiotu  obrabianego  należy  ustawiać  na  środku  prawego  lub
lewego  boku  części  obrobionej,  w  zależności  od  tego,  z  której  strony  rozpoczyna  się
wymiarowanie.  Przy  częściach  frezowanych  jako  punkt  zerowy  przedmiotu  obrabianego
wybiera  się  najczęściej  zewnętrzny  punkt  narożny,  w  zależności  od  tego,  który  z  punktów
wierzchołkowych został wybrany jako punkt odniesienia podczas jego wymiarowania.

Następnym istotnym punktem w przestrzeni roboczej obrabiarki jest punkt odniesienia

narzędzia  E.  Punkt  odniesienia  narzędzia  w  obrabiarce  CNC  jest  stałym  punktem  na  jej
saniach  narzędziowych.  We  frezarkach  CNC  punkt  odniesienia  narzędzia  E  znajduje  się  na
wrzecionie narzędziowym. Układ sterowania CNC odnosi początkowo wszystkie współrzędne
docelowe  do  punktu  odniesienia  narzędzia.  Jednak  podczas  programowania  współrzędnych
docelowych  odnosimy  się  do  końcówki  narzędzia  tokarskiego  lub  punktu  środkowego
narzędzia  frezarskiego.  Aby  końcówka  narzędzia  podczas  toczenia,  frezowania  mogła  być
dokładnie  sterowana  wzdłuż  pożądanego  toru  obróbki,  konieczne  jest  jego  dokładne
zmierzenie.

Punkt wymiany narzędzia N jest punktem w przestrzeni roboczej obrabiarki CNC,

w którym może nastąpić bezkolizyjna wymiana narzędzi. W większości układów sterowania
CNC położenie punktu wymiany narzędzia jest zmienne.

Rys. 10. Położenie punktów charakterystycznych obrabiarki sterowanej numerycznie [13]

Programy NC można tworzyć na dwa sposoby:

−

pisać ręcznie – co w przypadku wielu detali wykonywanych w przemyśle jest nadal
najprostszą i najczęściej stosowaną metodą, zwłaszcza w małych firmach, których nie
stać na bardzo drogie oprogramowanie typu CAD/CAM,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

generować automatycznie wykorzystując specjalistyczne programy CAM, np. MTS,
Unigraphics, MasterCAM itp.
Podczas programowania ręcznego programista formułuje program NC bezpośrednio

w  formie  zrozumiałej  dla  konkretnej  obrabiarki  i  układu  sterowania CNC  z  wykorzystaniem
pulpitu  sterowniczego  obrabiarki.  Każda  czynność  wykonywana  przez  obrabiarkę  CNC  jest
programowana osobno. W zależności od wydajności układu sterowania CNC i geometrycznej
złożoności przedmiotu obrabianego, konieczne jest przeprowadzanie niekiedy pracochłonnych
obliczeń  geometrycznych.  Powstające  w  ich  toku  ewentualne  błędy  lub  kolizje,
np.  z uchwytami  mocującymi,  nie  mogą  zostać  automatycznie  rozpoznane.  Do  sprawdzania
programu NC służą zintegrowane z większością układów sterowania CNC moduły symulacji.
Przy  ich  pomocy  można  przeprowadzić  symulację  przebiegu  zaprogramowanego  procesu
obróbki.  Podczas  programowania  maszynowego  programista  jest  wspierany  przez  system
programowania.  System  ten  przejmuje  podatne  na  błędy  podczas  programowania  ręcznego
czynności rutynowe takie jak obliczanie współrzędnych i parametrów skrawania.

Najważniejsza różnica w stosunku do programowania ręcznego polega na tym, że nie

polega ono na opisie – krok po kroku – kolejnych położeń narzędzia, a na opisie wyglądu
przedmiotu obrabianego po obróbce. Dokładnie oddzielone od siebie są dane geometryczne
i technologiczne.

Rys. 11. Pulpit sterowniczy frezarki MIKRON z układem sterowania numerycznego HEIDENHAIN

z widoczną symulacją obróbki przedmiotu

Program sterujący jest ciągiem instrukcji kodujących ruchy narzędzi i przedmiotu

obrabianego poprzez zapis współrzędnych, uzupełnionych instrukcjami pomocniczymi. Zapis
elementarnego ruchu (czynności) jest nazywany blokiem (czasem również zdaniem), przy
czym blok może również zawierać inne zapisy, potrzebne do wykonania ruchu (np. wymiana

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

narzędzia  czy  ustalenie  parametrów  obróbki).  Program  sterujący  (zwany  też  programem
głównym)  jest  zatem  ciągiem  bloków,  najczęściej  zapisywanych  w  edytorze  w  oddzielnych
liniach.  Blok  programu  składa  się  ze  słów,  które  pozwalają  na  wywoływanie  elementarnych
funkcji  układu  sterowania,  słowo  z  kolei  składa  się  na  ogół  z  dwóch  elementów:  adresu
i  wartości.  Adres  należy  rozumieć  jako  nazwę  elementarnej  funkcji  układu  sterowania,
natomiast wartość jako argumenty tej funkcji.

Blok programu: G01 X 25,00

Słowo: G01

Słowo: X 25,00

Adres: G

Adres: X

Argument: 01

Argument: 25

Producenci układów sterowania CNC mają duży stopień swobody podczas umieszczania

w  układach  sterowania  numerycznego  własnych  komend  NC  lub  rozszerzeń,  w  rezultacie
istnieje  kilka  różnych  języków  programowania  różniących  się  między  sobą  zwykle
oznaczeniem  funkcji,  np.  symbol  interpolacji  prostoliniowej  w  układzie  sterowania
numerycznego  SINUMERIK  to  G1,  natomiast  w  układzie  HEIDENHAIN  to  L.  W  dalszej
części  poradnika  komendy  programu  dotyczyć  będą  bardzo  powszechnego  w  Polsce  układu
sterowania  numerycznego  SINUMERIK.  Funkcje  programowania  możemy  podzielić  na
cztery grupy:

−

funkcje przygotowawcze G,

−

funkcje technologiczne S, F,

−

funkcje narzędziowe T, D,

−

funkcje pomocnicze (maszynowe) M.
Adres G to jeden z najważniejszych adresów. Choć funkcje przygotowawcze nie

wywołują  żadnych  czynności  obrabiarki,  to  ich  zadaniem  jest  interpretowanie  znaczenia
innych  adresów.  Np.  sam  zapis  X10,  odnoszący  się  do  współrzędnej  w  osi  X  nie  jest
jednoznaczny,  nie  wiadomo  dokładnie,  co  powinien  spowodować.  Wynika  to  dopiero
z  użytych  funkcji  przygotowawczych,  np.  G1  X10  –  interpolacja  prostoliniowa  do  punktu
o współrzędnych X10. Inne funkcje z grupy funkcji przygotowawczych to np.
G0   – szybki przesuw narzędzia,
G2  – interpolacja kołowa zgodna z kierunkiem ruchu wskazówek zegara,
G3   – interpolacja kołowa przeciwna do kierunku ruchu wskazówek zegara,
G54  – przesuniecie punktu zerowego,
G90  – wymiarowanie w sposób absolutny,
G96  – deklaracja stałej szybkości skrawania.

Podstawowe znaczenie adresu S odnosi się do programowania prędkości głównego ruchu

skrawania,  którego  zadaniem  jest  umożliwienie  skrawania.  Nie  ma  on  natomiast  żadnego
wpływu  na  tor  ruchu  narzędzia  i  nie  jest  wymagany  przy  jego  programowaniu.  Domyślny
sposób  określania  prędkości  odbywa  się  przez  zadanie  liczby  obrotów  wrzeciona  głównego
(narzędziowego  lub  przedmiotowego)  w  jednostce  czasu  [obr/min]  np.  S  3400.  Drugi
z adresów  technologicznych  F  w  swoim  podstawowym  znaczeniu  odnosi  się  do
programowania prędkości posuwu. Posuw w znaczący sposób związany jest z kształtowaniem
przedmiotu  obrabianego  i  jest  w  związku  z  tym  wymagany  przy  programowaniu  toru
narzędzia.  W  zależności  od  rodzaju  obrabiarki  posuw  jest  programowany  w  [mm/obr],
np. F0.3 (tokarka) lub w [mm/min], np. F 150 (frezarka).

Adres T wywołuje zmianę położenia magazynu narzędziowego. Zadanie konkretnej

wartości np. T8  powoduje ustawienie się magazynu narzędziowego w ten sposób, że na jego
aktywnej  pozycji  znajdzie  się  narzędzie  umieszczone  na  ósmej  pozycji  głowicy
rewolwerowej. W obrabiarkach typu tokarka magazyn narzędziowy (np. w postaci obrotowej
głowicy rewolwerowej) jednocześnie pełni rolę imaka narzędziowego dla narzędzia w trakcie
obróbki, co oznacza,  że po przywołaniu adresu T narzędzie o podanym numerze jest gotowe

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

N65 DIAMOF X=AC(12) CHR=3
N70 Z-15 RND=2
N75 G90 DIAMON X110
N80 G53 T0 D0 G0 Z300 X300 M9 M5
N85 M30

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co nazywamy obrabiarką sterowana numerycznie?
2. Jakie są korzyści z zastosowania obrabiarek sterowanych numerycznie w procesie

produkcyjnym?

3.  Jakie narzędzia są stosowane w obrabiarkach numerycznych?
4.  Jakie znasz sposoby programowania obrabiarek numerycznych?
5.  Co to jest program sterujący?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na rysunku przedstawiono narzędzia skrawające. Twoim zadaniem jest wskazanie tych

narzędzi, które możesz zastosować do obróbki na maszynach sterowanych numeryczne.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z rysunkiem,
2)  wybrać narzędzia stosowane w obróbce na maszynach sterowanych numerycznie,
3)  zaprezentować rozwiązanie nauczycielowi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

arkusze papieru,

–

mazaki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Prace na tokarce kłowej uniwersalnej. Zasady poprawnego

i bezpiecznego użytkowania tokarek

4.3.1. Materiał nauczania

Obróbka na tokarkach (toczenie) jest najpowszechniejszą odmianą obróbki wiórowej.

Wynika to z faktu, że bryły obrotowe stanowią najczęściej spotykany kształt różnych części
maszyn. Tak więc podstawowym zastosowaniem technologicznym procesu toczenia jest
obróbka brył (powierzchni) obrotowych.

Rys. 13. Zasada obróbki tokarskiej [3]

Tokarka jest obrabiarką przeznaczoną do obróbki powierzchni obrotowych zewnętrznych

(toczenie) i wewnętrznych (wytaczanie). Podstawowymi ruchami są: ruch główny obrotowy
przedmiotu obrabianego oraz prostoliniowy ruch posuwowy narzędzia. Tokarki odznaczają
się dużym zróżnicowaniem i dzieli się je na następujące grupy:

−

tokarki kłowe,

−

tokarki uchwytowe,

−

tokarki wielonożowe,

−

tokarki rewolwerowe,

−

tokarki karuzelowe,

−

tokarki kopiarki,

−

tokarki zataczarki,

−

automaty i półautomaty tokarskie.

−

tokarki i centra tokarskie sterowane numerycznie.
Tokarki kłowe są przeznaczone przede wszystkim do obróbki przedmiotów o długości

l > 6d, gdzie d oznacza średnicę przedmiotów ustalonych w kłach wrzeciona i konika. Każda
tokarka  kłowa  ogólnego  przeznaczenia  jest  wyposażona  w  uchwyt  tokarski,  co  umożliwia
toczenie,  wytaczanie,  gwintowanie,  wiercenie  i  rozwiercanie  przedmiotów  krótkich.  Tokarki
kłowe  uniwersalne  przeznaczone  są  do  szerokiego  zakresu  zastosowań  w  różnych  gałęziach
przemysłu, głównie do obróbki części w produkcji jednostkowej, małoseryjnej, umożliwiające
oprócz  różnorodnych  robót  tokarskich  również  toczenia  gwintów  nożem  na  całej  długości
rozstawu  kłów.  Tokarki  kłowe  produkcyjne  różnią  się  od  uniwersalnych  tym,  że  nie  mają
skrzynki posuwów i śruby pociągowej w związku z czym nie można na nich toczyć gwintów,
tokarki  produkcyjne  przeznaczone  są  głównie  do  wysoce  wydajnej  obróbki  przedmiotów
w  produkcji  średnio,  wielkoseryjnej  oraz  masowej.  Charakterystycznymi  cechami  tokarek

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podstawową częścią tokarki, na której są umieszczone pozostałe zespoły, jest łoże.

Składa  się  ono  z  dwóch  ścian  bocznych  połączonych  ze  sobą  żebrami.  Górną  część  łoża
stanowią prowadnice. Z  lewej  strony znajduje się na prowadnicach  wrzeciennik, zawierający
wrzeciono  z  łożyskami  oraz  przekładnie  i  sprzęgła,  za  pomocą  których  jest  przenoszony
napęd z silnika na wrzeciono.

We wrzecienniku znajduje się również układ sterujący, służący do zmiany prędkości

obrotowych  wrzeciona.  Na  roboczej  końcówce  wrzeciona  jest  osadzony  uchwyt  tokarski.
Ruch posuwowy wykonuje suport, składający się z następujących elementów składowych: sań
wzdłużnych, poprzecznych oraz narzędziowych. Sanie narzędziowe są osadzone na obrotnicy,
co  umożliwia  przesuwanie  narzędzia  wzdłuż  linii  nachylonej  pod  różnymi  kątami  do  osi
wrzeciona  (toczenie  stożków).  Na  saniach  narzędziowych  znajduje  się  imak  narzędziowy.
Nóż  w  imaku  mocuje  się  w  sposób  pewny  i  sztywny.  Nie  może  on  wystawać  z  imaka  na
odległość większą niż 1,5 wysokości trzonka noża. Wierzchołek noża powinien znaleźć się na
wysokości osi wrzeciona tokarki. Suport służący do przesuwania sań w kierunkach wzajemnie
prostopadłych nosi nazwę suportu krzyżowego.

Rys. 16. Zespoły tokarki: a) wrzeciennik, b) support, c) konik [8]

Do przedniej części sań wzdłużnych jest przymocowana skrzynka suportowa. Ruch

suportu odbywa się za pomocą śruby pociągowej lub wałka pociągowego. Oba te elementy są
napędzane  ze  skrzynki  posuwów.  Jest  to  mechanizm  służący  do  przekazywania  napędu
z wrzeciona  na  śrubę  lub  wałek  pociągowy  i  do  zmiany  ich  prędkości  obrotowych,  dzięki
czemu  uzyskuje  się  różne  wartości  posuwów.  Z  prawej  strony  na  łożu  jest  ustawiony  konik
tokarski,  służący  do  podpierania  kłem  przedmiotów  obrabianych  (wałków),  jak  również  do
zamocowania takich narzędzi jak wiertła, rozwiertaki i gwintowniki.

Przedmiot obrabiany na tokarce mocuje się na cztery podstawowe sposoby:

−

w kłach,

−

w uchwycie lub na trzpieniu,

−

w uchwycie z podparciem kła,

−

w tulejach zaciskowych.
Mocowanie przedmiotu w kłach jest sposobem umożliwiającym uzyskiwanie największej

dokładności toczenia, sposób ten stosowany jest również w przypadku wysokich wymagań
dotyczących prostopadłości czy równoległości powierzchni. Mocowanie w kłach

jest jednak

sposobem  długotrwałym  i  kosztownym.  Wynika  to  przede  wszystkim  z  konieczności
wykonania  dodatkowych  baz  obróbkowych,  tzw.  Nakiełków,  w  które  wprowadzane  są  kły
umiejscowione we wrzecionie tokarki  i w koniku. Ponadto samo istnienie kła  nie umożliwia
jeszcze przeniesienie ruchu obrotowego z wrzeciona na przedmiot obrabiany. Konieczne jest

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

więc zastosowanie oprzyrządowania umożliwiającego spełnienie tego warunku. Stanowi je
tarcza zabierakowa zamocowana na wrzecionie tokarki i zabierak (zwany często od swojego
charakterystycznego kształtu sercówką) zamocowany na przedmiocie obrabianym.

Rys. 17. Mocowanie w kłach: 1– przedmiot toczony, 2 – tarcza zabierakowa, 3 – palec, 4 – zabierak, 5, 6 – kły [3]

Rys. 18. Tarcza zabierakowa z zabierakiem [3]

Do toczenia długich wałków zamocowanych w kłach stosuje się podtrzymki stałe lub

ruchome.

Rys. 19. Wałek zamocowany w kłach przy użyciu podtrzymki stałej [2]

Zamocowanie przedmiotu w uchwycie szczękowym (najczęściej trójszczękowym

samocentrującym) zapewnia stosunkowo szybkie mocowanie oraz współosiowość przedmiotu
i wrzeciona tokarki. Uchwyty samocentrujące umożliwiają zamocowanie przedmiotów
o regularnym przekroju, np. o kształcie koła, trójkąta równobocznego, sześciokąta, kwadratu.
Zamocowanie w uchwycie z podparciem kła stosuje się do wałków o dużej długości.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 20. Uchwyty szczękowe samocentrujące: a) dwuszczękowy, b) trzyszczękowy, c) trzyszczękowy
z odwrotnymi szczękami, d) czteroszczękowy; 1 – korpus uchwytu, 2 – szczęki, 3 – gniazda do klucza, którym
zsuwa się lub rozsuwa szczęki [2]

Mocowanie na trzpieniu tokarskim stosowane jest podczas toczenia powierzchni

zewnętrznych części posiadającej otwór osiowy, na trzpień (posiadający nakiełki) wtłacza się
(nasadza) obrabiany przedmiot, przy czym trzpień tokarski musi posiadać odpowiednią
średnicę dopasowaną do otworu osiowego przedmiotu. Przedmiot na trzpieniu tokarskim
mocowany jest następnie w kłach.

Rys. 21. Zamocowanie przedmiotu na trzpieniu tokarskim [11]

Mocowanie w tulejach zaciskowych stosowane jest szczególnie na automatach tokarskich

i  obrabiarkach  sterowanych  numerycznie.  Przecięta  tuleja  jest  ściskana  zewnętrzną  obejmą,
przez  co  mocuje  przechodzący  przez  jej  wnętrze  przedmiot  obrabiany.  Jest  to  mocowanie
bardzo szybkie  i  dokładne,  jednakże  tuleja  zaciskowa o  danej  średnicy  może  być  stosowana
tylko  dla  pewnego  niewielkiego  zakresu średnic przedmiotów obrabianych.  Zmiana  średnicy
przedmiotu  wiąże  się  zazwyczaj  ze  zmianą  tulei  zaciskowej (stąd stosowanie  na  automatach
tokarskich  przeznaczonych  do  obróbki  wielkoseryjnej  i  masowej,  dla  której  wymiar
przedmiotu obrabianego zmienia się rzadko).

Narzędziem jednoostrzowym przeznaczonym do obróbki zewnętrznych i wewnętrznych

powierzchni części o kształtach obrotowych  jest nóż tokarski. Nóż tokarski składa się dwóch
podstawowych część: części roboczej i części chwytowej. Część chwytowa narzędzia służy do
ustalania  położenia  narzędzia  względem  obrabiarki  i  jego  zamocowania  w  imaku  tokarki.
Natomiast część robocza narzędzia obejmuje elementy konstrukcyjne, związane bezpośrednio
z  pracą  narzędzia,  a  więc  skrawaniem  kształtującym  i  wykańczającym  obrabianej
powierzchni. W części roboczej noża tokarskiego wyróżniamy:

−

powierzchnię natarcia – stanowi ona powierzchnię spływu wióra oddzielanego od
przedmiotu obrabianego i przejmuje cały nacisk tego wióra,

−

powierzchnię przyłożenia – jest to powierzchnia zwrócona do płaszczyzny obranej
przedmiotu,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

ostrze jest to część narzędzia ograniczona powierzchniami natarcia i przyłożenia,

−

krawędź  skrawająca  stanowiącą  linię  przecięcia  powierzchni  natarcia  i  przyłożenia;
rozróżnia  się  krawędź  skrawającą  główną  i  pomocniczą;  główna  krawędź  skrawająca
stanowi  część  krawędzi  skrawającej  wyznaczonej  przez  przecięcie  powierzchni  natarcia
z główną powierzchnią przyłożenia,

−

naroże – jest to punkt ostrza narzędzia w miejscu przecięcia się krawędzi skrawającej
głównej z pomocniczą.

Rys. 22. Elementy geometryczne noża tokarskiego [1]

Powierzchnia natarcia i powierzchnia przyłożenia mogą w różnych narzędziach

przybierać różne kształty. Powierzchnie tworzące część roboczą noża są pochylone względem
siebie pod pewnymi kątami. Główne kąty noża są określane przez położenie powierzchni
przyłożenia i natarcia. Można je otrzymać na płaszczyźnie przecinającej krawędź skrawającą
w dowolnym punkcie A i poprowadzonej prostopadle do płaszczyzny skrawania k (rys. 21).

Kąt przyłożenia

α jest zawarty między prostopadłą AC do płaszczyzny podstawowej noża

a powierzchnią przyłożenia, zmniejsza tarcie

między obrabianym przedmiotem

a powierzchnią przyłożenia narzędzia, co powoduje zmniejszenie się ilości wydzielanego
ciepła. Chroni to narzędzia przed zbytnim nagrzaniem i zużyciem.

Kąt natarcia

γ jest zawarty między linią poziomą AB a powierzchnią natarcia. Kąt natarcia

może przyjmować wartość dodatnią, ujemną lub równą zeru. Kąt natarcia ułatwia spływ wióra
w czasie obróbki. Im większy jest kąt natarcia narzędzia, tym łatwiej jego ostrze wnika
w materiał, dzięki czemu napór materiału na narzędzie będzie mniejszy.

Kąt ostrza

β znajduje się między powierzchnią przyłożenia a powierzchnią natarcia,

wpływa na kształt narzędzia oraz jego wytrzymałość.

Kąt skrawania

δ jest sumą kątów przyłożenia i ostrza.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 23. Geometria ostrza noża tokarskiego [1]

Kąt

χ utworzony między prostą określającą kierunek posuwu a rzutem głównym

krawędzi skrawającej na powierzchnię P nazywa się kątem przystawienia. Kąt

, powstały

między prostą określającą kierunek posuwu a rzutem pomocniczej krawędzi skrawającej na
płaszczyznę P, nazywa się pomocniczym kątem przystawienia. Kąt

ε zawarty między rzutami

krawędzi skrawających (głównej i pomocniczej) na płaszczyznę podstawową noża nazywa się
kątem  naroża.  Wartości  wymienionych  kątów  mają  zasadniczy  wpływ  na  przebieg  procesu
skrawania,  jego  wydajność,  jakość  powierzchni  obrobionej  oraz  trwałość  narzędzia.  Kąty
przystawienia  wpływają  na  trwałość  ostrza  narzędzia.  Przy  dużych  kątach  przystawienia
powierzchnia  obrobionego  przedmiotu  jest  bardzo  chropowata.  W  miarę  zmniejszania  się
kątów przystawienia noża poprawia się jakość.

Za podstawę podziału noży tokarskich przyjmuje się miejsce pracy, sposób zamocowania,

wykonanie, ukształtowanie części roboczej (położenie krawędzi skrawającej względem części
roboczej noża oraz położenie wzajemne części roboczej i trzonka), sposób pracy noża i inne
kryteria.

W zależności od miejsca pracy noża rozróżnia się noże suportowe imakowe, pracujące

w imakach suportów, oraz noże do głowic rewolwerowych, pracujące w głowicach
rewolwerowych tokarek rewolwerowych i automatów tokarskich.

W zależności od sposobu zamocowania noża rozróżnia się noże zamocowane

bezpośrednio na obrabiarce oraz noże oprawkowe, które są zamocowane w gnieździe
oprawki.

W zależności od sposobu wykonania rozróżnia się noże: jednolite, zgrzewane oporowo,

z nakładanymi płytkami oraz z wymiennymi płytkami.

Zależnie od położenia krawędzi skrawającej względem części roboczej noża rozróżnia się

noże prawe i lewe. Nożem prawym nazywa się taki nóż, który ma główną krawędź skrawającą
z prawej strony, jeśli patrzymy nań od strony roboczej zwróconej powierzchnią natarcia do
góry. Nożem lewym nazywa się nóż, który przy tym samym sposobie obserwacji ma główną
krawędź skrawającą z lewej strony.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 24. Noże proste: a) prawy, b) lewy [1]

Zależnie od wzajemnego położenia części roboczej i trzonka rozróżnia się noże: proste,

wygięte w prawo, wygięte w lewo oraz odsadzone prawe lub lewe.

Rys. 25. Noże wygięte: a) prawy, b) lewy [1]

Ze względu na sposób pracy, czyli sposób kształtowania obrabianej części, rozróżniamy:

−

noże  ogólnego  przeznaczenia,  kształtujące  część  obrabianą  jedynie  w  wyniku
wzajemnych  ruchów  części  obrabianej  i  noża,  zarys  krawędzi  skrawającej  tego  rodzaju
noży  nie  jest  związany  z ściśle  określoną  operacją  ani  częścią; większość  tych  noży  jest
znormalizowana,

−

noże kształtowe, których zarys odpowiada zarysowi kształtowanej powierzchni, są to
najczęściej noże specjalne,

−

noże obwiedniowe, kształtujące obrabianą część w wyniku odtaczania zarysu krawędzi
skrawającej podczas wzajemnego ruchu względnego narzędzia i części obrabianej; są to
wyłącznie noże specjalne.

Rys. 26. Noże tokarskie: a) kształtowe, b) obwiedniowe [1]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ostrzenie narzędzi tokarskich wykonuje się zwykle na ostrzarce uniwersalnej.

Najprostszą  ostrzarką  do  noży  jest  silnik  elektryczny  na  podstawie,  z  osłonami  tarcz
i z odpowiednimi końcówkami wałka, na których osadzone są ściernice. Przy każdej ściernicy
znajduje  się  nastawny  stolik,  na  którym  spoczywa  nóż  w  czasie  ostrzenia.  Dokładne
szlifowanie  noży  prowadzi  się  na  ostrzarkach  ze  ściernicami  garnkowymi,  zaopatrzonymi  w
nastawne  stoliki  i  listwy  prowadzące.  Nóż  w  czasie  ostrzenia  powinien  spoczywać  swoją
podstawą na stoliku, nie może być trzymany jedynie w ręku lub wsparty ostrzem

Rys. 29. Ustawienie noża do szlifowania [2]

Powierzchni przyłożenia nie należy szlifować w kształcie wklęsłym, gdyż zwiększa się

przez to kąt przyłożenia i zmniejsza wytrzymałość ostrza. Płaskie powierzchnie uzyskuje się
na ostrzarkach ze ściernicami garnkowymi, które są bardziej odpowiednie niż ściernice
płaskie.

Szlifowanie noży ze stali szybkotnącej odbywa się przy użyciu chłodziwa. Obfity

strumień chłodziwa doprowadza się na nóż z góry. Niedostarczenie odpowiedniej ilości
chłodziwa (np. kroplami) powoduje pęknięcia powierzchniowe.

Rys. 30. Szlifowanie powierzchni przyłożenia [2]

Do szlifowania noży ze stali szybkotnącej używa się następujących rodzajów ściernic:

−

przy szlifowaniu ręcznym (ściernicą płaską lub garnkową) – materiałem ściernym jest:
elektrokorund A lub B, o numerze ziarna 32(46) – 16(80) i twardości L-M,

−

przy szlifowaniu mechanicznym (ściernicą garnkową) – materiałem ściernym jest
elektrokorund A lub B, o numerze ziarna 63(24) – 32(46) i twardości K-L.
Po szlifowaniu powierzchnię przyłożenia i natarcia w pobliżu głównej krawędzi tnącej

należy dogładzić ręcznie osełką.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Szlifowanie noży z płytkami z węglików spiekanych rozpoczyna się od powierzchni

przyłożenia. Kąt przyłożenia na trzonku jest zazwyczaj o 2–3° większy niż na płytce. Materiał
trzonka szlifuje się na powierzchni przyłożenia, aby przy szlifowaniu płytki drobnoziarnista
ściernica nie zalepiała się miękką stalą trzonka.

Rys. 31. Szlifowanie powierzchni przyłożenia trzonka i płytki [2]

Szlifowanie noży z płytkami z węglików spiekanych wykonuje się najczęściej na sucho.

Co pewien czas należy je przerwać, aby narzędzie mogło ostygnąć. Możliwe jest również
szlifowanie „na mokro”; jako chłodziwa wodnego do ściernic z węglika krzemu (karborundu)
zaleca się stosowanie jednoprocentowego roztworu sody. Strumień chłodziwa musi być obfity
i równomierny, obejmujący całe ostrze, gdyż niedostateczne chłodzenie jest przyczyną
pękania płytek.

Parametry skrawania są ograniczone warunkami technologicznymi, trwałością

i  wytrzymałością  narzędzia,  mocą  obrabiarki,  rodzajem  przedmiotu  obrabianego,  wartością
posuwu  i  prędkością  skrawania,  możliwymi  do  uzyskania  na  danej  obrabiarce.  Warunki
technologiczne  ograniczają  parametry  skrawania  ze  względu  na  wymaganą  dokładność
obróbki, chropowatość powierzchni obrabianej i stan warstwy wierzchniej. Dobór parametrów
skrawania  polega  na  ustaleniu  głębokości skrawania,  liczby  przejść  oraz posuwu i  prędkości
skrawania.  W  praktyce  warsztatowej  do  wyznaczania  warunków  skrawania  na  obrabiarkach
ogólnego przeznaczenia są stosowane monogramy i tablice.

Tabela 4. Wartości posuwu dla operacji tokarskich [2]

Toczenie zewnętrzne,

wzdłużne i poprzeczne,

podcinanie nożami

normalnymi

Toczenie

wzdłużne nożem

szerokim

Wytaczanie nożami

normalnymi

Wytaczanie

nożami

płytkowymi

obróbka
zgrubna

półwykańczająca półwykańczająca

zgrubna

półwykańczająca półwykańczająca

Chropowatość powierzchni R

40–20

10–5

Głębokość skrawania w mm

powyżej 2

do 2

0,2–0,5

powyżej 2

do 2

0,3–1,0

Średnica

obrabianej

części

d [mm]

Posuw p w mm/obr

do 30

30–50
50–80

80–120

120–180
180–260
260–360

ponad 360

0,15–0,25
0,25–0,35

0,3–0,45

0,4–0,6
0,5–0,7
0,6–0,8
0,7–1,0
0,9–1,2

0,08–0,13

0,1–0,15
0,13–0,2

0,18–0,25

0,20–0,3

0,25–0,35

0,3–0,45

0,35–0,55

0,3–0,8
0,5–1,5
1,2–2,0
1,5–2,5
2,0–3,0
2,5–3,5
3,0–4,0
3,5–5,0

0,1–0,15

0,15–0,25
0,25–0,35

0,3–0,45

0,4–0,6
0,5–0,6

0,6–0,75

0,7–1,0

0,04–0,08

0,06–0,1

0,08–0,13

0,1–0,15

0,12–0,18

0,15–0,2

0,18–0,25

0,2–0,3

0,15–0,25

0,2–0,4
0,3–0,5
0,4–0,6
0,5–0,8

0,7–1,

0,9–1,2
1,0–1,5

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 5. Zalecane prędkości skrawania przy toczeniu [2]

Materiał ostrza noża

Stal szybkotnąca

Węgliki spiekane

Rodzaj obróbki

zgrubna

dokładna

nacinanie

gwintów

zgrubna

dokładna

Materiał obrabiany

Prędkość skrawania V

m/min

do 500

30–40

40–50

8–12

70–120

200–250

500–700

25–30

30–40

5–8

55–90

150–200

700–850

15–20

20–30

5–8

50–80

100–150

850–1000

10–15

15–20

4–6

30–50

70–100

Stal R

MPa

ponad 1000

5–10

10–15

3–4

20–30

40–70

do 220

20–25

15–40

6–10

60–90

80–100

Żeliwo HB

Ponad 220

15–20

20–25

5–8

40–60

50–80

300–500

20–25

25–35

5–8

60–90

80–120

Staliwo R

MPa

500–700

15–20

20–25

5–8

30–60

60–90

Brąz, mosiądz

–

25–50

40–70

7–12

100–200

150–300

Metale i stopy lekkie

–

70–150

100–300

15–30

150–1000

Rys. 32. Wykres doboru prędkości obrotowych w zależności od średnicy przedmiotu obrabianego

i prędkości skrawania [2]

Toczenie powierzchni cylindrycznych jest najbardziej typowym i najczęściej stosowanym

rodzajem obróbki tokarskiej. Toczenie odbywa się dwoma sposobami:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

przy posuwie wzdłużnym, kiedy kierunek posuwu jest równoległy do osi obrotu
przedmiotu,

−

przy posuwie poprzecznym, kiedy główna krawędź skrawająca jest równoległa do osi
obrotu przedmiotu.

Rys. 33. Toczenie powierzchni cylindrycznych: a) wzdłużne, b) poprzeczne [2]

Podczas toczenia wzdłużnego nie zawsze zachodzi konieczność podpierania przedmiotu

obrabianego kłem. Zależy to od stosunku długości przedmiotu l do jego średnicy d. Przyjmuje
się,  że  gdy  stosunek  l/d  <  4  nie  ma  potrzeby  dodatkowego  podparcia  przedmiotu  kłem
z  konika,  a  wystarczy  jedynie  zamocowanie  w  uchwycie.  W  przypadku  gdy  l/d  =  4  do  10
celowe  jest  dodatkowe  podparcie  kłem.  Kiedy  stosunek  l/d >  10  przedmioty  takie  uważa  się
za mało sztywne. Pod działaniem sił skrawania nastąpiłoby znaczne ugięcie przedmiotu, które
negatywnie  wpływałoby  na  dokładność  obróbki.  Z  tego  względu  konieczne  jest  jeszcze
dodatkowe  podparcie  przedmiotu  w  podtrzymce.  Podtrzymki  mogą  być  stałe  bądź  ruchome,
przemieszczające się wraz z nożem tokarskim.

Najczęstszymi operacjami toczenia poprzecznego są operacje wykonywania rowków

i podcięć a także przecinanie. Do obróbki rowków oraz przecinania używa się noży
przecinaków.

Rys. 34. Toczenie poprzeczne: a) nacinanie rowka, b) przecinanie [2]

Przecinanie na tokarce jest zabiegiem wymagającym ostrożności i dokładności. Proces

skrawania odbywa się w warunkach utrudnionych ze względu na trudny spływ wiórów.
Częstym zjawiskiem towarzyszącym przecinaniu są drgania, które nierzadko powodują
złamanie noża. Przy przecinaniu należy kierować się podanymi niżej zasadami:

−

przedmiot obrabiany powinien być zamocowany sztywno i krótko, tzn. miejsce
przecinania powinno leżeć możliwie blisko uchwytu,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

nóż należy wystawić z imaka jedynie na wielkość konieczną (jak najmniejszy wysięg
noża) i zamocować sztywno,

−

nóż należy ustawić tak, aby oś symetrii jego części roboczej była równoległa do kierunku
posuwu (prostopadła do osi tokarki); przy niewłaściwym ustawieniu noża będzie on
spychany na jedną stronę lub ulegnie złamaniu,

−

szerokość noża b oraz posuw należy dobrać zależnie od średnicy przecinanego
przedmiotu,

−

w celu uzyskania pracy bez drgań stan techniczny tokarki powinien być poprawny,
niepożądane są tu luzy wrzeciona w łożyskach oraz luzy w suporcie.

−

w czasie przecinania należy zapewnić dobre chłodzenie i smarowanie.

Tabela 6. Dobór szerokości noża i posuwu przy przecinaniu [2]

Posuw, mm/obr

Średnica

przedmiotu

Szerokość

b noża mm

Stal

Żeliwo

Średnica

przedmiotu

Szerokość b

noża mm

Stal

Żeliwo

10
20
40
60

2–3
3–4
4–5

0,04–0,06

0,06–0,08
0,07–0,11
0,10–0,14
0,11–0,16

0,06–0,08

0,08–0,10
0,11–0,13
0,14–0,17
0,16–0,20

100
120
150
180

5–6

6–7
7–8

0,13–0,18

0,14–0,20
0,14–0,21
0,16–0,24
0,18–0,26

0,18–0,23

0,20–0,25
0,21–0,26
0,24–0,28
0,26–0,33

Toczenie kształtowe polega na ukształtowaniu zewnętrznej powierzchni wałka w taki

sposób,  że  tworząca  wałka  nie  jest  linią  prostą  równoległą  do  osi  tego  wałka.  Obróbka
kształtowa przy posuwach ręcznych polega na jednoczesnym, ręcznym obsługiwaniu posuwu
wzdłużnego i poprzecznego tokarki w taki sposób, aby naroże noża zakreślało linię, która jest
tworzącą  bryły,  jaką  należy  wytoczyć.  Toczenie  kształtowe  może  być  także  realizowane  za
pomocą  noża  tokarskiego  kształtowego,  a  więc  takiego,  którego  kształt  znajduje
odzwierciedlenie na powierzchni obrabianej.

Rys. 35. Toczenie kuli: a, b) operacje przygotowujące, c) toczenie nożem kształtowym [2]

Toczenie powierzchni kształtowych może również odbywać się na tokarkach kopiarkach

oraz na zwykłych tokarkach uniwersalnych wyposażonych jednak w dodatkowe
oprzyrządowanie, tzw. liniał kopiowy.

Do wiercenia na tokarce przedmiot obrabiany zamocowuje się w uchwycie tokarski,

wykonuje, który  ruch obrotowy wraz z wrzecionem.  Wiertło jest osadzone w gnieździe tulei
konika. Jeżeli stożek chwytu  nie  odpowiada stożkowi gniazda, stosuje  się tuleje redukcyjne.
Wiertła  o  chwycie  cylindrycznym  zamocowuje  się  w  uchwycie  wiertarskim,  który  swoim

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

chwytem jest osadzony w tulei konika. Czoło przedmiotu obrabianego powinno być
przetoczone, a w osi przedmiotu wykonane stożkowe zagłębienie – nakiełek.

Rys. 36. Wiercenie otworu. [2]

Wytaczanie, czyli toczenie wewnętrzne, może być realizowane z posuwem wzdłużnym

lub  poprzecznym.  Do  toczenia  wewnętrznego  stosowane  są  specjalne  odmiany  noży
tokarskich, zwane wytaczakami. Wytaczaki mocowane są w imaku narzędziowym równolegle
do  osi  przedmiotu  obrabianego.  Zamocowanie  noża  powinno  być  możliwie  krótkie,  aby
zapewnić  jak  największą sztywność  noża. Wysięg noża powinien  być  większy o 1–2  mm od
głębokości otworu.

Rys. 37. Typowe operacje wytaczania [2]

Wytaczanie jest operacją technologiczną stosunkowo mało wydajną, tym bardziej że

przed rozpoczęciem  wytaczania  należy wstępnie  wykonać  w  przedmiocie  otwór.  Obróbka  ta
zapewnia możliwość uzyskanie dokładności obróbki rzędu 0,02 mm, chociaż uzyskanie takiej
dokładności  jest operacją kosztowną. Rozkład sił  występujący podczas wytaczania powoduje
ugięcie  narzędzia.  Z  tego  względu  aby  uzyskać  określoną  wyżej  dokładność,  konieczne  jest
zmniejszenie  parametrów  obróbki  (szacuje  się,  że  około  30  do  40%  w  porównaniu  do
parametrów  stosowanych  podczas  toczenia  zewnętrznego)  po  to,  aby  zmniejszyć  siły
występujące  podczas  obróbki.  Przy  większych  otworach,  gdy  należy  utrzymać  dużą
dokładność  obrabianego  otworu,  stosuje  się  wytaczadła,  których  przekrój  jest  większy  niż
trzonka noża wytaczaka.

Rys. 38. Wytaczadła tokarskie: a) do otworów przelotowych, b) do otworów ślepych [2]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W celu uzyskania dokładnego wymiaru i kształtu otworu oraz dużej gładkości

powierzchni stosuje się operacje rozwiercania maszynowego. Do operacji rozwiercania
stosowane są rozwiertaki maszynowe. Rozwiertak mocuje się w oprawce umożliwiającej
swobodne ułożenie się rozwiertaka w otworze a następnie całość mocuje się w tulei konika.

Rys. 39. Kolejność zabiegów przy rozwiercaniu [2]

Wykonanie na częściach obrotowo-symetrycznych stożków jest często stosowaną

operacją technologiczną. Wykonanie stożków na tokarkach traktowane jest jako specyficzna
odmiana toczenia powierzchni kształtowych. Najczęściej stosowanymi sposobami toczenia
powierzchni stożkowych są:

−

toczenie przez skręcenie suportu narzędziowego, stosowane dla stożków krótkich o dużej
zbieżności,

−

toczenie nożami kształtowymi, stosowane do stożków bardzo krótkich o bardzo dużej
zbieżności,

−

toczenie przez przesunięcie konika w płaszczyźnie poziomej, stosowane do stożków
długich o niewielkiej zbieżności,

−

toczenie przy pomocy liniału lub przyrządu, stosowane dla stożków raczej dłuższych
o niewielkiej zbieżności.
Toczenie nożami kształtowymi stosowane jest w przypadku wykonywania ścięć ostrych

krawędzi przedmiotu (fazowań), których długość tworzącej nie przekracza 30 mm a kąt stożka
jest zgodny z kątem przystawienia narzędzia.

Rys. 40. Toczenie stożków krótkich [3]

Toczenie powierzchni stożkowych przez skręcenie suportu narzędziowego jest chyba

najpowszechniej stosowanym sposobem obróbki stożków. Suport narzędziowy znajdujący się
na  suporcie  wzdłużnym  i  suporcie  poprzecznym  łatwo  się  skręca  pod  dowolnym  kątem.  Kąt
skręcenia suportu jest zgodny z kątem pochylenia tworzącej stożka. Długość stożka nie może
przekroczyć  możliwej  długości  przesuwu  suportu  narzędziowego,  gdyż  w  trakcie  obróbki
suporty  wzdłużny  i  poprzeczny  nie  wykonują  żadnego  ruchu.  W  tokarkach  uniwersalnych
napęd  suportu  narzędziowego  jest  tylko  i  wyłącznie  ręczny,  co  w  pewnym  stopniu  utrudnia
obróbkę.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 41. Toczenie stożka ze skręceniem sań narzędziowych [2]

W przypadku toczenia stożków z przesunięciem konika mocowanie przedmiotu odbywa

się  w  kłach.  Zaletą  tej  metody  jest  możliwość  stosowania  mechanicznego  posuwu
wzdłużnego. Wadą tej  metody  jest to, że po przesunięciu konika osie kła konika  i  wrzeciona
nie  są  równoległe  lecz  nachylone  pod  pewnym  kątem.  Wynikiem  tego  jest  wadliwie
przyleganie  roboczej  powierzchni  kła  do  stożkowej  powierzchni  nakiełka,  który  można
wyeliminować, stosując kuliste końcówki kłów.

Rys. 42. Toczenie stożka z przesunięciem konika [2]

Do wykonania wewnętrznych powierzchni stożkowych stosuje się głównie dwa pierwsze

omawiane sposoby, tzn. skręcenie suportu narzędziowego i nóż kształtowy. Obróbkę w takim
przypadku wykonuje się analogicznie jak proces wytaczania.

Rys. 43. Toczenie stożka i tulei stożkowej [2]

Gwintowanie na tokarce przeprowadza się zwykle na dwa podstawowe sposoby:

−

gwintowanie narzędziami samonaprowadzającymi: narzynka lub gwintownik,

−

nacinanie gwintów nożem tokarskim.

Narzynkę stosuje się do wykonania gwintów o małych średnicach do około M20. Trzpień

do gwintowania zamocowuje się w uchwycie samocentrującym. Narzynkę z pokrętką
przystawia się do czoła sworznia i lekko dociska tuleją konika. Chwyt pokrętki opiera się

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

luźno  na  zamocowanym  w  imaku  nożowym  gładkim  trzpieniu  oporowym  (może  to  być
trzonek  noża  tokarskiego  o  odpowiedniej  długości).  W  celu  wprowadzenia  narzynki  na
sworzeń obraca się ręką (za uchwyt) wrzeciono tokarki (2–3 obroty), dociskając jednocześnie
„z  czuciem”  narzynkę  tuleją  konika.  Następnie  po  odsunięciu  konika  należy  uruchomić
wrzeciono. W czasie gwintowania  narzynkę z pokrętką przesuwa się w stronę uchwytu, przy
czym  chwyt  pokrętki  ślizga  się  po  trzpieniu  oporowym.  W  czasie  gwintowania  trzpień
gwintowany należy smarować płynem. Zaleca się stosowanie następujących płynów:

−

do stali węglowych – oleju wiertniczego (emulsji),

−

do stali stopowych – oleju wiertniczego, terpentyny, pokostu,

−

do żeliwa – na sucho lub nafty,

−

do aluminium – emulsji lub spirytusu.

Orientacyjne prędkości skrawania V przy gwintowaniu narzynką wynoszą:

−

dla stali 2,5–4 m/min,

−

dla żeliwa 4–8 m/min,

−

dla mosiądzu 9–15 m/min.
Podczas gwintowania otworów gwintownikami, gwintownik jest podparty w kle konika,

a  ramię  pokrętła  jest  oparte  o  trzpień  zamocowany  w  imaku.  Gwintownik  jest  samoczynnie
prowadzony  w  gwintowanym  otworze,  a  tokarz  powolnym  ruchem  przesuwa  tuleje  konika,
aby  kieł  nie  stracił  kontaktu  z  gwintownikiem.  Aby  wykręcić  gwintownik,  należy  odsunąć
konik  i  trzymając  ręką  pokrętkę,  zmienić  kierunek  obrotów  wrzeciona.  Prędkości  skrawania
przy gwintowaniu gwintownikiem są od dwóch do trzech razy większe niż przy gwintowaniu
narzynką. Należy stosować ciecze chłodząco-smarujące.

Rys. 44. Nacinanie gwintu: a) narzynką, b) gwintownikiem [2]

Gwintowanie nożem stosuje się, gdy dokładność i gładkość powierzchni gwintu ma być

większa niż osiągana przy gwintowaniu narzynką i gwintownikiem. Również gwinty o dużych
średnicach  lub  dużych  skokach  są  nacinane  nożem  na  tokarce.  Toczenie  gwintów
wewnętrznych  i  zewnętrznych  przeprowadza  się  nożami  kształtowymi,  których  zarys
odpowiada  prawie  dokładnie  zarysowi  toczonego  gwintu.  Zmiana  kształtu  noża  umożliwia
nacinanie gwintów o innym zarysie, np. gwintu trapezowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 45. Nacinanie gwintu nożem: a) gwint metryczny, b) gwint trapezowy [2]

Wierzchołek ostrza noża powinien być ustawiony na poziomie osi toczenia, a trzonek

noża powinien być prostopadły do osi toczenia. Prostopadłe ustawienie trzonka noża można
sprawdzić wzornikiem, służącym także do sprawdzania kąta wierzchołkowego noża.

Rys. 46. Nacinanie gwintu: a, b) sprawdzanie ustawienia noża, c) sprawdzania kąta wierzchołkowego [2]

Podczas toczenia gwintu obroty śruby pociągowej powinny być tak dobrane, aby jednemu

obrotowi przedmiotu odpowiadało przesunięcie suportu o wartość skoku tocznego gwintu.
Wartość skoku uzyskuje się przez założenie odpowiednich kół zmianowych na gitarze lub
przez nastawienie za pomocą dźwigni znajdujących się przy skrzynce posuwów.

Gwint obrabia się zwykle zgrubnie i wykańczająco. Uzyskanie pełnego zarysu gwintu

uzyskuje  się  dopiero  po  kilku  przejściach  noża.  Przy  obróbce  zgrubnej  –  po  pierwszym
przejściu  noża  –  oprócz  dosunięcia  noża  w  kierunku  promieniowym  należy  go  nieznacznie
przesunąć  za  pomocą  sanek  narzędziowych  w  kierunku  osiowym.  Przy  nacinaniu  zgrubnym
wielkości  dosuwu  wgłębnego  dobiera  się  początkowo  większe,  a  w  miarę  zwiększania  się
szerokości  wióra  coraz  mniejsze.  Na  obróbkę  wykańczającą  gwintu  należy  pozostawić
naddatek 0,1–0,3 mm  i tak dobrać wartości kolejnych zagłębień, aby przy ostatnim przejściu
noża  grubość  warstwy  skrawanej  wynosiła  około 0,005  mm.    W  czasie gwintowania  nóż  po
każdym przejściu musi być cofnięty do swojego położenia wyjściowego: w tym celu cofa się
suport  bez  otwierania  nakrętki  dwudzielnej  na  śrubie  pociągowej,  włączając  lewe  obroty
wrzeciona. Należy przy tym pamiętać, aby nóż zaczynał pracę po przejściu pewnego odcinka
drogi  w  kierunku  gwintowania,  co  jest  potrzebne  do  skasowania  luzów  w  przekładniach
zębatych i między śrubą pociągową a nakrętką.

Przy obróbce tokarskiej wirujący uchwyt wraz z przedmiotem obrabianym stwarza duże

niebezpieczeństwo wypadku przy niewłaściwej lub nieostrożnej pracy. Należy zwrócić
szczególną uwagę na następujące zasady:
1) Po zamocowaniu i odmocowaniu przedmiotu należy wyjąć klucz z uchwytu.

Pozostawiony w uchwycie klucz przy uruchomieniu wrzeciona zostaje odrzucony z dużą
siłą, co może być przyczyną ciężkiego wypadku.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2) Zamocowanie przedmiotu w uchwycie lub w kłach powinno być staranne i dostatecznie

mocne. Przedmiot wyrwany w czasie pracy z uchwytu stwarza duże niebezpieczeństwo.
Należy zwrócić na to szczególną uwagę przy obróbce w kłach przedmiotów ciężkich. Kieł
stały w koniku na skutek braku smaru lub zbytniego dociśnięcia może się zatrzeć i urwać,
a wówczas przedmiot spadając poważnie uszkadza tokarkę i jest bardzo niebezpieczny dla
użytkownika tokarki.

3) Nigdy nie należy hamować ruchu wrzeciona ręką przez chwytanie lub tarcie ręką

o uchwyt.

4) Przy zamocowaniu przedmiotu w kłach należy stosować ochronne tarcze zabierakowe

z osłoną.

5)  W czasie ruchu wrzeciona nie dotykać ręką przedmiotu obrabianego.
6)  Nie mierzyć przedmiotów będących w ruchu.
7)  Przy piłowaniu ręcznym  na tokarce trzonek pilnika należy trzymać  lewą ręką, prawą zaś

jego koniec. Odwrotne trzymanie pilnika stwarza niebezpieczeństwo wciągnięcia rękawa
w uchwyt lub uderzenia wystającymi częściami uchwytu o rękę. Trzonek pilnika
powinien być pewnie i mocno osadzony. Wypadnięcie trzonka w czasie pracy może m.in.
spowodować okaleczenie twarzy.

Wióry powstające w czasie skrawania stanowią dwojakiego rodzaju niebezpieczeństwo dla

pracownika:

−

uszkodzenie mechaniczne ciała (okaleczenie),

−

poparzenie.
Wiór wstęgowy, powstający przy skrawaniu materiałów miękkich, jeżeli nie jest

z  miejsca  obróbki  odprowadzany,  gromadzi  się  przy  przedmiocie  obrabianym  i  uchwycie.
Stamtąd może być łatwo porwany przez wirujące części i wówczas zaczyna wirować w formie
kłębu wraz z  nimi, stwarzając duże  niebezpieczeństwo dla obsługi. Środkiem zaradczym  jest
w takim przypadku stosowanie zwijaczy wiórów (wklęsła powierzchnia natarcia) lub łamaczy
wiórów.  Środkiem  doraźnym  może  być  bieżące  odprowadzanie  wióra  za  pomocą
odpowiednich szczypiec lub zagiętego pręta (haczyka). Ręką wióra chwytać nie wolno. Wiór
krótki  odpryskowy  w  czasie  skrawania  odpryskuje  z  narzędzia  lub  jest  odbijany  przez
wystające  części  uchwytu  i  przedmiotu  obrabianego.  Wiór  taki  stanowi  niebezpieczeństwo
przede  wszystkim  dla  twarzy  i  oczu  pracownika.  Zabezpieczeniem  są  okulary  ochronne  lub
też  osłony,  wykonywane  z  materiałów  przezroczystych  (nietłukących  się),  co  umożliwia
obserwowanie procesu skrawania.

Niedopuszczalne jest naprawianie uszkodzeń instalacji lub aparatury elektrycznej przez

pracowników bez odpowiednich kwalifikacji i nieupoważnionych do tego rodzaju prac.

Obsługujący tokarkę powinien się zawsze stosować do instrukcji obsługi obrabiarki oraz

instrukcji stanowiskowej bhp.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Na czym polega proces toczenia?
2.  Jakie znasz rodzaje tokarek?
3.  Do czego służy suport narzędziowy?
4.  Jakie znasz sposoby mocowania przedmiotów obrabianych na tokarce?
5.  Jakie znasz rodzaje noży tokarskich?
6.  W jaki sposób wykonuje się toczenie powierzchni wzdłużnych?
7.  W jaki sposób wykonuje się toczenie powierzchni kształtowych?
8.  W jaki sposób wykonuje się toczenie stożków?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj toczenie powierzchni walcowej zgodnie z dokumentacją.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  zapoznać się z dokumentacją zadania i instrukcją wykonania ćwiczenia,
3)  zapoznać się z techniką toczenia powierzchni walcowych,
4)  dobrać sposób zamocowania przedmiotu obrabianego,
5)  dobrać narzędzia tokarskie,
6)  sprawdzić stan techniczny narzędzi, obrabiarki, uchwytów,
7)  zamocować przedmiot obrabiany,
8)  zamocować narzędzia obróbkowe,
9)  wykonać toczenie powierzchni walcowych,

10)  przestrzegać przepisów bhp w trakcie wykonywania ćwiczenia,
11)  uporządkować stanowisko pracy,
12)  zagospodarować odpady,
13)  zaprezentować wykonane ćwiczenie,
14)  dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

instrukcja do wykonania ćwiczenia zawierająca dokumentację zadania,

–

tokarka uniwersalna,

–

uchwyty obróbkowe,

–

noże tokarskie,

–

narzędzia pomiarowe,

–

wałki stalowe,

–

pisaki,

–

kartki papieru.

Ćwiczenie 2

Wykonaj toczenie powierzchni wewnętrznej zgodnie z dokumentacją.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  zapoznać się z dokumentacją zadania i instrukcją wykonania ćwiczenia,
3)  zapoznać się z techniką toczenia powierzchni wewnętrznych,
4)  dobrać sposób zamocowania przedmiotu obrabianego,
5)  dobrać narzędzia tokarskie,
6)  dobrać narzędzia do wykonania otworu,
7)  sprawdzić stan techniczny narzędzi, obrabiarki, uchwytów,
8)  zamocować przedmiot obrabiany,
9)  zamocować narzędzia obróbkowe,

10) wykonać wiercenie otworu na tokarce,
11) wykonać toczenie powierzchni wewnętrznych,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12)  przestrzegać przepisów bhp w trakcie wykonywania ćwiczenia,
13)  uporządkować stanowisko pracy,
14)  zagospodarować odpady,
15)  zaprezentować wykonane ćwiczenie,
16)  dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

instrukcja do wykonania ćwiczenia zawierająca dokumentację zadania,

–

tokarka uniwersalna,

–

uchwyty obróbkowe,

–

noże tokarskie,

–

wiertła,

–

tuleje redukcyjne,

–

uchwyt wiertarski,

–

narzędzia pomiarowe,

–

materiał obrabiany,

–

pisaki,

–

kartki papieru.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) rozróżnić noże tokarskie i określić ich przeznaczenie?



2) dobrać narzędzia skrawające do wykonywanych operacji?



3) wykonać toczenie powierzchni wzdłużnych?



4) wykonać toczenie powierzchni poprzecznych?



5) wykonać toczenie powierzchni kształtowych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. 4. Prace na frezarce uniwersalnej i pionowej. Zasady

poprawnego i bezpiecznego użytkowania frezarek

4.4.1. Materiał nauczania

Frezowanie obok procesu toczenia można uznać za jedną z najpowszechniejszych odmian

obróbki  wiórowej.  Przeznaczenie  tej  obróbki  to  przede  wszystkim  obróbka  powierzchni
płaskich  (płaszczyzn),  chociaż  obszar  stosowania  operacji  frezarskich  jest  znacznie  szerszy.
Frezowanie  umożliwia  obróbkę  płaszczyzn,  rowków,  kanalików,  powierzchni  kształtowych,
wykonywanie  prac  podziałowych  i  uzębień.  Wykonywane  jest  obrotowymi  narzędziami
wieloostrzowymi  (frezami)  na  obrabiarkach  nazywanych  frezarkami.  W  większości  odmian
frezowania  ruchy  posuwowe  są  prostoliniowe  - wykonuje  je  przedmiot  obrabiany,  natomiast
ruch główny (obrotowy) wykonywany jest przez narzędzie.

W zależności od przeznaczenia rozróżnia się:

–

frezarki ogólnego przeznaczenia,

–

frezarki specjalizowane,

–

frezarki specjalne.

Rys. 47. Frezarki: a) wspornikowa pozioma, b) wspornikowa uniwersalna, c) wspornikowa pionowa [8]

Frezarki ogólnego przeznaczenia dzieli się na wspornikowe oraz bezwspornikowe.

Najbardziej rozpowszechnione są frezarki wspornikowe, które dzieli się na: poziome zwykłe,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

poziome  uniwersalne  i  pionowe.  Podstawowe  zespoły  służące  do  zamocowania  przedmiotu
obrabianego  (stół)  oraz  mechanizmy  ruchów  posuwowych  znajdują  się  we  wsporniku
(konsoli).  Przedmiot  obrabiany  może  się  przesuwać razem  ze  stołem  w  kierunku poziomym,
prostopadle  do  osi  wrzeciona  (przesuw  wzdłużny)  lub  równolegle  do  tej  osi  (przesuw
poprzeczny), a cały wspornik w kierunku pionowym (przesuw pionowy).

We frezarkach bezwspornikowych jednostojakowych stół może wykonywać tylko ruchy

wzdłużny i poprzeczny, natomiast przesuw pionowy, niezbędny do ustawienia frezu
względem przedmiotu, wykonuje wrzeciennik.

Frezarki wzdłużne bramowe mają kadłub w postaci bramy, przez którą przesuwa się duży

stół.  W  prowadnicach  kadłuba  poruszają  się  wrzecienniki,  które  mogą  obrabiać  przedmiot
jednocześnie z trzech stron. Frezarki wzdłużne są używane do obróbki długich przedmiotów.
Do  robót  specjalnych  stosuje  się  frezarki  do  gwintów,  frezarki  narzędziowe,  frezarki  do  kół
zębatych,  frezarki  karuzelowe  (ze  stołem  obrotowym),  frezarki  do  rowków  wpustowych,
frezarki do krzywek oraz frezarko-kopiarki.

Rys.

48.

Elementy

frezarek

wspornikowych

pionowych

związane

ich

użytkowaniem:

l  –  włączanie  silnika  napędowego,  2  –  wskaźnik  smarowania  korpusu,  3  –  włączanie  napędu  wrzeciona,
4  i  5  –  zmiana  prędkości  obrotowej  wrzeciona  i  wielkości  posuwów  stołu,  6  –  zmiana  kierunku  obrotów
wrzeciona,  7  –  tarcza  obrotów  wrzeciona,  8  –  tarcza  posuwów  stołu,  9  i  10  –  zacisk  głowicy,  11  –  przesuw
ręczny głowicy – szybki, 12 – włączanie powolnego przesuwu głowicy, 13 – przesuw ręczny głowicy – powolny,
14

–

wskaźnik oleju w skrzynce ręcznego przesuwania głowicy, 15 – zderzak głowicy, 16 – posuw wzdłużny

ręczny,  17  –  posuw  poprzeczny  ręczny,  18  –  posuw  pionowy  ręczny,  19  i  20  –  zmiana  kierunku  posuwu
wzdłużnego mechanicznego, 21 – zmiana kierunku posuwu poprzecznego mechanicznego, 22 – zmiana kierunku
posuwu pionowego mechanicznego, 23 i 24 – posuw przyspieszony, 25 – włączanie posuwów normalnych lub
podwójnych,  26  i  27  – zacisk  stołu, 28  –  zacisk  sań,  29  i 30  – zacisk  wspornika  (konsoli), 31 i  32 –  zderzaki
posuwu  wzdłużnego  wyłączające  posuw  roboczy,  33  i  34  –  zderzaki  posuwu  wzdłużnego  wyłączające  posuw
przyspieszony,  35  –  zderzaki  posuwu  poprzecznego,  36  –  zderzaki  posuwu  pionowego,  37  –  regulacja  luzów
w prowadnica

h g

owicy, 38 – regulacja luzów w prowadnicach stołu, 39 i 40 – regulacja luzów w prowadnicach

sań, 41 i 42 – regulacja luzów w prowadnicach wspornika, 43 – wlew oleju do zbiornika korpusu, 44 – spust
oleju ze zbiornika korpusu, 45 – filtr oleju, 46 – wlew oleju do zbiornika sań, 47 – wskaźnik oleju w zbiorniku
sań, 48 – dźwignia pompy oleju, 49 – wlew oleju do zbiornika wspornika (konsoli), 50 – wskaźnik poziomu
oleju [2]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Frezarka wspornikowa składa się z następujących głównych zespołów:

−

wspornika, wykonującego przy pomocy śruby ruch pionowy (w górę i dół) pozwalający
na ustawienie wymaganej głębokości frezowania, na którym zamocowany jest stół
roboczy frezarki,

−

stołu roboczego wykonującego ruch prostopadły w stosunku do ruchu wspornika; stół na
powierzchni posiada wykonane rowki teowe umożliwiające mocowanie na nim
przedmiotu obrabianego,

−

obrotnica na której mocowany jest stół roboczy, umożliwiająca skręcenie stołu pod
dowolnym kątem,

−

korpusu w którym znajdują się silniki i przekładnie,

−

wrzeciona.

Sposób zamocowania przedmiotu na frezarce zależy od kształtu i wymiarów przedmiotu

obrabianego,  wielkości  produkcji  (jednostkowa,  seryjna  czy  masowa)  oraz  rodzaju  operacji.
Przy  frezowaniu  płaszczyzn,  rowków,  wcięć  itp.  w  przedmiotach  o  prostych  kształtach
i  o  większych  wymiarach,  przy  produkcji  jednostkowej  lub  małoseryjnej  zamocowuje  się
przedmiot  bezpośrednio  na  stole  frezarki,  a  ustawienie  go  względem  narzędzia  odbywa  się
według  rys  traserskich.  Przy  produkcji  wielkoseryjnej  lub  masowej  mocowanie  przedmiotu
odbywa  się w specjalnych uchwytach z ustawiakami zapewniającymi prawidłowe ustawienie
przedmiotu względem narzędzia. Te same operacje w przedmiotach drobnych produkowanych
w sposób jednostkowy lub małoseryjny, wykonuje się z zamocowaniem przedmiotu w imadle,
a  w  produkcji  masowej  –  w  uchwytach  specjalnych,  umożliwiających  często  jednoczesne
zamocowanie i obróbkę kilku przedmiotów.

Rys. 49. Zamocowanie przedmiotu obrabianego: a) bezpośrednio na stole obrabiarki łapą dociskową,

b) w imadle, c) w podzielnicy, d) w imadle do wałków [3]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przy wykonywaniu bardziej złożonych prac frezarskich, wymagających, np. ciągłej lub

okresowej zmiany położenia przedmiotu na obrabiarce, przedmiot zamocowuje się na stołach
obrotowych lub w przyrządach podziałowych.

Rys. 50. Urządzenia podziałowe: a) stół podziałowy, b) podzielnica uniwersalna tarczkowa [8]

Podzielnica jest to przyrząd służący do wykonywania prac frezarskich, wymagających

np.  dzielenia  obwodu  przedmiotu  obrabianego  na  pewną  liczbę  równych  lub  nierównych
części,  do  dzielenia  na  części  odcinków  linii  prostych  lub  frezowania  rowków  śrubowych.
Podzielnica  wchodzi  najczęściej  w  skład  normalnego  wyposażenia  frezarek  poziomych
i  uniwersalnych.  Istnieją  dwie  odmiany  podzielnic:  zwykłe  i  uniwersalne.  Podzielnica  jest
zaopatrzona  w  trzy  wymienne  tarczki  z  otworkami  wywierconymi  na  współśrodkowych
okręgach. Każda tarczka ma następujące liczby otworków na poszczególnych okręgach:
I tarczka – 15, 16, 17, 18, 19 i 20,
II tarczka – 21, 23, 27, 29, 31 i 33,
III tarczka – 37, 39, 41, 43, 47 i 49.

Przy obracaniu korbką ruch z wałka jest przenoszony na wrzeciono podzielnicy za

pomocą przekładni ślimakowej. Uzyskiwane w ten sposób dzielenie obwodu przedmiotu
obrabianego nosi nazwę podziału pośredniego. Przy zwykłym dzieleniu obwodu koła na
równe części tarczka podziałowa jest przez cały czas nieruchoma. Liczbę obrotów korbką dla
ślimacznicy z 40 zębami (najczęściej występującej) oblicza się według wzoru:

Gdzie: z – liczba podziałów na obwodzie.

Przykładem niech będzie podział okręgu na 32 równe części, czyli z = 32 to podstawiając

do wzoru otrzymujemy:

Należy wykonać jeden pełny obrót korbką i

obrotu. W tym celu zatrzask korbki

ustawiamy  na  okręgu,  w  którym  jest  16  otworków.  Wychodząc  z  dowolnego  otworka  tego
okręgu,  wykonujemy  korbką  l  pełny  obrót  i  dodatkowo  przesuwamy  ją  w  tym  samym
kierunku o 4 otworki. W przypadku przesunięcia korbki za daleko należy cofnąć ją o znaczną
część  pełnego  obrotu  i  ponownie  przesunąć  do  właściwego  otworka.  Cofnięcie  korbki  tylko
do  przeznaczonego  otworka  powoduje  błąd  w  dzieleniu,  wskutek  luzu  w  przekładni
ślimakowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Aby  uniknąć  obliczania  każdorazowo  otworków,  co  zabiera  sporo  czasu  i  może  stać  się
przyczyną pomyłki, korzysta się z pomocy  nastawnych wskazówek. Wskazówki rozchyla się
ściętymi  krawędziami  na  kąt odpowiadający  części  obrotu  korbką.  Po  ustaleniu  rozchylenia
wskazówek unieruchamia się je względem siebie przez dokręcenie wkrętu. Wskazówki mogą
być obrócone wspólnie przy niewielkim nacisku.

Narzędziem wieloostrzowym przeznaczonym do obróbki na frezarkach jest frez. Frezy są

narzędziami wieloostrzowymi (warstwę materiału skrawa jednocześnie kilka a niekiedy nawet
kilkanaście  ostrzy)  o  różnych  kształtach,  przez  co  wydatnie  zwiększają  możliwości
technologiczne  obróbki  na  frezarkach.  Różnorodność  frezów  umożliwia  dokonywanie
różnych podziałów tych narzędzi. Podobnie jak i inne narzędzia skrawające dzielą się na frezy
normalne  i  specjalne.  Frezy  normalne  są  to  frezy  przeznaczone  do  obróbki  płaszczyzn,
rowków, gwintów, uzębień itp. i objęte są normami. Frezy specjalne są to frezy przeznaczone
do  obróbki  przedmiotów  o  specjalnych  powierzchniach.  Są  to  frezy  kształtowe  o  zarysie
odpowiadającym  kształtowi  obrobionej  powierzchni.  Frezy  specjalne  są  wykonywane  na
zamówienie i stosowane głównie w produkcji seryjnej i masowej.

W zależności od powierzchni, na której są wykonane ostrza, rozróżnia się frezy:

−

walcowe o ostrzach prostych lub śrubowych,

−

czołowe,

−

walcowo-czołowe.
Zależnie od sposobu zamocowania rozróżnia się frezy:

−

nasadzane,

−

trzpieniowe z chwytem walcowym lub stożkowym.
Zależnie od sposobu wykonania ostrzy rozróżnia się frezy:

−

ścinowe,

−

zataczane.

Rys. 51. Kształty ostrzy we frezach: a) jednościnowe, b) dwuścinowe, c) łukowe, d) zataczane po spirali

Archimedesa, e) zataczane po spirali logarytmicznej, f) zataczane po linii prostej [2]

W zależności od wykonania frezów rozróżnia się:

−

frezy pojedyncze jednolite,

−

frezy zespołowe,

−

frezy składane z wstawianymi ostrzami ze stali szybkotnącej lub z węglików spiekanych,

−

głowice frezowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zależnie od kształtu rozróżnia się frezy:

−

walcowe,

−

tarczowe,

−

piłkowe,

−

kątowe,

−

kształtowe.
Frezy trzpieniowe walcowe i walcowo-czołowe nazywa się również frezami palcowymi,

a  frezy  kształtowe  nasadzane  o  ostrzach  tylko  na  powierzchni  walcowej  lub  na  powierzchni
walcowej  i  czołowej  –  frezami  krążkowymi.  Frezy  walcowe  i  walcowo-czołowe  mogą
pracować  jako  prawotnące  lub  lewotnące  w  zależności  od  sposobu  zamocowania  na
wrzecionie. Frez nazywa się prawotnącym, jeżeli patrząc nań od strony wrzeciona obrabiarki,
będziemy  widzieli  kierunek  skrawania zgodny  z  kierunkiem  ruchu  wskazówek  zegara,  jeżeli
zaś przeciwny – lewotnącym.

Ostrza frezów wykonane są najczęściej ze stali szybkotnącej, węglików spiekanych

lutowanych do korpusu frezu lub też jako ostrza (płytki) mocowanie mechaniczne,
stwarzające możliwość mocowania ostrzy z różnych materiałów narzędziowych, w tym
supertwardych. Stwarzane są tym samym warunki do obróbki z dużymi prędkościami, dzięki
czemu uzyskuje się dużą wydajność obróbki i korzystną jakość powierzchni po obróbce.

Rys.  52.  Wybrane  rodzaje  frezów:  a)  pojedynczy  walcowy  NFWa,  b)  zespołowy  walcowy  NFWc,
c)  walcowo-czołowy NFCa, d) głowica trzpieniowa, e) głowica nasadzana, f)  frez tarczowy trzystronny NFTa,
g)  piłkowy  NPTe,  h)  tarczowy  trzystronny  o  wstawianych ostrzach  NFTb,  i)  kątowy  NFKa,  j)  palcowy  NFPa,
k)  trzpieniowy  kątowy  NFRe,  l,  m)  kształtowe  NFRa  NFR  b,  n)  zespołowy  do  rozwiertaków,
o)  do  gwintowników,  p)  krążkowy  niesymetryczny  NFKc,  r)  modułowy  krążkowy  NFMa,  s)  do  ślimacznic
NFMc [3]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 53. Frezy z płytkami wieloostrzowymi: a) frez nasadzany walcowo-czołowy, b) głowica frezowa czołowa,

c) frez tarczowy, d) frez trzpieniowy [9]

Mocowanie frezów zależne jest od rodzaju frezarki oraz zastosowanego frezu.

Na frezarkach poziomych (z poziomą osią obrotu wrzeciona) mocowane są przede wszystkim
frezy  walcowe  posiadające  w  korpusie  otwór  osiowy,  którym  nasadzane  są  na  przedłużenie
wrzeciona  frezarki  –  stąd  ich  nazwa  frezy  nasadzane.  Wrzeciono  to  na  ogół  jest  podparte
z drugiego końca, przez co zwiększa się sztywność  i możliwość obróbki  z większymi siłami
skrawania.

Rys. 54. Trzpień frezarki poziomej: 1) chwyt stożkowy, 2) gwint, 3) rowki zabieraka, 4) wpust,

5) pierścienie ustalające, 6) nakrętka, 7 tuleja [1]

Frez jest ustalany na powierzchni walcowej o średnicy d a jego odległość od czoła

wrzeciona jest ustalana za pomocą pierścieni. Wpust przenosi moment skrawania a nakrętka
zapewnia żądane położenie frezu w stosunku do czoła wrzeciona.

Gdy zbędne jest ustalanie frezu w określonej odległości od czoła wrzeciona, stosuje się

trzpienie frezarskie zabierakowe. Trzpienie te mają zastosowanie do frezów pracujących
ostrzami czołowymi.

Rys. 55. Trzpień frezarski zabierakowy: 1) chwyt stożkowy, 2) kołnierz z rowkami o szerokości B, 3) śruba [1]

Frez jest ustalany na trzpieniu średnicą d i mocowany śrubą. Moment skrawania jest

przenoszony z frezu na wrzeciono frezarki za pomocą kłów oraz rowków o szerokości B,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wykonanych w kołnierzu pierścieniowym. Chwyt stożkowy jest ustalany we wrzecionie
obrabiarki.

Do ustalania i mocowania frezów z chwytem walcowym są używane oprawki zaciskowe

podobne do oprawek wiertarskich, lecz o innym kształcie części ustalającej oprawkę
we wrzecionie frezarki. Chwyt oprawki do frezów ma postać stożka Morse'a odmiany B lub
stożka o zbieżności 7:24.

Rys. 56. Oprawka zaciskowa z chwytem stożkowym [1]

Ostrzenie frezów nowych jak i ostrzenie frezów stępionych powinno być wykonywane

bardzo  starannie.  Do  ostrzenia  frezów  zwykle  stosuje  się  ostrzarki  uniwersalne.  Ostrzenie
frezów  polega  szlifowaniu  tylko  powierzchni  natarcia  (frezy  zataczane),  tylko  powierzchni
przyłożenia  (frezy  ścinowe)  lub  powierzchni przyłożenia  i  powierzchni  natarcia,  zależnie  od
konstrukcji i stopnia zużycia frezu.

Rys. 57. Szlifowanie frezów ścinowych [1]

Ostrzenie nowych oraz nadmiernie zużytych frezów ścinowych ma następujący przebieg:

−

szlifowanie powierzchni walcowej o średnicy równej zewnętrznej średnicy frezu,

−

szlifowanie powierzchni natarcia,

−

szlifowanie powierzchni przyłożenia,

−

szlifowanie ścinu w celu otrzymania właściwej szerokości powierzchni przyłożenia.
Szlifowanie powierzchni walcowej ma na celu otrzymanie na ostrzach frezu śladów

powierzchni walcowej, która przy szlifowaniu powierzchni przyłożenia ułatwia uzyskanie
ostrzy o jednakowej wysokości. Operacja ta jest również stosowana w przypadku
nadmiernego stępienia frezu.

Szlifowanie powierzchni natarcia przebiega inaczej dla ostrzy prostych a inaczej dla

śrubowych. Szlifowanie powierzchni natarcia ostrzy prostych wykonuje się ściernicą tarczową
talerzową. Powierzchnie natarcia ostrzy śrubowych szlifuje się ściernicą stożkową.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 58. Ustawienie ściernicy przy szlifowaniu: a) powierzchni natarcia ostrza prostego,

b) powierzchni natarcia ostrza śrubowego [1]

Powierzchnię przyłożenia można szlifować:

−

obwodem ściernicy tarczowej,

−

czołem ściernicy garnkowej.

Rys. 59. Ustawienie ściernicy przy szlifowaniu powierzchni przyłożenia: a) ściernicą tarczową,

b) ściernicą garnkową [1]

Kąt przyłożenia uzyskuje się przez przesunięcie frezu w stosunku do ściernicy

o określoną wartość H, którą możemy obliczyć z zależności:

Aby uzyskać to przesunięcie w przypadku stosowania ściernicy tarczowej, do stołu

szlifierki  mocuje  się  nastawiak,  którego  płytka  ustawcza  powinna  znaleźć  się  w  osi  konika
ostrzarki.  Następnie  przesuwa  się  pionowo  wrzeciono  do  pokrycia  się  osi  ściernicy  z  płytką
ustawczą nastawiaka, tzn. do pokrycia  się osi ściernicy z osią konika ostrzarki. Po uzyskaniu
wspólnego poziomu podnosi się głowicę szlifierki o wartość H.

W przypadku szlifowania powierzchni przyłożenia ściernicą garnkową:

−

podtrzymkę mocuje się na korpusie wrzeciona ostrzarki tak, żeby jej końcówka
znajdowała się w pobliżu środka ściernicy,

−

głowicę wrzeciona ostrzarki przesuwa się pionowo do pokrycia się osi konika
z końcówką podtrzymki w płaszczyźnie poziomej,

−

głowicę wrzeciona ściernicy (wraz z podtrzymką) opuszcza się o wartość H,

−

głowicę wrzeciona ściernicy skręca się o kąt l–3°,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

stół przesuwa się ręcznie do styku frezu ze ściernicą, opierając powierzchnię natarcia
o końcówkę podtrzymki.
Operacje technologiczne wykonywane na frezarkach zależne są od rodzaju

zastosowanego narzędzia. Rozróżnia się frezowanie walcowe, w którym frez skrawa ostrzami
leżącymi na powierzchni walcowej i frezowanie czołowe, w którym frez skrawa zębami
położonymi na powierzchni czołowej.

Rys. 60. Frezowanie: a) walcowe, b) czołowe [3]

W zależności od kierunku ruchu posuwowego względem frezu frezowanie może być

przeciwbieżne  (kierunki  prędkości  ruchu obrotowego  frezu  i  ruchu  posuwowego przedmiotu
są  przeciwbieżne)  lub  współbieżne,  gdy  kierunek  ruchu  posuwowego  stołu  frezarki  jest
zgodny  z  kierunkiem  ruchu  roboczego  frezu.  Przy  frezowaniu  przeciwbieżnym  kierunek
ruchu  posuwowego  jest  przeciwny  do  kierunku  ruchu  roboczego.  Frezowanie  współbieżne
jest  bardziej  wydajne,  wymaga  jednak  zastosowania  specjalnych  mechanizmów  ruchu
posuwowego i sztywniejszej obrabiarki.

Rys. 61. Frezowanie: a) współbieżne, b) przeciwbieżne [3]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wykonanie powierzchni płaskich jest jedną z ważniejszych operacji technologicznych

związanych z procesem frezowania. Frezowanie płaszczyzn realizowane może być
następującymi narzędziami:

−

frezem walcowym (frezowanie obwodowe),

−

frezem walcowo-czołowym (frezowanie czołowe),

−

głowicami frezarskimi.

Rys. 62. Frezowanie płaszczyzn: a) frezem walcowym, b) frezem walcowo-czołowym,

c) głowicą frezarską [4]

Konstrukcja frezu walcowego umożliwia skrawanie materiału jego obwodem, boczne

powierzchnie  frezu  nie  mają  ostrzy.  Najczęściej  ten  sposób  frezowania  stosowany  jest  na
frezarkach  poziomych.  Podczas  frezowania  przeciwbieżnego  skrawanie  zaczyna  się  od
najmniejszej  grubości  warstwy  skrawanej,  kończy  zaś  przy  największej  grubości.
W  przypadku  frezowania  współbieżnego  jest  odwrotnie.  Przyjmuje  się,  że  frezowanie
przeciwbieżne  stosowane  jest  dla  obróbki  wstępnej,  współbieżne  w  przypadku  obróbki
wymagającej  większej,  w  porównaniu  do  poprzedniej,  dokładności.  Przy  frezowaniu
płaszczyzn  frezami  walcowymi  powinno  się  stosować  frezy  o  możliwie  małej  średnicy,
jednak nie mniejszej niż:

−

10 głębokości frezowania przy małych szerokościach płaszczyzn,

−

20 głębokości frezowania przy dużych szerokościach płaszczyzn.
Do frezowania płaszczyzn o szerokości do 100 mm stosuje się frezy walcowe pojedyncze,

natomiast  przy  szerokościach  większych  od  100  mm  zaleca  się  stosować  frezy  walcowe
zespołowe. Zwykle dobiera się frezy walcowe o takich wymiarach, aby szerokość frezowania
nie  przekraczała  1,5  średnicy  frezu.  Ustawienie  frezu  walcowego  na  wymaganą  głębokość
frezowania przy frezowaniu płaszczyzn w przedmiotach zamocowanych bezpośrednio na stole
frezarki  lub  w  imadle  odbywa  się  przez  podniesienie  stołu.  Wielkość  tego  podniesienia
odczytuje się na skali pierścienia sprzęgniętego z kółkiem ręcznym do podnoszenia stołu.

Frezy walcowo-czołowe umożliwiają skrawanie zarówno obwodem jak i powierzchnią

boczną  frezu,  dzięki  czemu  można  je  stosować  zarówno  na  frezarkach  poziomych  jak
i  pionowych.  Największą  wydajność  frezowania  powierzchni  płaskich  uzyskać  można  przez
stosowanie  głowic  frezarskich.  Posiadają  one  najczęściej  wymienne  ostrza  rozstawione  na
jednym  promieniu  (głowice  zwykłe)  lub  na  różnych  promieniach  (głowice  stopniowe).
W  przypadku  głowicy  zwykłej  jej  praca  jest  zbliżona  do  pracy  frezu  walcowo-czołowego,
natomiast w przypadku głowicy stopniowej każde ostrze skrawa inną warstwę materiału przez
co  wydajność  frezowania  jest  większa.  Średnicę  frezu  walcowo-czołowego  lub  głowicy
frezowej przyjmuje się równą: d

1,2 szerokości frezowanej płaszczyzny.

Ustawienie frezu walcowo-czołowego lub głowicy frezowej na określoną głębokość

skrawania odbywa się zwykle przez zdjęcie tzw. próbnego wióra lub według linii traserskiej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Drugim ważnym sposobem ustawienia frezu jest jego ustawienie względem szerokości
frezowanej płaszczyzny. Ustawienie to ma wpływ na:

−

sposób wcinania się ostrza frezu w materiał obrabiany,

−

długość drogi skrawania w ramach każdego obrotu frezu,

−

liczbę ostrzy jednocześnie pracujących,

−

rozkład sił skrawania.
Frez powinien być ustawiony symetrycznie względem szerokości frezowanej płaszczyzny.

Przy  takim  ustawieniu  albo  przy  ustawieniu  nieznacznie  odbiegającym  od  ustawienia
symetrycznego występuje pierwszy kontakt ostrza z materiałem skrawanym i korzystne przypadki
uderzenia ostrza o  materiał  skrawany  w chwili każdorazowego rozpoczynania  jego pracy. Jeżeli
natomiast  środek  frezu  znajdzie  się  z  boku  frezowanego  przedmiotu  to  występują  niekorzystne
przypadki  uderzenia  ostrza,  mogące  powodować  wyłamywanie  pracujących  naroży  płytek
wieloostrzowych.  Gdy  średnica  frezu  jest  wielokrotnie  większa  od  szerokości  frezowanej
płaszczyzny,  to  powinien  on  być  ustawiony  tak,  by  jednocześnie  skrawały  materiał  co  najmniej
dwa ostrza. Praca będzie wtedy spokojna, bez drgań.

Rys. 63. Ustawienie frezu czołowego: a) prawidłowe, b) nieprawidłowe,

c) do frezowania płaszczyzn o małej szerokości [4]

Frezowanie różnego kształtu rowków jest również jedną z podstawowych operacji

technologicznych wykonywanych przez frezowanie. Przeznaczone są do tego:

−

frezy tarczowe, które mocą skrawać tylko obwodem wówczas ich zastosowanie ogranicza
się tylko do wykonywania rowków, lub powierzchnią boczną – wówczas można nimi
również frezować powierzchnie płaskie,

−

frezy palcowe przeznaczone przede wszystkim do wykonywania rowków na frezarkach
pionowych lub frezowania wgłębień w przedmiotach płaskich,

−

frezy piłkowe – są to frezy podobne do tarczowych lecz charakteryzujące się małą
szerokością,

−

frezy trzpieniowe tarczowe,

−

frezy trzpieniowe kątowe lub tarczowe kątowe do frezowania rowków lub powierzchni
płaskich pod określonym kątem.

Rys. 64. Frezowanie rowków: a b) frezem tarczowym, c) frezem palcowym, d) frezem trzpieniowym tarczowym,

e) frezem trzpieniowym kątowym, f) frezem tarczowym kątowym [4]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Frezami tarczowymi frezuje się przelotowe rowki o przekroju prostokątnym lub

pogłębienia  boczne.  Szerokość  frezu  dobiera  się  w  zależności  od  szerokości  frezowanego
rowka  lub  pogłębienia  bocznego.  Średnicę  frezu  dobiera  się,  mając  na  uwadze  głębokość
frezowanego  rowka.  Rowki  o  większej  głębokości  wymagają  na  ogół  zastosowania  frezów
o większej średnicy.

Rowki nieprzelotowe lub jednostronnie przelotowe, o mniejszym stopniu dokładności są

wykonywane  frezami  trzpieniowymi  walcowo-czołowymi,  a  o  większej  dokładności,  jak  np.
rowki wpustowe – frezami trzpieniowymi do rowków na wpusty. Wybór frezu trzpieniowego
walcowo-czołowego  zależy  od  szerokości  i  częściowo  głębokości  frezowanego  rowka  oraz
posiadających  do  dyspozycji  odmian  tych  frezów.  Z  uwagi  na  małą  sztywność  tych  frezów
rowek wykonuje się najczęściej przy kilku przejściach frezu.

Rys. 65. Frezowanie rowka na wpust frezem trzpieniowym walcowo - czołowym [4]

Frezowanie rowków teowych składa się z trzech zabiegów:

−

frezowania rowka o przekroju prostokątnym frezem tarczowym (jeżeli ma to być rowek
przelotowy) lub frezem trzpieniowym (jeżeli ma to być rowek nieprzelotowy lub
jednostronnie przelotowy),

−

poszerzenia dolnej części rowka frezem trzpieniowym do rowków teowych,

−

frezowania górnych krawędzi frezem nasadzanym kątowym, symetrycznym 90°
(w przypadku rowka przelotowego) lub frezem trzpieniowym kątowym (w przypadku
rowka nieprzelotowego lub jednostronnie przelotowego).

Rys. 66. Kolejność wykonywania rowka teowego [4]

Frezowanie powierzchni kształtowych dzieli się na:

–

frezowanie swobodne powierzchni kształtowych,

–

frezowanie profilowe powierzchni kształtowych.
Przez frezowanie swobodne powierzchni kształtowych rozumie się głównie frezowanie

wg  linii  traserskiej.  Przy  tym  frezowaniu  przedmiot  obrabiany  uzyskuje  żądany  kształt  lub
zarys przez ręczne przesuwanie stołu frezarki względem frezu. Materiał należy usunąć w kilku
przejściach  w  celu  uniknięcia  zbyt  dużego  obciążenia  frezu.  W  ostatnim  przejściu
wykańczającym  stół  frezarki  należy  przesuwać  bardzo  ostrożnie  uważając,  aby  w  każdym
miejscu powierzchni obrabianej frez zajmował położenie styczne do linii traserskiej.

Frezowaniem profilowym powierzchni kształtowych nazywa się takie frezowanie, przy

którym profil frezu lub łączny profil zespołu frezów jest zgodny z żądanym kształtem
powierzchni obrabianej. W produkcji seryjnej i masowej stosunkowo wąskie powierzchnie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

kształtowe  frezuje  się  frezami  kształtowymi.  Jednoczesne  frezowanie  kilkoma  frezami,  czyli
zespołem  frezów,  stosowane  jest  zarówno  przy obróbce  szerokich powierzchni  kształtowych
jak  i  przy  obróbce  drobnych  przedmiotów wspólnie  zamocowanych  szeregowo  i  równolegle
w jednym uchwycie.

Rys. 67. Frezowanie zespołem frezów [1]

Dobór parametrów frezowania odbywa się przy pomocy zestawu tablic, zwanych

normatywami  technologicznymi,  które  opracowane  mogą  być  przez  różne  ośrodki  naukowe
lub  też  przez  zakłady  (wówczas  mówi  się  o  normatywach  zakładowych).  Są  także
opracowywane  przez  producentów  narzędzi  i  wynikają  z  badań  procesu  frezowania
prowadzonych  przez  te  firmy.  Aktualnie,  najczęściej  są  one  wydawane  w  postaci
elektronicznej. Poniżej przedstawiono tablice z podstawowymi parametrami skrawania

Tabela 7. Przeciętne wartości prędkości skrawania stosowanych przy frezowaniu [4]

Prędkość skrawania V m/min

frezami ze stali szybkotnących

frezami czołowymi z ostrzami

z węglików spiekanych

Materiał

obrabiany

Twar-
dość
HB

Wytrzy
małość

MPa

walcowymi,
tarczowymi,

kształtowymi

(zataczanymi)

walcowo-

-czołowymi

Trzpie-

niowymi

Piłkowymi

płytki

lutowane

płytki

wieloostrzowe

170

–

100

140

Żeliwo szare

220

–

Żeliwo ciągliwe

150

–

100

140

węglowe

140
170
220

500
600
750

24
24
20

28
28
23

28
28
25

55
55
45

160
130
100

175
150
115

Stale

stopowe

290

1000
1100

18
15

20
16

30
20

70
60

90
80

Staliwo

–

520

100

–

Mosiądz

150

200

–

Brąz

–

280

150

–

Aluminium

140

300

400

1000

–

Stopy magnezu

330

400

500

400

500

1000

–

Tworzywa
sztuczne

–

200

120

–

Uwaga: Wartości prędkości skrawania odnoszą się do następujących głębokości frezowania dla frezów
walcowych – ok. 3 mm, dla frezów walcowo-czołowych – ok. 5 mm, dla głowic frezowych – ok. 8 mm, dla
frezów tarczowych głębokość frezowania jest równa w przybliżeniu szerokości frezu, dla frezów trzpieniowych -
równa średnicy frezu, dla frezów piłkowych – równa 10 × szerokość frezu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 8. Zalecane wartości posuwu w mm/ostrze przy zgrubnym frezowaniu płaszczyzn frezami

walcowo-czołowymi i czołowymi (głowicami frezowymi) [4]

Frezy

gruboostrzowe

Frezy drobnoostrzowe

Materiał obrabiany

Sztywność

frezarki

Sztywność

przedmiotu

obrabianego

Stal

Żeliwo

Stal

Żeliwo

Średnia

duża

średnia

mała

0,12–0,20
0,08–0,15
0,06–0,10

0,3–0,50
0,2–0,40

0,15–0,25

0,08–0,12
0,06–0,10
0,04–0,08

0,2–0,35

0,15–0,30
0,10–0,20

Mała

średnia

mała

0,04–0,06
0,04–0,06

0,15–0,30
0,10–0,20

0,04–0,06
0,04–0,06

0,12–0,20
0,08–0,15

Uwaga: Większe wartości posuwu należy przyjmować przy mniejszej głębokości i mniejszej
szerokości frezowania, natomiast mniejsze wartości posuwu – przy dużej głębokości i dużej
szerokości frezowania oraz dla twardszych materiałów.

Tabela 9. Zalecane wartości posuwu przy wykańczającym frezowaniu płaszczyzn frezami walcowymi

Średnica d, mm

110

125

Posuw, mm/obr.

Materiał obrabiany

Dopuszczalna
chropowatość

powierzchni

Stal

Żeliwo

Stal

Żeliwo

Stal

Żeliwo

Stal

Żeliwo

Stal

Żeliwo

2,5

2,3–4,0

1,3–2,3
0,7–1,3

2,0–3,5

1,2–2,0
0,7–1,2

2,7–4,7

1,5–2,7
0,8–1,5

2,3–4,0

1,3–2,3
0,7–1,3

3,0–5,3

1,7–3,0
1,0–1,7

2,5–4,3

1,4–2,5
0,8–1,4

3,4–6,0

1,9–3,4
1,1–1,9

2,7–4,7

1,6–2,7
0,9–1,6

3,8–6,6

2,1–3,8
1,2–2,1

3,0–5,2

1,7–3,0
1,0–1,7

Uwaga: Przytoczone wartości posuwu można przyjmować tylko przy sztywnej frezarce
i sztywnym przedmiocie obrabianym.

Tabela 10. Zalecane wartości posuwu przy wykańczającym frezowaniu płaszczyzn frezami walcowo-czołowymi

Posuw, mm/obr.

Materiał obrabiany

Dopuszczalna
chropowatość

powierzchni

Stal 25

Stal 45

Stal

narzędziowa

Stal

chromowa

Żeliwo szare

Brąz

2,5

0,50–1,60

0,10–0,4
0,05–0,1

0,6–1,7

0,25–0,5
0,15–0,2

0,6–1,6
0,2–0,4

0,05–0,15

0,4–1,4

0,17–0,4

0,02

0,5–1,4

0,2–0,45

0,08–0,15

1,6–2,8
0,7–1,6
0,2–0,5

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Praca na frezarkach wymaga od pracownika dużego skupienia uwagi. Brak uwagi jest

główną  przyczyną  powstawania  nieszczęśliwych  wypadków.  Najczęściej  zdarzające  się
skaleczenia  palców  są  spowodowane  lekkomyślnym  sprawdzaniem  gładkości  frezowanej
powierzchni  oraz  mierzeniem  przedmiotu  obrabianego  przy  obracającym  się  frezie.  W  celu
uniknięcia  skaleczenia  lub  nawet  obcięcia  palców  przez  ostrza  frezu,  czynności  te  należy
wykonywać po uprzednim zatrzymaniu wrzeciona frezarki.

Obracające się korbki oraz kółka ręczne, osadzane na wałkach napędu stołu, są również

częstą przyczyną wypadków ze względu na możliwość wciągnięcia ubrania robotnika. Aby
temu zapobiec, wszystkie korbki i kółka ręczne są we frezarkach osadzone luźno na wałkach,
a sprzęgnięcie ich z wałkiem odbywa się za pomocą sprzęgieł kłowych.

Frezer powinien unikać gromadzenia zbędnych materiałów na swym stanowisku pracy.

Wiórów nie  należy usuwać z obrabiarki ręką, gdyż są one  bardzo ostre i kaleczą dłonie.  Nie
można  ich  również  zdmuchiwać  strumieniem  sprężonego  powietrza,  ponieważ  mogą  wpaść
do  oczu  własnych  lub  sąsiada,  a  ponadto  dostając  się  w  szczeliny  prowadnic,  niszczą
obrabiarkę.  W  przypadku  konieczności  usunięcia  wiórów  sprzed  frezu  należy  używać
pędzelka. Ze stołu wióry należy zgarniać szczotką.

Obsługujący frezarkę powinien się zawsze stosować do instrukcji obsługi obrabiarki oraz

instrukcji stanowiskowej bhp.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Na czym polega proces frezowania?
2.  Jakie znasz rodzaje frezarek?
3.  Do czego służy podzielnica?
4.  Jakie znasz sposoby mocowania przedmiotów obrabianych na frezarce?
5.  Jakie znasz sposoby mocowania frezów?
6.  Jakie znasz rodzaje frezów?
7.  W jaki sposób wykonuje się frezowanie płaszczyzn?
8.  W jaki sposób wykonuje frezowanie rowków?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj frezowanie płaszczyzn zgodnie z dokumentacją.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  zapoznać się z dokumentacją zadania i instrukcją wykonania ćwiczenia,
3)  zapoznać się z techniką frezowania płaszczyzn,
4)  dobrać sposób zamocowania przedmiotu obrabianego,
5)  dobrać narzędzia obróbkowe,
6)  dobrać narzędzia pomiarowe,
7)  sprawdzić stan techniczny narzędzi, obrabiarki, uchwytów,
8)  zamocować przedmiot obrabiany,
9)  zamocować narzędzia obróbkowe,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10)  wykonać frezowanie powierzchni płaskich,
11)  przestrzegać przepisów bhp w trakcie wykonywania ćwiczenia,
12)  uporządkować stanowisko pracy,
13)  zagospodarować odpady,
14)  zaprezentować wykonane ćwiczenie,
15)  dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

instrukcja do wykonania ćwiczenia zawierająca dokumentację zadania,

–

frezarka pionowa,

–

uchwyty obróbkowe,

–

frezy,

–

oprawki narzędziowe,

–

narzędzia pomiarowe,

–

materiał obrabiany,

–

pisaki,

–

kartki papieru.

Ćwiczenie 2

Wykonaj frezowanie rowków zgodnie z dokumentacją.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  zapoznać się z dokumentacją zadania i instrukcją wykonania ćwiczenia,
3)  zapoznać się z techniką frezowania rowków,
4)  dobrać sposób zamocowania przedmiotu obrabianego,
5)  dobrać narzędzia obróbkowe,
6)  dobrać narzędzia pomiarowe,
7)  sprawdzić stan techniczny narzędzi, obrabiarki, uchwytów,
8)  zamocować przedmiot obrabiany,
9)  zamocować narzędzia,

10)  wykonać frezowanie rowków,
11)  przestrzegać przepisów bhp w trakcie wykonywania ćwiczenia,
12)  uporządkować stanowisko pracy,
13)  zagospodarować odpady,
14)  zaprezentować wykonane ćwiczenie,
15)  dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

instrukcja do wykonania ćwiczenia zawierająca dokumentację zadania,

–

frezarka pionowa,

–

uchwyty obróbkowe,

–

frezy,

–

oprawki do narzędzi,

–

narzędzia pomiarowe,

–

materiał obrabiany,

–

pisaki,

–

kartki papieru.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Prace na szlifierkach. Zasady poprawnego i bezpiecznego

użytkowania szlifierek

4.5.1. Materiał nauczania

Szlifowaniem nazywa się sposób obróbki skrawaniem, w którym narzędziem

skrawającym  jest  ściernica,  osełka  lub  rzadziej  taśma  ścierna.  W  procesie  technologicznym
wytwarzania  części  maszyn  operacje  szlifowania  zajmują  bardzo  ważne  miejsce.  Na  drodze
szlifowania można obrabiać materiały o różnych właściwościach mechanicznych i fizycznych,
stale  hartowane,  żarowytrzymałe,  węgliki  spiekane,  metale  trudnotopliwe,  spiekane  tlenki
glinu  itp.  Szlifowanie  może  być  stosowane  jako  obróbka  zgrubna,  bez  innych  operacji
(toczenia,  frezowania  itp.)  poprzedzających ten  proces  oraz  jako  obróbka dokładna  nadająca
powierzchni obrabianej dużą gładkość, dokładność i korzystne właściwości użytkowe. Często
operacje  szlifowania  są  operacjami  końcowymi obróbki  części  maszyn. Szlifowanie  odbywa
się na obrabiarkach, zwanych szlifierkami, których budowa uzależniona jest od przeznaczenia
szlifierki.  Tak  więc  można  mówić  o  szlifierkach  do  wałków,  otworów,  płaszczyzn,  kół
zębatych, gwintów i innych specjalistycznych.

Rys. 68. Szlifierki: a) kłowa do wałków, b) bezkłowa do wałków, c) do płaszczyzn, d) do otworów [8]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rozróżnia się następujące rodzaje szlifierek:

–

ogólnego przeznaczenia,

–

specjalizowane,

–

specjalne.
Do szlifierek ogólnego przeznaczenia zalicza się: szlifierki do wałków, szlifierki do

otworów  i  szlifierki  do  płaszczyzn.  Szlifierki  do  wałków  dzieli  się  na  kłowe  i  bezkłowe.
W  szlifierkach  kłowych  przedmiot  ustala  się  w kłach wrzeciennika  i konika  lub  w uchwycie
szczękowym. Wrzeciono nadaje obrabianemu przedmiotowi ruch obrotowy za pośrednictwem
zabieraka  lub  uchwytu.  Ściernica  zamocowana  na  drugim  wrzecionie  także  wykonuje
w czasie szlifowania ruch obrotowy.

Szlifierki do otworów dzieli się na zwykłe, planetarne i bezkłowe. Szlifierki zwykłe do

otworów są budowane w dwóch zasadniczych odmianach:
–

w których wrzeciennik ściernicy umieszczony na suporcie wykonuje ruch wzdłużny,
prostoliniowo-zwrotny,

–

w których wrzeciennik przedmiotu obrabianego wykonuje ruch wzdłużny, prostoliniowo-
-zwrotny.
Szlifierki do płaszczyzn są stosowane do szlifowania płaskich powierzchni zewnętrznych.

Mogą mieć one oś wrzeciona ustawioną poziomo lub pionowo. Niezależnie od tego stół
szlifierki do płaszczyzn może wykonywać ruchy postępowo-zwrotne lub obrotowe. Wynika
z tego podział na szlifierki:
–

z poziomą osią wrzeciona i stołem wykonującym ruch postępowo-zwrotny,

–

z poziomą osią wrzeciona i stołem wykonującym ruch obrotowy,

–

z pionową osią wrzeciona i stołem wykonującym ruch postępowo-zwrotny,

–

z pionową osią wrzeciona i stołem wykonującym ruch obrotowy.
Opierając się na powyższej klasyfikacji sposoby szlifowania można podzielić na:

–

szlifowanie  wałków  (zewnętrznych  powierzchni  obrotowych);  operacja  ta  realizowana
jest  na  szlifierkach  do  wałków,  przy  czym  w  zależności  od  kierunku  ruchu  narzędzia
i przedmiotu możemy wyróżnić:

•

szlifowanie wzdłużne – kiedy przedmiot wykonuje ruch wzdłuż ściernicy,

•

szlifowanie wgłębne – kiedy w trakcie obróbki ściernica wykonuje ruch posuwowy
prostopadły do powierzchni wałka (w głąb materiału),

•

szlifowanie kształtowe – kiedy w trakcie obróbki ściernica wykonuje ruch posuwowy
prostopadły do powierzchni wałka, a kształt ściernicy odzwierciedlony jest na
przedmiocie obrabianym,

•

szlifowanie  bezkłowe  –  szlifierka  bezkłowa  posiada  dwie  ściernice,  skrawającą
służącą do obróbki materiału i prowadzącą, która skręcona jest zazwyczaj pod kątem
do  poziomu,  rozkład  prędkości  stąd  wynikający  i  siły  tarcia  między  tą  ściernicą
i przedmiotem powodują przemieszczanie przedmiotu w strefie obróbki – podkreślić
należy,  że  w  trakcie  tego  szlifowania  przedmiot  nie  jest  mocowany  do  żadnych
elementów szlifierki,

–

szlifowanie otworów – operacja ta realizowana jest na szlifierkach do otworów, przy
czym wyróżnić można:

•

szlifowanie otworów wzdłużne,

•

szlifowanie otworów poprzeczne, kiedy ruch przedmiotu powoduje sukcesywne
zagłębianie narzędzia w materiał obrabiany,

•

szlifowanie planetarne stosowane dla otworów o większych średnicach – ściernica
„obiega” szlifowany otwór, przedmiot nie wykonuje żadnego ruchu, stąd ten sposób
szlifowania stosowany jest szczególnie dla przedmiotów o dużych wymiarach
gabarytowych,

•

szlifowanie bezkłowe otworów,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

szlifowanie płaszczyzn – operacja ta realizowana jest na szlifierkach do płaszczyzn, przy
czym wyróżnić można:

•

szlifowanie płaszczyzn obwodowo-prostoliniowe,

•

szlifowanie obwodowe obrotowe – w przypadku, kiedy przedmiot zamocowany jest
na stole obrotowym,

•

szlifowanie czołowe prostoliniowe,

•

szlifowanie czołowe obrotowe – w przypadku mocowania przedmiotu na stole
obrotowym,

–

szlifowanie specjalne, do którego można zaliczyć, np. szlifowanie powierzchni
śrubowych, szlifowanie kół zębatych, przecinanie ściernicami.

Rys. 69. Klasyfikacja sposobów szlifowania: a) szlifowanie wałków wzdłużne, b) wgłębne,

c) kształtowe, d) bezkłowe, e) szlifowanie otworów wzdłużne, f) poprzeczne, g) planetarne, h) bezkłowe,

i) szlifowanie płaszczyzn obwodowe prostoliniowe, j) obrotowe, k) czołowe, l) obrotowe [14]

Narzędziem skrawającym, zwykle w kształcie regularnej bryły obrotowej, służącym do

szlifowania  różnych  materiałów,  np.  metali,  szkła,  tworzyw  sztucznych  jest  ściernica.
Ściernica  składa  się  z  materiału  ściernego  związanego  w  bryłę  spoiwem.  Najbardziej
rozpowszechnione  są  ściernice  ze  spoiwem  ceramicznym.  Najważniejszymi  cechami
eksploatacyjnymi ściernic są: rodzaj i gatunek materiału ściernego, wielkość ziarna oznaczana
numerem (im większy numer, tym drobniejsze ziarno), rodzaj spoiwa i twardość (określająca
siłę,  z  jaką  ziarna  związane  są  z  podłożem)  oraz  struktura,  określana  umownym  numerem
zależnym  od  procentowego  udziału  objętości  materiału  ściernego  w  objętości  ściernicy.  Na
objętość  ściernicy  składają  się  objętości  materiału  ściernego,  spoiwa  i  porów.  Przy  doborze
materiału ściernicy przyjmuje się zasadę, że twarde materiały szlifuje się miękką ściernicą i na

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

odwrót. Wyjątkiem są takie materiały, jak miękki brąz, ciągliwy mosiądz, do których używa
się ściernic miękkich.

Najczęściej stosowanymi materiałami ściernymi są:

–

korund naturalny lub syntetyczny, nazywany elektrokorundem,

–

karborund, czyli węglik krzemu,

–

diament naturalny lub sztuczny,

–

regularny azotek boru (borazon, elbor, kubonit).
Spoiwa ściernic mogą być: ceramiczne, krzemowe, gumowe, żywiczne, szelakowe

i magnezytowe. Ściernice dzieli się na nasadzane i trzpieniowe, a ich kształt zależy od
przeznaczenia.

Rys. 70. Rodzaje ściernic [3]

Kształty i wymiary narzędzi ściernych dobiera się w zależności od ich przeznaczenia,

a  w  szczególności  od  kształtu  i  wymiarów  przedmiotu  obrabianego  oraz  odmiany  i  sposobu
szlifowania. Podział narzędzi ściernych konwencjonalnych obejmuje trzy podstawowe grupy:
ściernice  T,  segmenty  ścierne  S  oraz  osełki  ścierne  O.  Narzędzia  ścierne  znakowane  są
w oparciu  o  PN-91/M  59101  zgodną  z  normą ISO  525.  Oznaczenie  narzędzia obejmuje trzy
grupy symboli literowych i cyfrowych oddzielonych kreską, np.:

1 - C - 250 × 20 × 127 99C - 60 - O7VBE - 43

1 – kształt ściernicy (ściernica płaska),
C – zarys (z jednostronnym ścięciem 45°),
250 × 20 × 127 – wymiary ściernicy,
99C – gatunek i rodzaj materiału ściernego (węglik krzemu zielony),
60 – numer ziarna,
O – twardość ściernicy (średnia),
7 – struktura ściernicy (otwarta),
V – rodzaj spoiwa (ceramiczne),

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

BE – typ spoiwa,
43 – dopuszczalna prędkość robocza.

Prawidłowe zamocowanie i wyrównoważenie ściernicy jest niezbędne do poprawnego

przebiegu  procesu  szlifowania  z  uwagi  na  uzyskanie  wysokiej  dokładności  wymiarów
i  kształtów,  niskiej  chropowatości  oraz  bezpieczeństwa  pracy.  Przed  przystąpieniem  do
wykonania  tych  czynności  należy  dokonać  próby  dźwiękowej  na  pęknięcia.  Po  upewnieniu
się,  że  ściernica  nie  ma  pęknięć,  można  przystąpić  do  jej  mocowania  i  wyrównoważania.
Sposób  mocowania  ściernicy  jest  zależny  od  jej  wielkości  i  kształtu  oraz  dokładności
szlifierki.  Mocowanie  ściernic  na  wrzecionie  szlifierki  jest  dokonywane  bezpośrednio  za
pomocą  tarcz  dociskowych  lub  pośrednio  za  pomocą  opraw.  Ściernice  o  małym  otworze
wewnętrznym d

≤

0,2 D średnicy zewnętrznej i pracujące przy maksymalnych prędkościach

obwodowych  25–30  m/s  w  szlifierkach  o  przeciętnym  stopniu  dokładności  są  na  ogół
mocowane  za  pomocą  tarcz  dociskowych.  Natomiast  ściernice  o  dużych  otworach
wewnętrznych  przeznaczone  do  pracy  w  szlifierkach  o  podwyższonym  i  wysokim  stopniu
dokładności  są  mocowane  w  oprawach  umożliwiających  wyrównoważanie  statyczne
i dynamiczne.

Rys. 71. Przykłady zamocowania ściernic za pomocą tarcz dociskowych: a) ściernicy płaskiej, b) ściernicy

dwustożkowej symetrycznej [1]

Duże prędkości obrotowe ściernic powodują, że jakość szlifowania zależy w znacznym

stopniu  od  ich  prawidłowego  wyrównoważenia.  Wyrównoważanie  statyczne  odbywa  się  na
wyważarkach  statycznych,  przyrządach,  w  których  najważniejszymi  elementami  są  poziome
równoległe  pryzmy  lub  wałki,  urządzeniach  krążkowych,  wagach,  a  także  za  pomocą
stroboskopu. Wszystkie te urządzenia umożliwiają przybliżone wyznaczenie położenia środka
masy ściernicy, a wyrównoważenie polega na jak najdokładniejszym sprowadzeniu go do osi
obrotu  w  jednej  płaszczyźnie  korekcyjnej  prostopadłej  do  osi  obrotu.  Po  umieszczeniu
ściernicy  z  oprawą  zamontowaną  na  dokładnym  trzpieniu  w  przyrządzie  mającym  dwie
okrągłe prowadnice, umieszczone dokładnie poziomo, ściernica (wahając się kątowo) ustawia
się  w  pozycji,  w  której  jej  środek  masy  zajmuje  położenie  najniższe  pod  osią  obrotu.
W  ogólnym  przypadku  sprowadzenie  środka  masy  ściernicy  do  osi  obrotu  polega  na  ujęciu
masy  po  stronie  jej  środka  względem  osi  obrotu  lub  przez  dodanie  masy  po  stronie
przeciwnej.  W  przypadku  ściernicy  zamocowanej  w  oprawie  do  zmiany  środka  masy  służą
przesuwne  obciążniki  mocowane  w  pierścieniowym  rowku  o  przekroju  równoramiennego

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

trapezu.  Poprzez  odpowiednie  przesunięcia  kątowe  obciążników  można  sprowadzić  środek
masy  ścienicy  z  oprawką  do  osi  obrotu  trzpienia.  Ściernicę  uważa  się  za  wyrównoważoną,
jeżeli  po  kolejnych  wychyleniach  z  położenia  równowagi  zatrzymuje  się  w  dowolnych
położeniach i nie wykazuje tendencji do obracania się.

Rys. 72. Przykład ściernicy z oprawą umieszczoną na rolkach walcowych przyrządu

do wyrównoważania statycznego [1]

Wyrównoważenie dynamiczne polega na takim dodatkowym obciążeniu obsady lub

wrzeciona ściernicy, aby główna oś bezwładności ściernicy pokrywała się z osią obrotu i nie
powstawał moment pochodzący od sił bezwładności wirujących mas. Do wyrównoważania
dynamicznego stosuje się obecnie specjalne urządzenia wbudowane we wrzeciona ściernicy,
które umożliwiają samoczynne wyrównoważanie podczas pracy obrabiarki.

W celu zachowania prawidłowego kształtu i dobrych właściwości skrawających ściernice

są  okresowo  obciągane  (ostrzone).  Do  obciągania  ściernic  stosuje  się  ostrza  diamentowe
osadzane w oprawkach specjalnych przyrządów mocowanych na wrzeciennikach ściernic lub
stołach szlifierki. Przyrządy te są przystosowane do obciągania (diamentowania) ręcznego lub
automatycznego.  Na  szlifierkach  są  stosowane także urządzenia do  czynnej kontroli  wymia-
rów przedmiotu podczas wykonywania go na obrabiarce. Najczęściej są stosowane wychylne
przyrządy  z  głowicami  pneumatycznymi  (mocowanymi  do  osłony  ściernicy)  lub  wysuwne
głowice pomiarowe mocowane na stołach szlifierek.

Rys. 73. Wyrównywanie ściernic diamentem [3]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Szlifierki do płaszczyzn są przeznaczone do wykańczającej obróbki powierzchni płaskich

lub  kształtowych  przy  zastosowaniu  ściernic  pracujących  powierzchnią  obwodową  lub
czołową.  Do  najbardziej  rozpowszechnionych  odmian  szlifierek  do  płaszczyzn  należą
szlifierki ze stołem prostokątnym przystosowane do szlifowania obwodowego. W większości
takich  szlifierek  stół  wykonuje  jedynie  przesuw  wzdłużny,  natomiast  przesuw  poprzeczny
i  pionowy  wykonuje  wrzeciono  ściernicy.  Wielkościami  charakterystycznymi  szlifierek  do
płaszczyzn  ze  stołem  prostokątnym  są  długość, szerokość i  wysokość  szlifowania,  natomiast
szlifierek ze  stołem  obrotowym  - średnica stołu  i  wysokość  szlifowania.  Szlifierki ze  stołem
obrotowym  mogą  być  przystosowane  zarówno  do  szlifowania  obwodem,  jak  i  czołem
ściernicy.  Szlifierki  obwodowe  najczęściej  są  stosowane  do obróbki  drobnych  przedmiotów
mocowanych na powierzchni magnetycznego stołu.

Rys. 74. Szlifierka do płaszczyzn ze stołem prostokątnym pracująca obwodem ściernicy: SR – stół roboczy,

– wrzeciono ściernicy, ES – elementy sterowania ręcznego, PS – pulpit sterowniczy,

ZH – zasilacz hydrauliczny [11]

Szlifowanie płaszczyzn na szlifierkach może odbywać się obwodową powierzchnią

ściernicy tarczowej lub czołową powierzchnią ściernicy garnkowej

Podczas szlifowania

konieczne jest intensywne chłodzenie.

Rys. 75. Szlifowanie płaszczyzn: a) obwodowe, b) czołowe [11]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W celu uniknięcia nadmiernego nagrzewania się przedmiotu obrabianego i zwiększenia

wydajności  obróbki  w  nowoczesnych  szlifierkach  stosuje  się  małe  głębokości  skrawania,
natomiast  duże  prędkości  posuwu  wzdłużnego  i  duże  przesuwy  poprzeczne.  Wyższą
dokładność  obróbki  zapewnia  szlifowanie  obwodowe,  większą  zaś  wydajność  obróbki  –
szlifowanie czołowe.

Podczas szlifowania płaszczyzn bardzo często przedmiot mocowany jest na stole

magnetycznym  obrabiarki.  Stół  ten  działa  jak  elektromagnes,  położenie  przedmiotu
i  włączenie  zasilania  prądem  powoduje  mocowanie  przedmiotu.  Ten  sposób  mocowania
przedmiotu  jest  bardzo  szybki,  lecz  należy  zwrócić  uwagę, aby siły  szlifowania (szczególnie
siła  obwodowa)  nie  przekroczyły  wartości  sił  mocujących  przedmiot  do  stołu;  oprócz  tego
można  stosować  klasyczne  sposoby  mocowania  przedmiotu,  podobnie  jak  podczas  operacji
frezarskich.

Szlifowanie wałków dzieli się na kłowe i bezkłowe. Szlifierki bezkłowe są przeznaczone

do  szlifowania  przelotowego  przedmiotów  walcowych  oraz  do  szlifowania  wgłębnego
wałków  kształtowych  bez  mocowania  tych  przedmiotów  w  kłach.  Szlifierki  te  mają
stosunkowo  prostą  budowę  oraz  sztywne  podparcie  przedmiotu  i  odznaczają  się  dużą
wydajnością obróbki oraz łatwością automatyzacji.

Rys.  76.  Schemat  budowy  szlifierki  bezkłowej  do  wałków:  WN  –  wrzeciennik  ściernicy  roboczej,
WT  –  wrzeciennik  tarczy  prowadzącej,  UN,  UT  –  urządzenia  do  obciągania  ściernicy  roboczej  i  tarczy
prowadzącej,  Ev,  Ep  –  silniki  napędowe  ściernicy  roboczej  i  tarczy  prowadzącej,  N  –  ściernica  robocza,  T  –
tarcza prowadząca [11]

W szlifierkach tych ściernica robocza i tarcza prowadząca mają niezależne napędy, przy

czym tarcza prowadząca ma regulowaną prędkość obrotową. Obydwa wrzecienniki (niekiedy
tylko  wrzeciennik  tarczy  prowadzącej)  mogą  być  przesuwane  poprzecznie  i  są  wyposażone
w oddzielne  urządzenia  do  obciągania  ściernicy  roboczej  i  tarczy  prowadzącej  (ściernicy
posuwowej).  Podczas  obciągania  tarczy  prowadzącej  nadaje  się  lekko  wklęsły  zarys,  aby
zapewnić jej liniowy styk z przedmiotem (ze względu na pochylenie osi pod kątem).

Przedmiot znajduje się między dwoma ściernicami i podparty jest od spodu podtrzymką.

Skręcenie  ściernicy  prowadzącej  umożliwia  zarówno  obrót  jak  i  przesuw  wzdłużny
przedmiotu szlifowanego. Duża (w porównaniu do konwencjonalnego szlifowania ) szerokość
ściernic wynosząca średnio 500 mm powoduje, że naddatek szlifowany może być w jednym
przejściu  przedmiotu  między  ściernicami  szlifierki.  Opisany  sposób  szlifowania  nosi  nazwę
szlifowania  bezkłowego przelotowego – odległość  między ściernicami w trakcie obróbki  nie
ulega  zmianie.  Ten  sposób  szlifowania  nadaje  się  przede  wszystkim  do  szlifowania  wałków
gładkich.  Można  również  stosować  szlifowanie  bezkłowe  wgłębne,  w  przypadku  kiedy
w  trakcie  obróbki  ściernice  są  dosuwane  do  siebie  –  lecz  w  takim  przypadku  wydajność

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

procesu zmniejsza się w stosunku do szlifowania przelotowego. Szlifowanie to można
stosować również do wałków stopniowych.

Zaletą bezkłowego szlifowania wałków, w porównaniu ze szlifowaniem kłowym, jest

większa wydajność obróbki ze względu na uniknięcie strat czasu na wykonanie nakiełków
oraz na umocowanie przedmiotu na obrabiarce.

Rys. 77. Zasada bezkłowego szlifowania wałka [3]

Szlifowanie kłowe ma miejsce wówczas, gdy szlifowany wałek jest ustalony w kłach.

Rozróżnia się szlifowanie kłowe z posuwem wzdłużnym oraz z posuwem poprzecznym, czyli
tzw.  szlifowanie  wgłębne.  W  tych  odmianach  szlifowania  kłowego  wałków  ściernica
wykonuje  ruch  główny  z  prędkością  obwodową,  a  przedmiot  obrabiany  –  ruch  posuwowy
obrotowy.  Szlifowanie  w  kłach  jest  metodą  uniwersalną,  zapewniającą  osiągnięcie  dużej
dokładności powierzchni szlifowanej.

Rys. 78. Odmiany szlifowania kłowego: a) wzdłużne, b) wgłębne, c) głębokie [3]

Szlifowanie z posuwem wzdłużnym jest metodą najbardziej rozpowszechnioną.

W  zależności  od  konstrukcji  szlifierki  przedmiot  lub  ściernica  wykonuje  ruch  wzdłużny
w  obydwie  strony.  Poprzeczny  posuw  ściernicy  występuje  w  punktach  zwrotnych  posuwu
wzdłużnego. Mechanizm połączenia  stołu (lub  ściernicy)  jest sterowany zderzakami. Metoda
ta  nadaje  się  szczególnie  do  szlifowania  długich  i  gładkich  wałów.  W  obróbce  wałów
stopniowych  należy  szczególnie  przestrzegać  prawidłowości  wykonania  nakiełków
i dokładności nastawienia zderzaków.

Szlifowanie z posuwem poprzecznym (wgłębne) stosuje się do obróbki powierzchni nie

dłuższych niż 200 mm. Posuw poprzeczny w szlifowaniu wgłębnym jest wykonywany
ruchem jednostajnym i wynosi w szlifowaniu wstępnym 0,0025–0,02 mm, a w szlifowaniu
wykańczającym 0,001–0,12 mm na jeden obrót wałka. Znaczne zwiększenie wydajności przy
tym sposobie szlifowania można osiągnąć przez jednoczesną obróbkę powierzchni obrotowej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

i czołowej. Ściernica osadzona na wrzecionie pochylonym (zwykle 45°) do osi obrabianego
przedmiotu jest tak ukształtowana, żeby jednocześnie były obrabiane cała powierzchnia
walcowa i czołowa przedmiotu.

Szlifowanie głębokie jest stosowane w przypadku usuwania grubszych warstw materiału

za jednym przejściem ściernicy. W tym przypadku ściernica jest ścięta na stożek lub ma kilka
stopni walcowych. Szlifowanie głębokie jest bardzo wydajną odmianą szlifowania wałków
o dużej sztywności.

Przeznaczeniem szlifierek do otworów jest wykańczająca obróbka otworów walcowych

i  stożkowych  oraz  powierzchni  czołowych  szlifowanych  przedmiotów.  Ruch  główny
wykonuje ściernica osadzona na trzpieniu zamocowanym we wrzecionie ściernicy,  natomiast
ruch  posuwowy  obwodowy  wykonuje  przedmiot  obrabiany  zamocowany  w  uchwycie
osadzonym  na  końcówce  wrzeciona  przedmiotu. Szlifierki do  otworów  dzieli się  na  zwykłe,
planetarne  i  bezkłowe.    Szlifierki  zwykłe  do  otworów  są  budowane  w  dwóch  zasadniczych
odmianach:
–

w których wrzeciennik ściernicy umieszczony na suporcie wykonuje ruch wzdłużny,
prostoliniowo-zwrotny,

–

w których wrzeciennik przedmiotu obrabianego wykonuje ruch wzdłużny, prostoliniowo -
zwrotny.

Rys.  79.    Schemat  kinematyczny  szlifierki  do  otworów:  1  –  silnik  elektryczny,  2  –  wrzeciono  przedmiotu,
3 – wałek, 4 – dźwignia do ręcznej zmiany obrotów wrzeciona, 5 – wrzeciennik ściernicy, 6 – ściernica, 7 – wał
przekładni,  8  –  silnik  do  napędu  ściernicy,  9,  10  –  przekładnia  pasowa.11  –  nakrętka  do  regulacji  naprężenia
pasa,  12,  13  –  naprężacze  pasów,  14  –  pompa  hydrauliczna,  15  –  sprzęgło,  16  –  kółko  do  ręcznego  dosuwu
ściernicy,  17  –  kółka  do  ręcznego  przesuwu  stołu,  18  –  śruba  pociągowa,  19  –  przekładnia  planetarna,  20  –
sprzęgło przekładni planetarnej, 21 – przekładnia redukcyjna do wzdłużnego przesuwu stołu [3]

Przedmiot obrabiany mocuje się w uchwycie samocentrującym. Wrzeciono przedmiotu

jest  napędzane  silnikiem  elektrycznym,  poprzez  zespół  przekładni  pasowych.  Wrzeciono
może  obracać  się  z  czterema  różnymi  prędkościami  obrotowymi,  dzięki  sprzęgnięciu
odpowiedniej  pary  kół  pasowych  za  pomocą  dźwigni  umieszczonej  na  wałku. Przesuw  stołu
może  być  wykonywany  ręcznie  (przez  pokręcanie  kółkiem)  lub  za  pomocą  urządzenia
hydraulicznego. Obrabiarka umożliwia szlifowanie przedmiotów stożkowych, dzięki skrętowi
wrzeciennika  przedmiotu  na  saniach  wokół  osi  pionowej  w  granicach  od  +10°  do  –10°.
Wrzeciono  ściernicy  jest  napędzane  odrębnym  silnikiem  elektrycznym,  poprzez  przekładnię
pasową,  wałek  i  przekładnię  pasową.  Suport,  na  którym  jest  umieszczony  wrzeciennik,  ma
możność  przesuwu  w  kierunku  prostopadłym  do  osi  przedmiotu  szlifowanego.  Przesuw
odbywa  się  za  pośrednictwem  śruby  pociągowej  przy  pokręcaniu  kółka.  Kółko  to  służy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

również do ręcznego dosuwu tarczy ściernej za pomocą przekładni planetarnej. Dosuw
ściernicy może być dokonywany także mechanicznie podczas powrotnego ruchu stołu. Szybki
ręczny przesuw ściernicy odbywa się sprzęgłem, po unieruchomieniu przekładni.

Przy szlifowaniu zwykłym otworów zamocowany w uchwycie samocentrującym

przedmiot wykonuje ruch obrotowy dookoła swej osi, a wszystkie pozostałe ruchy  wykonuje
ściernica. Szlifowanie planetarne stosuje  się w przypadku, gdy przedmiot obrabiany  nie  jest
bryłą obrotową. Wtedy przedmiot obrabiany nie  wykonuje żadnego ruchu, a wszystkie ruchy
łącznie z obrotem ściernicy dookoła osi szlifowanego otworu wykonuje ściernica.
Szlifowanie  bezuchwytowe otworów jest stosowane przy  masowym szlifowaniu powierzchni
wewnętrznych  pierścieni.  Przedmiot  obrabiany  jest  podparty  na  rolce  i  dociskany  do  tarczy
prowadzącej za pośrednictwem drugiej rolki. Normalną pracę szlifowania wykonuje ściernica.

Rys. 80. Przykłady zabiegów wykonywanych na szlifierkach do otworów: a) szlifowanie otworu cylindrycznego

przelotowego, b) szlifowanie otworu stożkowego, c) szlifowanie otworu cylindrycznego nieprzelotowego,

d) szlifowanie czoła przedmiotu [11]

Obróbka szlifowaniem wymaga obfitego chłodzenia, które zapobiega nagrzewaniu się

szlifowanej powierzchni i jej przypaleniu, grożącemu utratą twardości i zniszczeniem
struktury warstwy wierzchniej przedmiotu. W celu oddzielenia zanieczyszczeń od spływającej
do zbiornika cieczy chłodzącej stosuje się różnego rodzaju filtry, np. magnetyczne.

Przy wykonywaniu operacji szlifowania należy pamiętać o właściwym doborze

parametrów  skrawania.  Prędkość  obwodową  ściernicy  przyjmuje  się  zależnie  od  żądanej
chropowatości  powierzchni  i  dokładności  szlifowanej  części.  Prędkość  ta  musi  być
też  odpowiednio  dobrana  do  rodzaju  spoiwa  ściernicy,  jej  twardości  i  ziarnistości.
W  przeciętnych  warunkach  prędkość  obwodowa  ściernicy  wynosi  15–35  m/s.  Dla  ściernic
twardych  należy  stosować  mniejsze prędkości, by nie powodować nadmiernego nagrzewania
szlifowanej  części.  W  przypadku  stosowania  miękkich  ściernic  i  małych  głębokości
szlifowania  przyjmuje  się  większe  prędkości  obwodowe,  aby  zapobiec  nadmiernemu
zużywaniu się ściernic. Dla niektórych ściernic można prędkość obwodową zwiększyć nawet
do 70 m/s.

Przy szlifowaniu prędkość ruchu części jest zależna od prędkości obwodowej ściernicy.

Prędkość  ruchu  części  może  się  zmieniać  w  bardzo  szerokich  granicach,  zależnie  od
wymaganej chropowatości powierzchni obrabianej, od wymiarów części szlifowanej, rodzaju
materiału,  grubości  warstwy  skrawanej  przez  jedno  ziarno  i  głębokości  szlifowania.  Przy
szlifowaniu płaszczyzn czołową powierzchnią ściernicy garnkowej lub walcowej, ze względu
na  niebezpieczeństwo  nadmiernego  nagrzania  się  części  (z  powodu  zetknięcia  się  dużej
powierzchni ze ściernicą), należy stosować mniejsze prędkości części szlifowanej.

Przy szlifowaniu powierzchni obrotowych posuw wzdłużny wyznacza się w zależności od

wysokości ściernicy, rodzaju szlifowania, rodzaju materiału obrabianego oraz średnicy obrabianej
części. Wartość tego posuwu określa się na jeden obrót obrabianej części i oblicza wg wzoru:

F = k

⋅ 3⋅ H [mm/obr.]

k – współczynnik określający wartość posuwu wzdłużnego podany w tabeli 12,
H – wysokość ściernicy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Duże wartości posuwu poprzecznego (głębokości szlifowania) przyjmuje się przy

zgrubnym  szlifowaniu  sztywnej  części  obrabianej  i  na  ciężkich  szlifierkach,  a  małe  przy
szlifowaniu  dokładnym  oraz  w  przypadku  obróbki  części  mało  sztywnych  lub  obróbki
wykonywanej na lekkich szlifierkach. Posuw poprzeczny ściernicy na jeden lub na podwójny
posuw  wzdłużny  przyjmujemy  a

0,0025–0,08 mm, zależnie od twardości obrabianego

materiału i żądanej chropowatości powierzchni.

Tabela 11. Prędkości obwodowe ściernic elektrokorundowych [1]

Rodzaj szlifowania

Prędkość

obwodowa

ściernicy

v, m/s

Szlifowanie powierzchni walcowych na ciężkich szlifierkach z automatycznym posuwem
Szlifowanie powierzchni walcowych na lżejszych szlifierkach z automatycznym posuwem
Szlifowanie płaszczyzn na ciężkich szlifierkach Szlifowanie płaszczyzn na lżejszych
szlifierkach
Szlifowanie otworów na ciężkich szlifierkach dużymi ściernicami
Szlifowanie otworów małymi ściernicami
Ostrzenie narzędzi ze stali węglowej
Ostrzenie narzędzi ze stali szybkotnącej
Szlifowanie i ostrzenie ściernicami o spoiwie elastycznym
Szlifowanie i ostrzenie ściernicami o spoiwie krzemianowym

30–35
25–30

25–30
20–25
30–35

8–12

20
15

20–25

Tabela 12. Prędkości ruchu części szlifowanej [1]

Rodzaj obróbki

Głębokość

szlifowania

w mm

Współczynnik

k lub posuw

f = k H

[mm na skok]

Prędkość

przedmiotu

szlifowanego

m/min

0,01–0,027

0,005–0,015

k = 0,3–0,7

k = 0,2–0,7

12–25
15–55

Szlifowanie powierzchni obrotowych:

−

zgrubne powierzchni zewnętrznych

−

wykańczające powierzchni zewnętrznych

−

zgrubne powierzchni wewnętrznych na szlifierkach
zwykłych

−

wykańczające powierzchni wewnętrznych na
szlifierkach zwykłych

0,005–0,020

0,0025–0,010

k = 0,4–0,7

k = 0,25–0,40

20–40

Szlifowanie powierzchni płaskich obwodem ściernicy:

−

zgrubne na szlifierkach narzędziowych

−

zgrubne na szlifierkach produkcyjnych

−

wykańczające na szlifierkach narzędziowych

−

wykańczające na szlifierkach produkcyjnych

0,050–0,150
0,015–0,040
0,010–0,015
0,005–0,015

f = l–2

k = 0,4–0,7

f = 1–1,5

k = 0,2–0,3

3–8
8–30
3–8

15–20

Największe zagrożenie przy pracy na szlifierkach stanowi ściernica, która w czasie pracy

może ulec rozerwaniu. Dlatego przed zamocowaniem tarczy szlifierskiej na wrzecionie należy
ją wypróbować na dźwięk, zawieszając ją np. na palcu wskazującym ręki. Metaliczny dźwięk
przy  uderzeniu  w  ściernicę  świadczy,  że  tarcza  nie  jest  uszkodzona,  głuchy  zaś  dźwięk
oznacza  uszkodzenie  tarczy.  Wszystkie  ściernice  do  szlifowania  zewnętrznego,  o  średnicy
ponad  75  mm,  muszą  być  osłonięte.  W  zależności  od  przeznaczenia  szlifierki  osłony  mają
odpowiednio  przystosowany  kształt.  Wszystkie  szlifierki  pracujące  na  sucho  powinny  być
wyposażone  w  wyciągi  powietrza,  a  ich  fundamenty  w  specjalne  izolacje  dźwiękochłonne

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

w  celu  uniemożliwienia  przenoszenia  drgań.  Trzeba  pamiętać,  że  przekroczenie
dopuszczalnych prędkości obwodowych ściernicy, a także niewłaściwy dobór ściernicy mogą
być  przyczyną  wypadku.  Poważnym  niebezpieczeństwem  przy  szlifowaniu  jest  możliwość
dostania  się  do  oka  wykruszonych  ziaren  ściernicy.  W  celu  ochrony  przed  odpryskującymi
cząstkami  metalu  należy  zakładać  okulary  ochronne,  ustawiać  przy  obrabiarkach  ochronne
ekrany  ruchome,  stosować  w  miarę  możliwości  szlifowanie  z  chłodzeniem.  Wszystkie
ruchome  części  obrabiarki  muszą  być  osłonięte. Obsługujący  szlifierkę powinien  się zawsze
stosować do instrukcji obsługi obrabiarki oraz instrukcji stanowiskowej bhp.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Na czym polega proces szlifowania?
2.  Jakie znasz rodzaje szlifierek?
3.  Jakie znasz rodzaje szlifowania?
4.  Jakie znasz rodzaje ściernic?
5.  W jaki sposób wykonuje się szlifowanie płaszczyzn?
6.  W jaki sposób wykonuje szlifowanie wałków?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj szlifowanie płaszczyzn zgodnie z dokumentacją.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  zapoznać się z dokumentacją zadania i instrukcją wykonania ćwiczenia,
3)  zapoznać się z techniką szlifowania płaszczyzn,
4)  dobrać narzędzia obróbkowe,
5)  dobrać narzędzia pomiarowe,
6)  sprawdzić stan techniczny narzędzi, obrabiarki, uchwytów,
7)  zamocować przedmiot obrabiany,
8)  zamocować narzędzia obróbkowe,
9)  wykonać szlifowanie powierzchni płaskich,

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

instrukcja do wykonania ćwiczenia zawierająca dokumentację zadania,

–

szlifierka do płaszczyzn,

–

stół magnetyczny,

–

ściernice,

–

narzędzia pomiarowe,

–

materiał obrabiany,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

pisaki,

–

kartki papieru.

Ćwiczenie 2

Wykonaj szlifowanie wałka zgodnie z dokumentacją.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  zapoznać się z dokumentacją zadania i instrukcją wykonania ćwiczenia,
3)  zapoznać się z techniką szlifowania wałków,
4)  dobrać sposób zamocowania przedmiotu obrabianego,
5)  dobrać narzędzia obróbkowe,
6)  dobrać narzędzia pomiarowe,
7)  sprawdzić stan techniczny narzędzi, obrabiarki, uchwytów,
8)  zamocować przedmiot obrabiany,
9)  zamocować narzędzia,

10)  wykonać szlifowanie wałków,
11)  przestrzegać przepisy bhp w trakcie wykonywania ćwiczenia,
12)  uporządkować stanowisko pracy,
13)  zagospodarować odpady,
14)  zaprezentować wykonane ćwiczenie,
15)  dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

instrukcja do wykonania ćwiczenia zawierająca dokumentację zadania,

–

szlifierka do wałków,

–

uchwyty obróbkowe,

–

ściernice,

–

narzędzia pomiarowe,

–

materiał obrabiany,

–

pisaki,

–

kartki papieru.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) rozróżnić ściernice i określić ich przeznaczenie?



2) dobrać narzędzia do wykonywanych operacji?



3) wykonać szlifowanie powierzchni płaskich?



4) wykonać szlifowanie wałków?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj dokładnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Odpowiedzi udzielaj wyłącznie na karcie odpowiedzi.
4.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
5.  Test zawiera 20 zadań.
6.  Do każdego pytania podane są trzy odpowiedzi, z których tylko jedna jest prawidłowa.
7.  Zaznacz  prawidłową  według  Ciebie  odpowiedź,  wstawiając  literę  X  w  odpowiednim

miejscu na karcie odpowiedzi.

8. W przypadku pomyłki zaznacz błędną odpowiedź kółkiem, a następnie literą X zaznacz

odpowiedź prawidłową.

9. Za każde poprawne rozwiązanie zadania otrzymujesz jeden punkt.
10. Za udzielenie błędnej odpowiedzi, jej brak lub zakreślenie więcej niż jednej odpowiedzi

otrzymujesz zero punktów.

11. Uważnie czytaj treść zadań i proponowane warianty odpowiedzi.
12. Nie odpowiadaj bez zastanowienia; jeśli któreś z zadań sprawi Ci trudność, przejdź do

następnego. Do zadań, na które nie udzieliłeś odpowiedzi, możesz wrócić później.

13. Pamiętaj, że odpowiedzi masz udzielać samodzielnie.
14. Na rozwiązanie testu masz 40 minut.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Obrabiarki umożliwiające wykonywanie różnorodnych prac w produkcji jednostkowej

i małoseryjnej to obrabiarki:

a)  ogólnego przeznaczenia,
b)  specjalizowane,
c)  specjalne.

2. Zespoły funkcjonalne obrabiarki, których zadaniem jest wykonywanie podstawowych

ruchów obrabiarki, to:
a)  zespoły napędowe,
b)  zespoły robocze,
c)  zespoły i elementy sterowania.

3. Sterowanie numeryczne obrabiarek jest sterowaniem:

a)  automatycznym w układzie zamkniętym,
b)  automatycznym w układzie otwartym,
c)  ręcznym.

4. Osie współrzędnych w tokarce sterowanej numerycznie są oznaczone literami:

a)  Y Z,
b)  Y X,
c)  X Z.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Głowica rewolwerowa obrabiarki sterowanej numerycznie to:

a)  urządzenie do automatycznej wymiany przedmiotu obrabianego,
b)  system pomiarowy, wykrywający aktualne położenie zespołów obrabiarki,
c)  urządzenie do automatycznej wymiany narzędzi.

6. W obrabiarkach sterowanych numerycznie stosuje się narzędzia:

a)  z płytkami wieloostrzowymi,
b)  ze stali szybkotnącej,
c)  z płytkami lutowanymi.

7. Podstawowym zastosowaniem technologicznym procesu toczenia jest:

a)  obróbka brył (powierzchni) obrotowych,
b)  obróbka powierzchni płaskich,
c)  obróbka otworów.

8. Rysunek przedstawia:

a)  wrzeciennik,
b)  suport,
c)  konik.

9. Rysunek przedstawia nóż tokarski:

a)  wygięty,
b)  prosty,
c)  kształtowy.

10. Nóż prosty prawy z częścią roboczą ze stali jest oznaczone symbolem:

a)  NNZa,
b)  NNZb,
c)  NNZc.

11. Rysunek przedstawia operację:

a)  pogłębiania,
b)  toczenia poprzecznego,
c)  wytaczania.

12. Rysunek przedstawia operację toczenie stożka:

a)  przez przesunięcie konika w płaszczyźnie poziomej,
b)  nożami kształtowymi,
c)  przez skręcenie suportu narzędziowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13. W większości odmian frezowania ruchy posuwowe są prostoliniowe. Wykonuje je:

a)  przedmiot obrabiany,
b)  narzędzie,
c)  przedmiot obrabiany i narzędzie.

14. Rysunek przedstawia frez:

a)  walcowy,
b)  tarczowy,
c)  walcowo - czołowy.

15. Rysunek przedstawia operację frezowania rowka frezem:

a)  trzpieniowym tarczowym,
b)  tarczowym kątowym,
c)  tarczowym,

16. Przez frezowanie swobodne powierzchni kształtowych rozumie się głównie frezowanie:

a)  przy którym profil frezu jest zgodny z żądanym kształtem powierzchni obrabianej,
b)  zespołem frezów.
c)  według linii traserskiej.

17. Szlifierki do wałków zalicza się do szlifierek:

a)  ogólnego przeznaczenia,
b)  specjalnych,
c)  specjalizowanych.

18. Rysunek przedstawia szlifowanie płaszczyzn:

a)  czołowe,
b)  obwodowe,
c)  wzdłużne.

19. Rysunek przedstawia przekrój ściernicy:

a)  garnkowej,
b)  pierścieniowej,
c)  talerzowej.

20. Szlifowanie wałków dzielimy na:

a)  zwykłe i planetarne
b)  kłowe i bezkłowe,
c)  poprzeczne i wzdłużne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ..................................................................................................

Wykonywanie prac z zakresu obróbki mechanicznej metali

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Numer

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem: