w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7

TEST A

1. Różnica pomiędzy obróbka ubytkową skrawaniem a obróbką ubytkową ścierną
Obróbka skrawaniem – geometria i polożenie ostrza narzędzia są ściśle zdefiniowane np.
frezowanie, toczenie
Obróbka ścierna – geometria i położenie ostrzy są niezdefiniowane (przypadkowe)
np.szlifowanie, dogładzanie

2. Zdefiniować na przykładzie toczenia głębokość skrawania, grubość warstwy
skrawanej, szerokość warstwy skrawanej, pole przekroju warstwy skrawanej.
Głębokością skrawania nazywamy odległość powierzchni obrabianej od obrobionej.
Głębokość skrawania w toczeniu wyraża się zależnością

[ ]

mm

d

D

g

2

−

=

Podczas toczenia ruch obrotowy przedmiotu oraz ruch posuwowy noża sumują się, w wyniku
czego krawędź skrawającą wykonuje ruch śrubowy wokół obrabianego przedmiotu. W
wyniku tego ruchu z obrabianego przedmiotu -zostaje zdjęta w postaci wióra warstwa
materiału zwana warstwą skrawaną.
Szybkość skrawania – droga jaką przebywa krawędź tnąca narzędzia skrawającego
względem powierzchni obrabianego przedmiotu w kierunku głównego ruchu roboczego w
jednostce czasu

1000

n

d

v

⋅

⋅

=

π

Szerokość warstwy skrawania b

0

nazywamy odległość powierzchni obrabianej do

obrobionej mierzona po powierzchni skrawania.
Grubość warstwy skrawania h

0

nazywamy odległość mierzoną w kierunku prostopadłym do

szerokości warstwy skrawanej, pomiędzy dwoma kolejnymi położeniami powierzchni
skrawania po jednym obrocie skrawania.
Pole przekroju warstwy skrawanej f jest określone iloczynem posuwu i głębokości
skrawania

3. Zdefiniować (szkic) kąta przystawienia χ i pochylenia krawędzi skrawającej λ . Który
z nich może być ujemny
W płaszczyźnie krawędzi skrawającej są widoczne kąty pochylenia głównej krawędzi
skrawającej Kąty te powstają między główną krawędzią skrawającą a prostą leżącą w
płaszczyźnie PS, przechodzącą przez wierzchołek ostrza i równoległą do powierzchni
podstawowej.

w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7

Kąt ten ma wartość dodatnią jeśli wierzchołek noża jest najniższym punktem głównej
krawędzi skrawającej. Zerową jeśli jest równoległy do pł. podst.
Ujemną jeśli wierzchołek jest najwyższym punktem krawędzi skrawającej.
Kąt

κ

r

utworzony między prostą określającą kierunek ruchu posuwowego a rzutem głównej

krawędzi skrawającej na powierzchnię P

r

nazywamy kątem przystawienia głównej krawędzi

skrawającej.
Kąt

κ

’

r

utworzony między prostą określającą kierunek ruchu posuwowego a rzutem

pomocniczej krawędzi skrawającej na płaszczyznę P

r

, nazywamy kątem przystawienia

pomocniczej krawędzi skrawającej.
Pomiędzy rzutem na płaszczyznę podstawową głównej krawędzi skrawającej a rzutem
pomocniczej krawędzi skrawającej powstaje kąt

ε

r

, zwany kątem naroża.

4. Materiały narzędziowe pod względem wytrzymałości na zginanie i udarność.

-

szybkotnące

-

węgliki spiekane

-

cermetale

-

ceramika

-

regularny azotek boru

-

diament

Materiały uporządkowane wg. Twardości

5. Cechy węglików spiekanych
- odporność przy wysokich temperaturach,
- do obróbki przy wysokich prędkościach obrotowych,
- mała udarność,
- wrażliwość na uderzenia,
- niski koszt surowców wejściowych do produkcji węglików.



6. Definicja spęczania wióra i jego znaczenie
Jest to zjawisko odkształcenia plastycznego warstwy skrawanej w przypadku gdy
przekroczona zostanie granica plastyczności. Zjawisko to sprzyja większemu gromadzeniu
ciepła w strefie skrawania. Efektem spęczania może być powstanie narostu na powierzchni
natarcia.

w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7

7. Rozkład sił w strefie ścinania

8. Od czego zależy temperatura ostrza narzędzia
Temperatura ostrza narzędzia zależy od prędkości skrawania i prędkości posuwu

9. Czym się rożni zużycie narzędzia od stępienia narzędzia
Zużycie się ostrza – postępująca w czasie utrata zdolności do skrawania (właściwości
skrawnych) – jest to funkcja czasu
Stępienie się ostrza – graniczna wielkość zużycia. po której narzędzie nie nadaje się do użycia

10. Jak definiujemy wskaźnik zużycia ostrza na powierzchnie natarcia
Wskaźniki zużycia na powierzchni natarcia to:

KT,VB

- VBc od początku ostrza

- VBn na końcu

- VBb w środku

11. Jak definiujemy trwałość ostrza
Jest to czas pracy narzędzia do osiągnięcia wartości kryterialnej wskaźnika zużycia. Trwałość
ostrza jest istotna dla planowania procesu obróbki.


12. Jak definiujemy okresową prędkość skrawania

v

v

X

p

Y

VT

CT

a

f

C

V

⋅

⋅

=

k

V

VT

T

C

C

1

−

=

w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7

13. Od czego zależy skrawalność stali
skrawalność stali zależy od:
-

własności mechanicznych

-

składu chemicznego

-

struktury i stanu materiału obrabianego

-

wtrąceń niemetalicznych

-

skłonności do umocowania i przewodności cieplnej

TEST B

1. Szkic ostrza skrawającego ze zdefiniowanymi podstawowymi powierzchniami i
krawędziami

2. Podać różnicę pomiędzy układami odniesienia: narzędzia i roboczego
Układ narzędzia: jest wykorzystywany do wykonania narzędzia skrawającego, jego
ostrzenia i kontroli wykonania. Jest on zorientowany względem bazowych elementów
narzędzia, takich jak podstawa noża tokarskiego lub oś wiertła, rozwiertaka, freza czy
przeciągacza oraz zamierzonych kierunków roboczych narzędzia.
Układ roboczy: do określenia geometrii ostrza narzędzia w procesie skrawania. Jest on
zorientowany względem wektora wypadkowej prędkości skrawania v

e

. Płaszczyzny i kąty

posiadają w tym układzie dodatkowy indeks e.

3. Jakie wymagania stawiane są materiałom narzędziowym
materiały narzędziowe – wymagania:
-

wysoka twardość ( o 20 – 30 HRC większa niż P.O)

-

odporność na zużycie (ścierne, adhezyjne, dyfuzyjne, chemiczne, cieplne, itd.)

-

duża wytrzymałość na ściskanie (na naciski )

-

wysoka udarność i wytrzymałość zmęczeniowa (obciążenia dynamiczne np. podczas
frezowania)

-

bardzo dobra przewodność cieplna i niski współczynnik rozszerzalności cieplnej

-

odporność na zmiany własności skrawnych w podwyższonych temperaturach

4. Cechy stali szybkotnącej
-

duża twardość i odporność na ścieranie

-

dobre właściwości wytrzymałościowe, szczególnie na zginanie i udarność

-

stosunkowo niska odporność na temperaturę

-

pierwiastki stopowe Cr, W, Mo, V, Co

w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7

5. Podstawowy podział wiórów z uwagi na postać geometryczną
Podstawowe postaci wiórów:

-

elementowy (odłamkowy)

-

schodkowy (segmentowy)

-

ciągły (jednolity)

6. Rozkład sił skrawania z punktu widzenia narzędzia (szkic)

7. Rozpływ ciepła w procesie skrawania i charakterystyka (narysuj)
wydzielone ciepło jest unoszone przez wiór (Q

ch

), przejmowane przez ostrze narzędzia (Q

N

),

materiał obrabiany (Q

PO

) i unoszone do otoczenia lub przenoszone przez płyn obróbkowy

(Q

A

). W przypadku skrawania na sucho ilość ciepła przechodzącego do atmosfery jest mała

(około 1%) i jest pomijana.
Tworzenie i rozpływ ciepła można zapisać w postaci bilansu cieplnego:
Q

sk

+Q

γ

+Q

α

= Q

ch

+ Q

PO

+ Q

N

+ Q

A

Q

sk

– ciepło wytwarzane w strefie ścinania, Q

γ

– ciepło wytworzone na powierzchni natarcia,

Q

α

– ciepło wytwarzane na powierzchni przyłożenia, Q

ch

– ciepło unoszone przez wiór, Q

PO

–

ciepło wnikające w przedmiot obrabiany, Q

N

– ciepło wnikające w narzędzie Q

A

– ciepło

unoszone do atmosfery lub przenoszone przez płyn obróbkowy

8. Rodzaje zużycia ostrza
rodzaje zużycia: wytrzymałościowe, ścierne, adhezyjne, dyfuzyjne, utlenianie, odkształcenia
plastyczne

9. Zdefiniuj wskaźnik zużycia ostrza na powierzchni przyłożenia

10. Pojęcie żywotności ostrza
Sumę możliwych okresów trwałości w wyniku regeneracji (ostrzenia) nazywamy żywotnością
ostrza, dla tego przypadku żywotność jest wielokrotnością okresu trwałości jednego ostrza.

w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7

11. Rozszerzony wzór Taylora
Rozszerzony wzór Taylora:

∏

=

⋅

⋅

⋅

=

n

i

i

Z
p

y

X

C

T

K

a

f

V

C

T

T

T

T

1

T – okresowa prędkość skrawania
V

c

– prędkość skrawania

f – prędkość posuwu
a

p

– głębokość skrawania

C

T

– stała

Ki – stałe, uwzględniające wpływ pozostałych warunków skrawania

12. Zdefiniować pojęcie skrawalności materiału i podać wskaźnik skrawalności
skrawalność materiału: jest określona jako podatność materiału w danych warunkach obróbki
na zmiany objętości, kształtu i wymiaru przez zeskrawanie określonej warstwy tego
materiału.
Wskaźniki skrawalności:
-

trwałość ostrza (T, V

r

, liczba sztuk, operacji)

-

jakość powierzchni obrobionej (Ra, Rz, struktura warstwy wierzchniej

-

opory skrawania (siły skrawania, moment, moc)

-

łamanie wióra (rodzaj wióra, zakres łamania)

13. Od czego zależy skrawalność stali.
skrawalność stali zależy od:
-

własności mechanicznych

-

składu chemicznego

-

struktury i stanu materiału obrabianego

-

wtrąceń niemetalicznych

-

skłonności do umocowania i przewodności cieplnej

-

przewodności cieplnej

TEST C

1. Zdefiniować i podać przykłady linii charakterystycznych
Dowolny kształt możemy uzyskać przez ruch jednej linii zw. tworzącą względem drugiej
zw.kierownicą.
Każdą powierzchnie możemy opisać za pomocą 2 lini charakterystycznych zwanych tworzącą
i kierownicą.
Mechanizmy obrabiarki realizują ruchy wzdłuż linii charakterystycznych np. mech.suportowy
ruch równoległy do linii przedmiotu.obrabiarka-suma zespołów realizująca ruchy po liniach
charak.

2. Definicja powierzchni podstawowej, bocznej i tylnej dla geometrii ostrza.

3. Wymienić najważniejsze materiały narzędziowe
Stale narzędziowe:węglowe i stopowe, stale szybkotnące, stopy twarde (stellity) ,węgliki
spiekane ,spieki ceramiczne, mat. supertwarde

4. Zdefiniować pojęcie strefy ścinania
Jest to jedna ze stref skrawania, gdzie następuje właściwe ścinanie materiału

w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7

5. Definicja oporu ścinania i jego znaczenie
Opór ścinania definiowany jest jako stosunek składowej stycznej siły ścinania (F

sh

) do pola

ś

cinania (A

sh

).

K

sh

= F

sh

/A

sh

6. Związek pomiędzy siłami skrawania a parametrami skrawania
Związek między siłami skrawania i parametrami skrawania.
Siły skrawania: F=(F

c

,F

p,

F

f

)

F

c

– składowa główna, prostopadła do pr.obrotu

F

p

- ma wpływ na dokładność

F

f

– siła posuwowa, równoległa do osi obrotu

Wzrost prędkości skrawania powoduje zmniejszenie siły skrawania.
Im większe siły skrawania, tym większe naprężenia.
Im większa F

c

, tym większa temp. w strefie skrawania

7. Jakie znaczenie posiadają płyny obróbkowe
Ciecze chłodząco smarujące
- obniżają temp. ostrza i przedmiotuobrabianego
- obniżają tarcie ostrza o przedmiot i wiór
- podwyższają trwałość ostrza
- poprawiają jakość pow. obrabianej
- przeciwdziałają powstawaniu narostu

8. Co to jest adhezja a co dyfuzja w ostrzu skrawającym
Wiór przykleja się do narzędzia w wyniku adhezji – atomy materiału narzędzia tworzą siły
adhezji. W pewnym momencie następuje ścięcie narośli wraz z częścią narzędzia.
Dyfuzja występuje przy wyższych temperaturach – dla wysokich parametrów skrawania temp
w tym miejscu skraw. jest wysoka – atomy z narzędzia i przedmiotu wzajemnie dyfunduja.
Dla węglików spiekanych w wyniku dyfuzji ich trwałość się zmniejsza.

9. Podać przykłady pośrednich wskaźników zużycia ostrza
-dla trwałości ostrza- liczba sztuk, liczba operacji
-dla oporów skrawania- siły skrawania, moment, moc
-sposób łamania wióra-rodzaj wióra, zakres łamania



10. Wzór Taylora

k

C

T

V

C

T

⋅

=

T-trwałośc
V- prędkość
C okres trwałości

F

c

F

p

F

f

w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7

11. Zdefiniować pojęcie okresu trwałości i największej wydajności i od czego ten okres
zależy
okres trwałości - czas pracy narzędzia do osiągnięcia wartości kryterialnej wskaźnika zużycia
największa wydajność –
okres zależy od –
12. Zdefiniować pojęcie skrawalności narzędzia i podać wskaźniki skrawalności
to zdolność do obrabiania materiału z możliwie wysoką wydajnością z zachowaniem
wymaganych cech jakościowych obrabianego przedmiotu przy możliwie najmniejszym
zużyciu ostrza i możliwie najmniejszych nakładach
Wskaźniki skrawalności – T, Vr, liczba szt., operacji ,Ra, Rz, struktura warstwy, wierzchnia,
siły skrawania, moment, moc, rodzaj wióra, zakres łamania

13. Różnica pomiędzy emulsja olejową a czystym olejem z punktu widzenia skutków dla
ostrza skrawającego
emulsja olejowa
-

ciecz o działaniu wyłącznie chłodzącym

-

stosowana wyłącznie do obróbki wstępnej

-

dla obróbki z dużymi prędkościami

-

powoduje korozje narzędzia i przedmiotu obrabianego

-

metoda dostarczenia płynów obfita pod wysokim ciśnieniem

oleje
ciecz o działaniu wybitnie smarującym
stosowana przede wszystkim podczas operacji obróbki wykańczającej i gładkościowej
dla obróbki z niskimi prędkościami ale w warunkach gdzie głęboko się skrawa
powoduje sklejanie się wióra

TEST D

1. Zdefiniować podstawowe parametry kinematyczne w procesie skrawania (parametry
ruchu głównego i posuwowego)
Parametry kinematyczne:
ruchu głównego prędkość skrawania V

c

=(πd

n

)/1000

ruchów pomocniczych (posuwowych):

-

posuw na obrót f [mm/obr]

-

posuw na ostrze f

z

[mm/ostrze]

-

posuw na skok f

s

[mm/1skok narzędzia]

-

prędkość posuwu V

f

=f n=f

z

z n [mm/min]

2. Zdefiniować (szkic) kąt natarcia γ, kąt przyłożenia α, i ostrza β

γ

- kąt natarcia – to kąt zawarty między powierzchnią natarcia a płaszczyzną podstawową,

może mieć wartość dodatnią, ujemną lub równą zero

α

- kąt przyłożenia – kąt zawarty między powierzchnią przyłożenia a płaszczyzną

podstawową, zawsze dodatni

β

- kąt ostrza – kąt zawarty między powierzchniami natarcia i przyłożenia

suma tych kątów zawsze równa 90 stopni

w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7

3. Porównać materiały narzędziowe pod względem trwałości i odporności na ścinanie

4. Cechy materiałów ceramicznych ( spieki ceramiczne)
-

wysoka twardość i odporność na ścieranie w szerokim zakresie temperatur skrawania,

-

są stabilne w atmosferze obojętnej i utleniającej

-

nie wymagane są do ich produkcji drogie surowce

-

pozwalają na stosowanie wysokich prędkości skrawania

-

pozwalają na obróbkę stali i stopów o podwyższonej twardości.

5. Co to jest narost i jakie są jego przyczyny
Narost to niewielka część materiału obrabianego osadzająca się podczas skrawania
materiałów ciągliwych w postaci bardzo twardego obrzeza wzdłuż częsci krawędzi
skrawającej w pobliżu wierzchołka ostrza.
Przyczyny: - nierówności na powierzchni natarcia ostrza wzmagające tarcie między wiórem a
materiałem narzędzia
- bardzo duże naciski jednostkowe na powierzchni natarcia spowodowane naporem
odkształcanego przez ostrze skrawanego materiału
- silne nagrzanie strefy skrawania do wysokiej temp spowodowane intensywnym
wydzieleniem się na skutek tarcia dużej ilości ciepła

6. Definicja oporu właściwego ostrza
opór właściwy skrawania to siła z jaką skrawany materiał oddziaływuje na ostrze narzędzia
wielkość oporu jest najistotniejszym czynnikiem technologicznym decydującym o wielkości
obciążenia a tym samym o możliwości wykorzystania obrabiarki i narzędzie.

7. Metody pomiaru temperatury ostrza i krótka charakterystyka
-

metoda półobcego termoelementu

-

metoda termoelementu naturalnego

-

metoda obcego termoelementu

-

metoda bimetalicznego ostrza

-

metoda termokolorów

-

metoda termowizyjna

-

metoda pirometryczna

-

metoda kalorymetryczna

-

metoda obliczeniowa

-

metoda interpolacyjna

8. Na czym polega utlenianie ostrza a na czym deformacja plastyczna ostrza
zużycie przez utlenianie
podczas skrawania powstaje złożony tlenek (W, Co, Fe)O

2

, który w wyniku większej

molekularnej objętości przyjmuje jak gdyby postać narostu. W procesie skrawania ta
porowata warstwa jest ciągle usuwana z wiórem. Tworzący się rowek można
scharakteryzować głębokością gr i odległością lr od głównej krawędzi skrawającej.
deformacja plastyczna ostrza
Jeżeli materiał ostrza narzędzia jest materiałem plastycznym (w danych warunkach), tj.
posiada zdolność do umocnienia pod wpływem odkształcenia, to plastyczne odkształcenie w
ostrzu zaczynają się tam, gdzie intensywność naprężeń osiąga granicę plastyczności materiału
narzędzia. Jak pokazuje doświadczenie, ma to zwykle miejsce na powierzchniach styku ostrza
z materiałem obrabianym

w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7

9. Zdefiniować pojęcie okresu trwałości ostrza
Okres trwałości ostrza – trwałość ostrza wyrażona czasem skrawania. Trwałość ostrza
narzędzia można wyrażać w sposób bezpośredni czasem skrawania lub pośredni liczbą
wykonanych zabiegów i operacji bądź długością drogi skrawania do momentu osiągnięcia
stanu stępienia ostrza.

10. Podać zasady kolejności doboru parametrów skrawania
Zasada kolejności doboru parametrów skrawania:
-

dobór prędkości skrawania Vc

-

dobór posuwu f

-

dobór głębokości skrawania ap

11. Zdefiniować pojęcie ekonomicznego okresu trwałości i od czego ten okres zależy

12. Rozkład sił działających w płaszczyźnie ścinania (szkic)

13. Zdefiniować układ technologiczny (pomocniczy) dla geometrii ostrza
Stosowany do narzędzi składowych. Geometria samej płytki ostrzowej jest zdefiniowana w
klasycznym układzie narzędzia. Po zamocowaniu w oprawce jest definiowana w ukł
technologicznym, który też jest ukł. narzędzia