OBRÓBKA 

SKRAWANIEM 

 

 

Ćwiczenie nr 

4

 

 
 
 
 
 

WYZNACZANIE 

DIAGRAMU ŁAMANIA WIÓRA 

 
 

 
 
 
 

 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

P O L I T E C H N I K A   W A R S Z A W S K A  

INSTYTUT TECHNIK WYTWARZANIA 

 

ZAKŁAD  AUTOMATYZACJI, OBRABIAREK 

I OBRÓBKI SKRAWANIEM 

 

 

- 2 -

1

 

PODSTAWY TEORETYCZNE 

1.1

 

Cel ćwiczenia 

Celem  ćwiczenia  jest  sporządzenie  diagramu  łamania  się  wióra  dla  obróbki  średniej  i 

wykańczającej przy zadanych różnych posuwach oraz głębokości skrawania. Zobrazowanie obszaru 

roboczego  dla  dwóch  geometrii  płytek  i  dokonanie  analizy  procesu  skrawania  za  pomocą 

otrzymanych wiórów. 

1.2

 

Wióry i ich rodzaje 

Wiór  jest  to  materiał  odpadowy  powstający  w  wyniku  obróbki  skrawaniem  [1].  Mechanizm 

powstawania  wióra  związany  jest  z  poglądem  zakładającym  różną  prędkość  przemieszczania  się 

cząstek materiału w obszarze, w którym zachodzi przekształcanie się materiału obrabianego w wiór. 

Cząsteczki dalej oddalone od powierzchni natarcia ostrza będą miały większą prędkość w kierunku 

ruchu  niż  cząsteczki  bliżej  położone  powierzchni  styku  ostrza  z  wiórem.  Powoduje  to  nadanie 

materiałowi  odpadowemu  kształt  zbliżony  do  elipsy.  W  zależności  od  materiału  obrabianego  i 

warunków skrawania otrzymamy bardzo różnorodne rodzaje i kształty wiórów. Analizując budowę 

otrzymanych  wiórów  można  się  wiele  dowiedzieć  o  samym  procesie  skrawania.  Wióry  zostały 

sklasyfikowane w trzech zasadniczych grupach: 

•

 

Wiór  elementowy  (odpryskowy)  –  występuje  przy  obróbce  materiałów  mało 

plastycznych,  kruchych  jak  np.:  żeliwo  szare  lub  twardy  brąz.  Materiał  ulega  pękaniu 

wzdłuż  powierzchni  łupania  (powierzchni  ścinania).  Cząstki  różnej  wielkości  wiórów 

odłamkowych  są  nie  powiązane  ze  sobą,  powierzchnie  podziału  przypadkowe,  nie 

wykazują żadnej prawidłowości. Trudno jest określić siły skrawania. Ciężko jest uzyskać 

odpowiednią  chropowatość  powierzchni.  Wióry  łatwo  usuwać  i  zajmują  stosunkowo 

mało miejsca.  

•

 

Wiór  schodkowy  (segmentowy)  –  występuje  podczas  obróbki  materiałów  twardych  o 

słabej  przewodności  cieplnej,  jak  stale  wysokostopowe.  Posiada  wyraźnie  zarysowaną 

linie  zgniotu  –  linie  wyciągniętych  włókien,  zakrzywione  mocno  od  strony  powierzchni 

spływu  wióra.  Ścinanie  materiału  następuje  gwałtownie  w  zlokalizowanych 

płaszczyznach  bez  wymiany  ciepła  z  otoczeniem,  co  powoduje  powstawanie  wysokich 

temperatur  w  strefie  ścinania  i  mięknięcie  materiału.  Powstawaniu  wióra  schodkowego 

towarzyszą  duże  wahania  sił  skrawania.  Wiór  zajmuje  więcej  miejsca  niż  elementowy 

jednak nie jest ciężki do usunięcia. Nazwa wióra pochodzi od ostro zaznaczonych granic 

 

- 3 -

podziału  wióra  na  elementy  nachylone  do  kierunku  skrawania  pod  kątem 

ϕ

. 

Przekroczenie  tej  granicy  w  którąś  ze  stron  spowoduje  powstanie  wióra  elementowego 

lub jednolitego. 

•

 

Wióry  ciągłe  (jednolite)  –  powstają  podczas  skrawania  materiałów  o  niższej  granicy 

plastyczności przy dużych prędkościach, jak stal , mosiądz lub aluminium. Powierzchnia 

spływu  wióra  jest  gładka,  prawie  o  lustrzanym  połysku,  powierzchnia  zewnętrzna 

pomarszczona  i  nierówna.  Na  skutek  silnego  tarcia  o  ostrze  wiór  będzie  mocno 

zakrzywiony.  Zmienność  sił  skrawani  będzie  przebiegać  stosunkowo  stabilnie. 

Powierzchnia  obrobiona  będzie  charakteryzować  się  małą  chropowatością.  Wióry  ciągłe 

są najtrudniejsze do usunięcia i zajmują dużo miejsca. 

 

1.3

 

Formowanie wiórów 

Kontrola wióra jest jednym z kluczowych czynników w toczeniu gdzie istnieją trzy zasadnicze 

sposoby łamania wióra (rys. 1.1): 

•

 

samoistne łamanie, na przykład żeliwo 

•

 

o narzędzie 

•

 

o obrabiany przedmiot 

 

 

 

rys. 1.1 Sposoby łamania wióra a) samoistne, b) o powierzchnię przyłożenia, c) o przedmiot obrabiany [5] 

Czynnikami mającymi wpływ na łamanie wióra są: 

•

 

Geometria płytki 

•

 

Promień naroża, r

ε

 

•

 

Kąt przystawienia, 

κ

 

•

 

Głębokość skrawania, a

p

 

•

 

Posuw, f 

•

 

Prędkość skrawania, v

c

 

•

 

Rodzaj obrabianego materiału. 

 

- 4 -

1.4

 

Geometria płytek 

Geometrie  do  toczenia  mogą  być  podzielone  na  trzy  podstawowe  typy  zoptymalizowane  do 

operacji obróbki wykończeniowej, średniej i zgrubnej. Ponadto każdy z producentów płytek oferuje 

różne  geometrie  zoptymalizowane  do  danej  grupy  materiałów.  Obszar  roboczy  każdej  geometrii 

może być odczytany na wykresie, na którym oznaczono zakresy posuwu i głębokości skrawania dla 

których wiór jest łamany na akceptowalnym poziomie. 

 

rys. 1.2 Przykładowy wykres łamania wióra stali (P) wg firmy Sandvik [5] 

Obróbka zgrubna - R 

Połączenie dużych głębokości skrawania i posuwów.  

Operacje wymagające najwyższego bezpieczeństwa krawędzi. 

Obróbka średnia - M 

Operacje obróbki od średniej do lekko zgrubnej. 

Szeroki zakres kombinacji głębokości skrawania i posuwu.  

Obróbka wykańczająca – F 

Operacje przy niewielkich głębokościach skrawania i niskich posuwach. 

Operacje wymagające niskich sił skrawania. 

 

- 5 -

 

 

 

rys. 1.3 Różne geometrie płytek do toczenia stali [5] 

 

- 6 -

 

 

 

rys. 1.4 Różne geometrie płytek do toczenia żeliwa [5] 

 

- 7 -

 

rys. 1.5 Przykładowy wykres łamania wióra dla geometrii –PM. W zaznaczonym 

obszarze na wykresie, łamanie wióra jest sklasyfikowane jako pożądane. 

1.5

 

Klasyfikacja wiórów wg PN-ISO 3685:1995 

 

 

 

- 8 -

2

 

LITERATURA 

[1] Jemielniak K. Obróbka skrawaniem OWPW 

[2] Dmochowski J Podstawy obróbki skrawaniem PWN, 1978 

[3] Dmochowski J.: Podstawy skrawania. Warszawa. PWN 1978. 

[4] Kaczmarek J.: Podstawy obróbki wiórowej, ściernej i erozyjnej. Warszawa, WNT 1970. 

[5] Sandvik Coromant Poradnik obróbki skrawaniem