Ślusarz_722[03].Z2.01

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Jan Sarniak
Henryk Stańczyk

Wykonywanie typowych zabiegów na tokarkach
722[03]Z2.01

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:
mgr inż. Grzegorz Śmigielski
mgr inż. Michał Sylwestrzak

Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Jan Sarniak
mgr inż. Henryk Stańczyk

Konsultacja:
mgr inż. Andrzej Zych

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 722[03]Z2.01.
„Wykonywanie typowych zabiegów na tokarkach”, zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu ślusarz.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Podstawy skrawania metali

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Noże tokarskie

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Budowa tokarki uniwersalnej

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Obróbka części maszyn typu wałek i tuleja

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Zasady bhp, ochrony ppoż. oraz ochrony środowiska

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik ten będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o wykonywaniu typowych

zabiegów na tokarkach. Będzie to rozszerzenie wiadomości z technologii wytwarzania części
maszyn które te pomogą Ci zrozumieć zagadnienia związane z procesem toczenia.

W poradniku zamieszczono:

–

wymagania wstępne, wykaz umiejętności jakie powinieneś mieć już ukształtowane, abyś
bez problemów mógł korzystać z poradnika,

–

cele kształcenia, wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

–

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

–

sprawdzian osiągnięć w postaci testu kontrolnego; pozytywny wynik sprawdzianu
potwierdzi Twoją właściwą pracę na lekcji i osiągnięcie wymaganego poziomu
wiadomości i umiejętności z zakresu tej jednostki modułowej,

–

literaturę uzupełniającą.

Na początku pracy z poradnikiem zapoznaj się z wymaganiami wstępnymi. Jeśli nie

opanowałeś  ich  w  pełni,  to  powinieneś  uzupełnić  braki.  W  razie  potrzeby  możesz  poprosić
nauczyciela  o  dodatkowe  wyjaśnienia.  Następnie  zapoznaj  się  ogólnie  z  celami  kształcenia.
Poziom  osiągnięcia  celów  kształcenia  będzie  sprawdzany  za  pomocą  testów.  Świadomość
tego faktu powinna ułatwić Ci pracę z poradnikiem.

Materiał nauczania podzielony jest na rozdziały. Najpierw dokładnie przeczytaj

wiadomości  teoretyczne  a  następnie  samodzielnie  udziel  odpowiedzi  na  pytania
sprawdzające.  Teraz  możesz  już  przystąpić  do  ćwiczeń  które  w  miarę  możliwości  wykonaj
samodzielnie. Możesz również konsultować się z kolegami i razem rozwiązywać problemy.
Po  zakończeniu  ćwiczeń  sprawdź  poziom  opanowania  umiejętności  zawartych  w  celach
kształcenia, wykorzystując do tego celu sprawdzian postępów.

Na końcu znajduje się test sprawdzający Twoje wiadomości i umiejętności z zakresu

wykonywania typowych zabiegów na tokarkach.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

722[03]Z2

Technologia

wytwarzania części

maszyn

722[03]Z2.01 722[03]Z2.03 722[03]Z2.05

Wykonywanie typowych Wykonywanie typowych Wykonywanie połączeń

zabiegów zabiegów spajanych
na tokarkach na szlifierkach

722[03]Z2.02 722[03]Z2.04

Wykonywanie typowych Wykonywanie obróbki

zabiegów cieplnej i plastycznej
na frezarkach

Schemat układu jednostek modułowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu nauczania jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

przestrzegać przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
i ochrony środowiska,

–

posługiwać się dokumentacją techniczną,

–

wykonywać pomiary warsztatowe,

–

rozpoznawać materiały konstrukcyjne, narzędziowe i eksploatacyjne,

–

rozpoznawać elementy maszyn i mechanizmów,

–

korzystać z różnych źródeł informacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

sklasyfikować obróbkę skrawaniem,

–

określić geometrię ostrza noża tokarskiego,

–

scharakteryzować zjawiska towarzyszące procesowi skrawania,

–

scharakteryzować proces obróbki toczeniem,

–

rozpoznać zespoły tokarki uniwersalnej i określić ich przeznaczenie,

–

sklasyfikować narzędzia do toczenia,

–

zaplanować obróbkę w zakresie podstawowych zabiegów,

–

zamocować przedmioty obrabiane,

–

dobrać warunki skrawania do toczenia,

–

wykonać podstawowe zabiegi na tokarce uniwersalnej,

–

sprawdzić jakość wykonanej pracy,

–

skorzystać z instrukcji obsługi tokarki,

–

skorzystać z dokumentacji technologicznej,

–

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

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Podstawy skrawania metali

4.1.1. Materiał nauczania

Ruchy występujące w procesie skrawania.

Obróbka skrawaniem jest to obróbka wiórowa, mająca na celu zmianę wymiarów

przedmiotu lub półfabrykatu przez usuwanie materiału w postaci wiórów. W zależności od
rodzaju napędu (stopnia zmechanizowania) obróbkę skrawaniem dzieli się na:
–

ręczną, wykonywaną narzędziami poruszanymi siłą mięśni ludzkich,

–

zmechanizowaną,

dokonywaną

narzędziami

zamocowanymi

odpowiednich

przyrządach przenośnych z napędem elektrycznym lub pneumatycznym,

–

mechaniczną, wykonywaną za pomocą maszyn zwanych obrabiarkami skrawającymi
[7, s.231,232]
Wszędzie tam gdzie to jest możliwe i opłacalne, a szczególnie w przypadkach

szkodliwych dla zdrowia człowieka, należy stosować obróbkę mechaniczną: toczenie,
frezowanie, szlifowanie itp. Obróbka ręczna i zmechanizowana: piłowanie, przecinanie piłką,
skrobanie, docieranie itp. stosowana jest głównie w produkcji jednostkowej i małoseryjnej,
lub przy pracach remontowych i montażowych [10, s.189]
Zasadniczą cechą kinematyczną obrabiarek jest występowanie w nich różnorodnych ruchów,
które przedstawia rys.1.

Rys. 1. Klasyfikacja ruchów występujących w obrabiarkach [4]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ruchy te podzielono na dwie grupy:

1) Ruchy podstawowe, do których należą ruchy decydujące o kształtach i wymiarach

przedmiotów, a w tym:

–

ruchy kształtowania, czyli takie ruchy skrawające które nadają wymagany kształt
powierzchniom (przedmiotom) obrabianym,

–

ruchy  podziałowe,  które  stosowane  są  wtedy,  gdy  obrabiana  powierzchnia  składa  się
z powtarzalnych  elementów  cząstkowych,  których  kształtowanie  odbywa  się  kolejno.
Ruchy  te  polegają  na  okresowym  przemieszczaniu  kątowym  lub  liniowym  przedmiotu
obrabianego względem narzędzia,

–

ruchy nastawcze, czyli takie, za pomocą których uzyskuje się wymagane nastawienie
wymiarowe narzędzia względem przedmiotu (rys. 2).

Rys. 2. Przykłady ruchów nastawczych podczas: a) toczenia wzdłużnego, b) frezowania wzdłużnego, c) toczenia

poprzecznego (wcinania), g-naddatek obróbkowy, x-wymiar nastawczy [4]

Ruchy te są zazwyczaj wykonywane przed rozpoczęciem obróbki. Gdy ze względu na

duży naddatek materiałowy nie jest wskazana obróbka jednym przejściem, stosuje się kolejne
zagłębianie narzędzia na grubość kolejnych warstw skrawanych.
W tym przypadku o ostatecznym wymiarze przedmiotu decyduje ostatni ruch nastawczy
narzędzia taki, aby uzyskać na przedmiocie wymiar x (rys. 2).
2) Ruchy pomocnicze które nie są bezpośrednio związane z kształtowaniem i skrawaniem

przedmiotu,  ale  są  niezbędne  w  trakcie  procesu  roboczego.  Są  to  przeważnie  ruchy
wykonywane  przez  obsługującego  obrabiarkę,  takie  jak:  podawanie,  mocowanie
i zdejmowanie  przedmiotu,  dosuwanie  narzędzi  lub  przedmiotu  do  pozycji  wyjściowej
i ich  wycofywanie,  włączanie  i wyłączanie  ruchów  podstawowych,  włączanie  i  wyłączanie
chłodziwa itp.
Toczenie  jest  rodzajem  obróbki  skrawaniem,  w  którym  przedmiot  obrabiany  wykonuje

ruch obrotowy, a narzędzie (nóż tokarski) ruch posuwowy.

Ze względu na dokładność wyróżnia się toczenie: zgrubne, średniodokładne, dokładne

i bardzo dokładne.

Pod względem umiejscowienia w procesie technologicznym wyróżnia się toczenie:

zgrubne, półwykańczające i wykańczające.

Z uwagi na kierunek ruchu posuwowego noża względem osi wrzeciona wyróżnia się

toczenie: wzdłużne, poprzeczne i kształtowe.

Uwzględniając kształty geometryczne elementów konstrukcyjnych powierzchni

przedmiotów, wyróżnia się następujące odmiany toczenia:

−

wzdłużnego: toczenie zewnętrzne, wewnętrzne (wytaczanie, roztaczanie), gwintowanie
i toczenie rowków czołowych,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

poprzecznego: planowanie czół, przecinanie lub podcinanie, toczenie rowków
zewnętrznych i wewnętrznych,

−

kształtowego: toczenie nożami kształtowymi, nożami punktowymi wg kopiału oraz ze
sterowaniem numerycznym i toczenie obwiedniowe narzędziami kształtowymi.
Przykłady odmian toczenia podano na rys.3(a÷e) oraz 3(i÷ł). Jako samodzielne operacje

można wyróżnić toczenie stożków zewnętrznych i wewnętrznych rys.3f), g). Na tokarce
można również wykonywać operacje: nawiercania, wiercenia, powiercania, rozwiercania
otworów, a także gwintowania. W przypadku toczenia poprzecznego sterowanego wg kopiału
można otrzymać przedmioty o przekrojach niekołowych, np. krzywki.

Rys. 3. Podstawowe odmiany toczenia: a), b), c) toczenie zewnętrzne, wewnętrzne i poprzeczne,
d), e) przecinanie lub toczenie rowków zewnętrznych i wewnętrznych, f), g), h) toczenie powierzchni stożka,
i) toczenie wgłębne nożem kształtowym, j), k) toczenie kształtowe zewnętrzne i wewnętrzne, l), ł) gwintowanie
zewnętrzne i wewnętrzne [10]

Parametry skrawania

Na przebieg procesu skrawania duży wpływ mają parametry skrawania, od których

w dużym stopniu zależą: trwałość ostrza noża, wartość oporu skrawania, dokładność
wymiarów oraz chropowatość powierzchni. Parametry skrawania (rys.4) można podzielić na:

–

technologiczne – szybkość skrawania υc, posuw f, głębokość skrawania ap, prędkość
obrotowa n,

–

geometryczne – grubość i szerokość warstwy skrawanej oraz inne wymiary określające
warstwę skrawaną i kształt jej pola przekroju.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 4. Technologiczne i geometryczne parametry skrawania [10]

–

szybkością (prędkością) skrawania, nazywa się drogę, jaką przebywa krawędź skrawająca
noża względem powierzchni obrabianego przedmiotu w kierunku głównego ruchu
roboczego w jednostce czasu. Szybkość skrawania υ

oblicza się według wzoru:

1000

⋅

[

min

] , gdzie:

d – średnica zewnętrzna przedmiotu obrabianego, w [mm],
n – obroty wrzeciona tokarki, w [obr/min]

–

posuw f jest wartością przemieszczenia ostrza noża wzdłuż kierunku posuwowego
w czasie jednego obrotu przedmiotu i jest wyrażany w [mm/obr]
Posuw minutowy f

jest wartością przemieszczenia ostrza noża wzdłuż kierunku

posuwowego w czasie minuty (f

= f

⋅

n) i jest wyrażany w [mm/min],

–

głębokość skrawania a

[mm] jest odległością powierzchni obrabianej od powierzchni

obrobionej, mierzona wzdłuż prostopadłej do powierzchni obrobionej,

–

nominalna szerokość warstwy skrawanej b

[mm] to odległość powierzchni obrobionej

od powierzchni obrabianej, mierzona wzdłuż powierzchni skrawania,

–

grubość warstwy skrawanej h

[mm] jest odległością między dwoma kolejnymi

położeniami krawędzi skrawającej, mierzoną prostopadle do szerokości b

–

wydajność skrawania objętościowa Q

lub masowa G to ilość zeskrawanego materiału

w jednostce czasu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Powstawanie wióra

Schemat tworzenia się wióra przedstawia rys. 5.

Rys.  5.  Proces  tworzenia  się  wióra,  A  –  warstwa  zgnieciona  i  oderwana,  B  –  warstwa  ściskana,  C  –  materiał

jeszcze nie odkształcony D – warstwa zgnieciona po przejściu noża [7]

Ostrze o kształcie klina, pod wpływem działającej siły, wnika w materiał obrabiany.

Warstwa materiału znajdująca się najbliżej ostrza podlega ściskaniu, zostaje zgnieciona,
a następnie oderwana od obrabianego materiału.
Rozróżnia się trzy zasadnicze rodzaje wiórów: wstęgowy, schodkowy i odpryskowy (rys.6).

Rys. 6. Rodzaje wiórów: a) i b) wiór wstęgowy, c) wiór schodkowy, d) wiór odpryskowy [7]

O rodzaju wióra decydują przede wszystkim właściwości obrabianego materiału.

Materiały ciągliwe i miękkie dają wiór wstęgowy, twardsze i mniej ciągliwe – wiór
schodkowy, a materiały twarde i kruche, np. żeliwo i brąz dają wiór odpryskowy. Na kształt
wióra wpływa także ostrze narzędzia skrawającego oraz szybkość skrawania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Narost

Podczas skrawania różnych materiałów w pewnych zakresach parametrów skrawania

można stwierdzić na powierzchni natarcia w pobliżu krawędzi ostrza obecność bardzo
twardych, silnie związanych z ostrzem cząstek metalu obrabianego, nazywanych narostem
(rys.7).

Rys. 7. Narost [1]

Narost składa się z bardzo silnie odkształconych warstewek materiału obrabianego i ma

charakterystyczną włóknistą budowę.

Dla zminimalizowania powstawania narostu stosuje się środki przeciwdziałające, takie

jak: ciecze chłodząco-smarujące, zmianę parametrów skrawania (szczególnie prędkości),
zmianę geometrii ostrza (szczególnie kąta natarcia), zmianę własności materiału obrabianego
itp.[1, s.93 ÷ 98]

Zjawiska cieplne

W czasie obróbki skrawaniem wskutek tarcia wytwarza się ciepło, które nagrzewa

obrabiany materiał, narzędzie skrawające i wiór [2]

Pod wpływem zbyt silnego nagrzania może nastąpić odpuszczenie zahartowanego ostrza

narzędzia,  co  spowoduje  szybkie  jego  stępienie.  Zbyt  silnemu  nagrzaniu  można  zapobiec
zmniejszając  szybkość  skrawania  (co  jest  jednak  niekorzystne),  oraz  stosując  chłodzenie
przedmiotu obrabianego i narzędzia skrawającego cieczami chłodząco-smarującymi.

Płyny obróbkowe – ciecze chłodząco-smarujące

W celu zwiększenia wydajności obróbki i polepszenia jakości powierzchni obrobionej

często podczas skrawania stosowane są ciecze chłodząco-smarujące. Wywierają one
korzystny wpływ na proces skrawania, a mianowicie:
–

zwiększają intensywność odprowadzania ciepła ze strefy skrawania, co sprzyja obniżeniu
temperatury ostrza,

–

zmniejszają tarcie ostrza o powierzchnię materiału obrabianego, co wpływa korzystnie na
przebiegi zużycia, chropowatość powierzchni obrobionej i opory skrawania,

–

mogą wpływać na zmianę stanu plastycznego materiału obrabianego, co pociąga za sobą
zmianę oporów skrawania i chropowatości powierzchni obrobionej,

–

zmniejszają moc skrawania, ułatwiając usuwanie drobnych wiórów, produktów ścierania
ostrza, pochłaniają pył itp.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ciecze mające zastosowanie podczas skrawania metali można podzielić na trzy grupy:

–

ciecze chłodzące, takie jak wodne roztwory sody, boraksu lub mydła,

–

ciecze smarujące, takie jak oleje mineralne, roślinne, czy nafta,

–

ciecze chłodząco-smarujące które stanowią emulsje typu „olej-woda”, tworzące na

powierzchni metalu cienkie i wytrzymałe powłoki, zapewniając dobre smarowanie przy
jednoczesnym działaniu chłodzącym [7]

Najczęściej spotykanym sposobem doprowadzania cieczy do strefy skrawania jest

kierowanie  strumienia  chłodziwa  na  wiór  i  powierzchnię  natarcia  (rys.8a).  Dobre  efekty
uzyskuje  się  również  doprowadzając  ciecz  chłodząco-smarującą  w  postaci  zwykłej  lub
rozpylonej,  pod  zwiększonym  ciśnieniem,  od  strony  powierzchni  przyłożenia  i  pod  wiór
(rys.8b). [1]

Rys. 8. Sposoby doprowadzania cieczy do strefy skrawania a) na wiór, b) pod wiór od strony powierzchni

przyłożenia [1]

4.1.2. Pytania sprawdzające

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

1.  Jak dzielimy obróbkę skrawaniem, ze względu na stopień zmechanizowania?
2.  Jak możemy podzielić ruchy występujące w obrabiarkach?
3.  Jakie ruchy nazywamy podziałowymi?
4.  Jakie ruchy nazywamy nastawczymi?
5.  Jakie rodzaje toczenia wyodrębnia się zależnie od jego dokładności?
6.  Jakie  rodzaje  toczenia  wyróżnia  się  uwzględniając  kształty  geometryczne  elementów

i ich powierzchni?

7.  Jak dzielimy parametry skrawania?
8.  Jakie parametry zaliczamy do technologicznych parametrów skrawania?
9.  Jak definiujemy posuw?
10.  Co nazywamy szybkością skrawania?
11.  Jakie rodzaje wiórów powstają przy skrawaniu?
12.  Co to jest narost i na co on wpływa?
13.  Jak przeciwdziała się powstawaniu narostu?
14.  Jakie mogą być skutki zbyt silnego nagrzania narzędzia?
15.  Jak przeciwdziałać zbyt silnemu nagrzaniu się narzędzia?
16.  Jaki wpływ mają ciecze chłodząco-smarujące na proces skrawania?
17.  Jak dzielimy ciecze chłodząco-smarujące ze względu na ich przeznaczenie?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz prędkość obrotową wrzeciona i przygotuj tokarkę do pracy.

Parametr

Nazwa

Wartość

Prędkość skrawania

3,14 [m/min]

Średnica zewnętrzna obrabianego wałka

100 [mm]

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wykorzystać posiadane wiadomości i umiejętności,
2) odszukać w poradniku lub literaturze podanej w spisie na końcu poradnika wzór na

obliczanie prędkości skrawania,

3)  dokonać przekształcenia wzoru wyznaczając prędkość obrotową n,
4)  wykonać obliczenie, wpisać wartość n do tabeli,
5)  ustawić obroty wrzeciona na tokarce.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

kalkulator,

–

zamieszczona w poradniku literatura,

–

tokarka uniwersalna.

Ćwiczenie 2

Dla zgrubnego toczenia walcowanego pręta hutniczego, wiercenia otworu Ø 20

w płycie żeliwnej oraz dokładnego toczenia tulejki stalowej, dobierz odpowiednie czynniki
chłodzące.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przypomnieć sobie zależność między cieczą chłodzącą a rodzajem obróbki używając

poradnika lub literatury podanej w spisie na końcu poradnika.

2) dokonać wyboru czynnika chłodzącego do wskazanych opercji obróbczych i zapisać

w zeszycie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zamieszczona w poradniku literatura.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Wykonaj toczenie materiałów wskazanych w tabeli.

Materiał skrawany

Rodzaj wióra

Żeliwo szare

Stal miękka

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zamocować w tokarce materiały kolejno wg tabeli,
2)  wykonać toczenie obserwując powstały wiór,
3)  uzupełnić tabelę wykorzystując przeprowadzone obserwacje.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zamieszczona w poradniku literatura,

–

tokarka uniwersalna,

–

wałki z miękkiej stali i żeliwa szarego o dowolnej średnicy.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) rozróżnić parametry skrawania dla prac tokarskich?

2) dobrać parametry skrawania przy toczeniu?

3) dobrać ciecze do chłodzenia i smarowania?

4) określić związki między rodzajem wióra i obrabianym materiałem?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Noże tokarskie

4.2.1.Materiał nauczania

Klasyfikacja noży tokarskich

Noże tokarskie są podstawowymi narzędziami stosowanymi w procesie toczenia (rys.9).

Ze względu na przeznaczenie wyróżniamy noże tokarskie:
–

ogólnego przeznaczenia, są to powszechnie stosowane noże do toczenia wewnętrznego,
zewnętrznego, wzdłużnego, poprzecznego, przecinania,

–

specjalnego przeznaczenia, np. do toczenia gwintów,

–

specjalne, wykonywane specjalnie do obróbki ściśle określonych powierzchni.

Ze względu na sposób kształtowania powierzchni obrabianej noże tokarskie dzieli się na:
–

punktowe, gdy powierzchnia obrabiana jest w zasadzie tylko wierzchołkiem noża,

–

kształtowe, gdy krawędź tnąca jest lustrzanym odbiciem powierzchni obrabianej a nóż
wykonuje tylko ruch prostopadły do przedmiotu obrabianego,

–

obwiedniowe, gdy powierzchnia obrabiana powstaje w wyniku złożonego ruchu
narzędzia które wykonuje zarówno ruch obrotowy, jak i ruch równoległy do osi
przedmiotu obrabianego, podczas gdy przedmiot obrabiany wykonuje ruch obrotowy.

Ze względu na rozwiązanie konstrukcyjne rozróżnia się noże tokarskie:
–

jednolite, wykonane w całości z jednego materiału narzędziowego,

–

bimetalowe, w których ostrze i trzonek są wykonane z różnych materiałów i połączone ze
sobą w sposób trwały,

–

składane, z mechanicznie montowanymi elementami skrawającymi.

W zależności od sposobu zamocowania noże tokarskie dzieli się na:
–

imakowe: mocowane bezpośrednio w imaku nożowym,

–

oprawkowe: które charakteryzują się małymi wymiarami chwytu i są mocowane
w oprawce nożowej, a ta z kolei w suporcie.
Noże tokarskie ogólnego przeznaczenia dzieli się na prawe i lewe w zależności od

położenia głównej krawędzi tnącej.

Rys. 9. Noże tokarskie I – proste, II – wygięte, III – odgięte, IV – odsadzone [8]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W nożu prawym główna krawędź skrawająca widziana od strony wierzchołka, leży po

prawej  stronie,  w  nożu  lewym  po  lewej  stronie.  Nożem  prawym  można  toczyć  wzdłużnie
w  kierunku  od  konika  do  wrzeciona  tokarki.  Nazwy  i  symbole  noży  tokarskich  ogólnego
przeznaczenia  są  zawarte  w  Polskich  Normach.  Na  rys.10  przedstawiono  przykłady
zastosowania noży tokarskich imakowych.

Rys. 10. Przykłady zastosowania noży imakowych. [8]
1-zdzierak  prosty  prawy  (NNZa),  2-zdzierak  wygięty  prawy  (NNZc),  3-zdzierak  zaokrąglony  prosty  (NNPh),
4-gładzik  spiczasty  (NNPe),  5-wykańczak  boczny  wygięty  lewy  (NNBd),  6-wykańczak  prostoliniowy  (NNPd),
7-boczny  odsadzony  prawy  (NNBc),  8-przecinak  odsadzony  obustronnie  (NNPb),  9-wytaczak  do  otworów
przelotowych  (NNEa),  10-wytaczak  do  otworów  nieprzelotowych  (NNWb),  11-wytaczak  hakowy  (NNWc),
12-zdzierak prosty wzmocniony prawy (NNZe).

Noże do wytaczania tzw. wytaczaki służą do powiększania już istniejących otworów.

Są to np.:

1.  Wytaczaki zdzieraki do otworów przelotowych (rys.10),
2.  Wytaczaki zdzieraki do otworów nieprzelotowych (rys.10),
3.  Wytaczaki wykańczaki (rys.11),
4.  Wytaczaki do rowków wewnętrznych (rys.10).

Rys. 11. Noże wykańczaki: a) prosty, b) wygięte [6]

Wytaczaki są nożami suportowymi, odkutymi w całości ze stali o przekroju

kwadratowym. Bardzo często do wytaczania stosujemy noże wykonane całkowicie ze stali
szybkotnącej, o małych wymiarach przekroju poprzecznego, które są zamocowywane w tzw.
wytaczadłach, innych do toczenia przelotowego (rys.12) i innych do toczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

nieprzelotowego (rys.12). Wytaczadło zakończone jest chwytem kwadratowym (rys.13) do
zamocowywania w imaku suportu.

    Rys. 12. Osadzenie noży w wytaczadłach:                                         Rys. 13. Wytaczadło tokarskie [6]
    a) do toczenia otworów przelotowych,
    b) do toczenia otworów nieprzelotowych [6]

Geometria noża tokarskiego

Geometrią ostrza nazywa się kąty i długości określające kształt i wymiary części roboczej

narzędzia (rys.14).

Rys. 14. Kształt ostrzy narzędzi do oddzielania materiału

a) symetryczny klin, b) zdzierak wygięty prawy (NNZc), c) zdzierak zaokrąglony prosty (NNPh) [10]

Kąt β nazywa się kątem ostrza. Praktycznie kąt ten nie może być zbyt mały z uwagi na

to, że narzędzie musi mieć odpowiednią wytrzymałość mechaniczną.

Powierzchnia zewnętrzna przedmiotu, z której jest zdejmowany naddatek jest

powierzchnią obrabianą, a powierzchnia przedmiotu powstała po oddzieleniu naddatku
materiału przez ostrze narzędzia nazywa się powierzchnią obrobioną (rys.14b). Powierzchnia
narzędzia ograniczająca ostrze od strony powierzchni obrobionej nazywa się powierzchnią
przyłożenia.

Powierzchnia przyłożenia tworzy z powierzchnią obrobioną kąt przyłożenia α, który

powinien  mieć  zawsze  wartość  większą  od  zera  (min.2°÷3°).  Celem  takiego  kształtowania
geometrii  ostrza  jest  zabezpieczenie  przed:  zniszczeniem  struktury  geometrycznej
powierzchni  i  utratą  dokładności  wymiarowo-kształtowej  uzyskanej  w  procesie  skrawania,
występowaniem dodatkowych drgań ostrza, czy nadmiernym wzrostem oporów skrawania.

Powierzchnia klina ograniczająca ostrze od strony styku z materiałem oddzielanego

naddatku (po której spływa wiór), nazywa się powierzchnią natarcia.

Kąt zawarty między płaszczyzną prostopadłą do kierunku ruchu υ

narzędzia,

a powierzchnią natarcia nazywa się kątem natarcia γ (rys.14b, c). Kąty: przyłożenia α, ostrza
β (rozwarcia klina) i natarcia γ łączy zależność:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

α + β + γ = 90° oraz α + β = δ

gdzie: δ – kąt skrawania.

Kąt natarcia w zależności od wymagań jakości struktury geometrycznej powierzchni,

warunków skrawania i warstwy wierzchniej może przyjmować wartość: dodatnią, zerową lub
ujemną. Wartość kąta natarcia wpływa w znacznym stopniu na wartość siły skrawania,
wartość i rozkład odkształceń plastycznych oraz temperatur w strefie skrawania, postać
wiórów itp.

Każde narzędzie składa się z części chwytowej i części roboczej (skrawającej) –

(rys.15).

Rys. 15. Elementy geometrii ostrza [10]

Część chwytowa służy do zamocowania narzędzia w obrabiarce. Typowe części

chwytowe są najczęściej wykonywane z materiału innego niż część robocza, np. ze stali 55
niestopowej ulepszanej cieplnie. Części robocze są wykonywane z materiałów
narzędziowych.

W zależności od rodzaju obróbki i przeznaczenia narzędzia mogą być jednoostrzowe

(noże tokarskie) lub wieloostrzowe (frezy, przeciągacze, rozwiertaki, piłki, tarcze ścierne
itd.).[10]

Mocowanie noży w tokarce

Do mocowania noży tokarskich służą tzw. imaki nożowe. Najczęściej stosowane są imaki

czteronożowe (rys. 16).

Rys. 16. Imak czteronożowy [8]

Nóż w imaku nożowym musi być zamocowany w sposób pewny i dostatecznie sztywny.

Może  on  wystawać  z  imaka  na  odległość  nie  większą  niż  1,5  wysokości  trzonka  noża.
Trzonek  noża  należy  ustawić  w  kierunku  prostopadłym  do  osi  toczenia.  Wierzchołek  noża
powinien  się  znaleźć  na  wysokości  osi  wrzeciona  tokarki,  w  tym  celu  posługujemy  się
podkładkami  w  postaci  blaszek  o  różnej  dokładnie  określonej  grubości  i  szerokości

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

odpowiadającej szerokości noża. Nie należy dawać zbyt wielu podkładek pod nóż (im mniej,
tym lepiej). Podkładki powinny być ułożone równo, a nóż powinien spoczywać na nich całą
podstawą.[8]

4.2.2. Pytania sprawdzające

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

1.  Jak dzielimy noże tokarskie ze względu na przeznaczenie?
2.  Jak dzielimy noże tokarskie ze względu na rozwiązanie konstrukcyjne?
3.  Jak dzielimy noże tokarskie w zależności od sposobu mocowania?
4.  Jaka jest różnica w toczeniu nożem prawym i lewym?
5.  Jakie znasz elementy geometrii ostrza noża tokarskiego?
6.  Jak definiujemy powierzchnię przyłożenia?
7.  Jak definiujemy kąt przyłożenia?
8.  Jak definiujemy kąt natarcia?
9.  Jak dzielimy materiały narzędziowe?
10.  Jaka jest rola imaka w tokarce?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przygotuj i zamocuj noże do wykonania operacji tokarskich podanych w tabeli.

Operacja

Rodzaj noża

Toczenie wzdłużne wałka

Toczenie poprzeczne

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wykorzystać posiadane wiadomości i umiejętności,
2) odszukać w literaturze podanej w spisie na końcu poradnika informacje na temat noży

tokarskich,

3)  dobrać rodzaj noża do wskazanych operacji i wpisać do tabeli,
4)  zamocować dobrane noże w imaku tokarki.

      Wyposażenie stanowiska pracy:
–

zamieszczona w poradniku literatura,

–

tokarka uniwersalna,

–

komplet noży tokarskich.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Dobierz nóż do toczenia:

1) wzdłużnego tulei staliwnej,
2) wzdłużnego wałka wykonanego z mosiądzu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przypomnieć sobie rodzaje materiałów używanych na ostrza narzędzi skrawających

korzystając z poradnika i literatury,

2) dobrać noże do wykonania operacji tokarskich podanych w ćwiczeniu i zapisać

w notatkach,

3) skonsultować swój dobór z kolegami.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

poradnik dla ucznia i literatura techniczna,

–

komplet noży tokarskich.

Ćwiczenie 3

Uzupełnij nazwy elementów części roboczej noża tokarskiego oraz kątów wskazanych na

rysunku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przypomnieć sobie nazwy i definicje podstawowych kątów i płaszczyzn związanych

z geometrią ostrza noża tokarskiego podstawie poradnika i literatury,

2) uzupełnić brakujące oznaczenia na rysunkach,
3) porównać swoje wpisy z oznaczeniami kolegów.

α -

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zamieszczona w poradniku literatura,

–

tokarka uniwersalna,

–

wałki z miękkiej stali i żeliwa szarego o dowolnej średnicy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) sklasyfikować noże tokarskie?

2) rozpoznać materiały na ostrza narzędzi skrawających?

3) określić płaszczyzny i kąty ostrza noża tokarskiego?

4) rozróżnić pojęcia związane z geometrią ostrza noża?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.

Budowa tokarki uniwersalnej

4.3.1. Materiał nauczania

Klasyfikacja tokarek

Tokarką nazywa się obrabiarkę do wykonywania (toczenia) powierzchni obrotowych.

Poza toczeniem na tokarce można wykonywać następujące operacje: wytaczanie, wiercenie,
rozwiercanie, przecinanie, radełkowanie, a przy użyciu dodatkowych przyrządów również
frezowanie i szlifowanie.

Zależnie od przeznaczenia tokarki można podzielić na następujące grupy [7]:

–

tokarki ogólnego przeznaczenia, umożliwiające wykonywanie różnorodnych prac
w produkcji małoseryjnej i jednostkowej, np. tokarki kłowe, tarczowe, karuzelowe,
wielonożowe, rewolwerowe oraz półautomaty i automaty tokarskie,

–

tokarki specjalizowane, umożliwiające wykonywanie określonych prac, np. tokarki do
robót kształtowych lub bardzo dokładnych oraz tokarki obcinarki,

–

tokarki specjalne, takie jak tokarki dla kolejnictwa do kół wagonowych, dla przemysłu
hutniczego do walców hutniczych, dla przemysłu samochodowego do wałów korbowych.

Najbardziej rozpowszechnioną tokarką wśród tokarek kłowych, jest tzw. tokarka uniwersalna.

Zespoły tokarki uniwersalnej

Rys.  17.  Tokarka  uniwersalna  –  1-łoże,  2-wrzeciennik,  3-konik,  4-suport  narzędziowy,  5-gitara  z  kołami
zmianowymi,  6-osłona,  7-suport  poprzeczny,  8-skrzynka  suportowa,  9-śruba  pociągowa,  10-wałek  pociągowy,
11-wałek sterujący włączaniem i wyłączaniem wrzeciona, 12-silnik napędowy, 1-skrzynka napędowa,
14-pomieszczenie  wyposażenia  elektrycznego,  15-uchwyt  samocentrujący,  16-kły,  17-urządzenie  chłodzące
przedmiot obrabiany, 18-dźwignia zmiany i włączania obrotów wrzeciona, 19-wanna, 20-skrzynka posuwowa [10]

Łoże tokarki (rys.18) jest wykonane jako żeliwny odlew w kształcie dwóch belek 1 i 2

usztywnionych  żebrami  3.  Górna  część  łoża  to  prowadnice  suportu  5  oraz  konika  6.  Na
płaskiej  części  4  osadza  się  wrzeciennik.  Suport  przesuwa  się  więc  po  prowadnicach
zewnętrznych, a konik po wewnętrznych. Prowadnice są utwardzone i mają strukturę żeliwa
białego (lub są  stalowe przykręcane). Prowadnice  łoża muszą być starannie wykonane, gdyż
głównie  od  nich  zależy  dokładność  pracy  tokarki.  Muszą  być  także  dokładnie  czyszczone
i smarowane, a osłony przy suporcie powinny zabezpieczać przed dostawaniem się wiórów [7]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 18. Łoże tokarki [7] Rys. 19. Wrzeciono tokarki: a) z osadzoną tarczą

zabierakową, b) z kłem [7]

Wrzeciennikiem tokarki nazywa się skrzynię żeliwną, ustawioną współosiowo

z prowadnicami  i  spełniającą  zadanie  skrzynki  przekładniowej.  Najważniejszą  częścią
składową  wrzeciennika,  poza  skrzynką  przekładniową  umożliwiającą  zwielokrotnienie
obrotów  otrzymywanych  z  silnika,  jest  wrzeciono  (rys.19).  Wrzecionem  nazywa  się  wał
stalowy  z  otworem  przelotowym,  podparty  w  dwóch  miejscach  na  łożyskach  ślizgowych,
a w maszynach  mniej  dokładnych  –  na  łożyskach  tocznych.  Końcówka  wrzeciona  ma
znormalizowany otwór stożkowy do mocowania kła ściśle w osi wrzeciona, oraz na obwodzie
zewnętrznym  –  gwint  i  powierzchnię  centrującą  do  mocowania  tarczy  zabierakowej  lub
uchwytów.

Konik (rys.20) służy do podtrzymywania w kłach długich przedmiotów podczas toczenia.

Kieł  5  jest  osadzony  w  stożkowym  otworze tulei  konika  3.  Zamiast kła  mogą  być osadzone
narzędzia  skrawające,  np.  wiertła,  rozwiertaki,  gwintowniki  itp.  Konik  osadzony  na
wewnętrznych  prowadnicach  łoża  tokarki,  może  być  wzdłuż  nich  przesuwany  i  ustalany
w dowolnym  miejscu  łoża  za  pomocą  rękojeści  7.  Ustalenia  położenia  korpusu  1  konika
względem  płyty  2  w  kierunku  poprzecznym  dokonuje  się  śrubą  6.  Po  ustaleniu  położenia
konika w prowadnicach łoża zamocowuje się przedmiot w kłach wrzeciennika i konika przez
pokręcanie kółkiem ręcznym 8. Jego obrót powoduje również obrót śruby 9 współpracującej
z nakrętką  4,  która  jest  wtłoczona  w  tuleję  3  konika.  Ruch  tulei  wraz  z  kłem  w  kierunku
przedmiotu  powoduje  zaciśnięcie  przedmiotu,  ruch  w  kierunku  przeciwnym  –  zwolnienie
przedmiotu.  Po  zamocowaniu  przedmiotu  w  kłach  tuleję  konika  zaciska  się  za  pomocą
rękojeści  10.  Należy  pamiętać,  że  wszelki  ruch  tulei  konika  może  się  odbywać  tylko  przy
zwolnionym zacisku 10.[7]

Rys. 20. Konik [7]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 21. Suport [7]

Suport (rys.21) stanowi zespół konstrukcyjny tokarki, wykonujący zwykle prostoliniowe

ruchy  posuwowe  w  jednym  lub  dwóch  kierunkach.  Na  suporcie  mocuje  się  narzędzia
skrawające, przeważnie noże. Do suportu przymocowuje się imak nożowy 1 za pomocą śruby
2  z  nakrętką  3.  Nóż  dociska  się  śrubami  5  do  powierzchni  oporowej  4.  Podstawowymi
częściami  suportu  są  przesuwające  się  po  prowadnicach  sanie  wzdłużne  i  poprzeczne.  Sanie
wzdłużne 6 są przesuwane po zewnętrznych prowadnicach 7 łoża tokarki 8 za pośrednictwem
wałka  pociągowego  10,  śruby  pociągowej  9  lub  rękojeści  11  (ręcznie).  Na  saniach
wzdłużnych suportu osadzone są sanie poprzeczne 12, które są przesuwane wzdłuż prowadnic
13, mechanicznie lub ręcznie za pomocą rękojeści 14. Na saniach poprzecznych osadzona jest
obrotnica  15,  za  pomocą  której,  po  zluzowaniu  nakrętek  na  śrubach  16,  można  obrócić
o dowolny  kąt  sanie  narzędziowe  19  wraz  z  imakiem  nożowym  1.  Sanie  narzędziowe
19 przesuwane  są  w  kierunku  wzdłużnym  po  prowadnicach  18  za  pomocą  rękojeści
20. Rękojeść  17,  osadzona  na  wałku  sterującym  21,  służy  do  zatrzymania  wrzeciona tokarki
i zmiany jego obrotów. W dolnej części suportu znajduje się skrzynka suportowa 22.

Skrzynkę suportową (rys. 22) zamocowuje się na saniach wzdłużnych suportu. Jest ona

wyposażona w zespół mechanizmów, które umożliwiają przenoszenie napędu od śruby
pociągowej lub wałka pociągowego na sanie wzdłużne lub poprzeczne suportu.[7]

Zasada działania skrzynki suportowej jest następująca:

Przy  wszystkich  pracach  tokarskich,  z  wyjątkiem  nacinania  gwintów,  małe  koło  zębate
8 współdziałające  z  zębatką  9  przymocowaną  do  łoża  tokarki,  napędza  sanie  wzdłużne
suportu.  Koło  to  jest  napędzane  mechanicznie  od  wałka  pociągowego  1  (może  być  również
napędzane ręcznie przez obrót rękojeścią 20).

Przebieg mechanicznego napędu suportu w kierunku wzdłużnym tokarki jest następujący:

z  wałkiem  pociągowym  1,  na  którym  jest  nacięty  na  całej  długości  rowek  wpustowy  2,  jest
połączony ślimak 3 za pośrednictwem wpustu. Ślimak wraz ze  skrzynią suportową mogą się
przesuwać  wzdłuż  łoża  tokarki.  Wałek  pociągowy  1  obracając  się  powoduje  obracanie

ślimaka 3, który napędza koło ślimakowe 4. Koło to może być połączone sztywno z kołem
zębatym 6 za pomocą sprzęgła 5. Wówczas napęd jest przenoszony przez koła zębate 6 i 7 na
koło 8.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 22. Skrzynka suportowa [8]

Podczas nacinania gwintów za pomocą noża napęd suportu wzdłużnego jest uzyskiwany

od  śruby  pociągowej.  Do  tego  celu  wykorzystuje  się  nakrętkę  dwudzielną  zwaną  zamkiem.
Mechaniczny  przesuw  sań  suportu  poprzecznego  przedstawia  się  następująco:  na  wałku
pociągowym  1  razem  ze  ślimakiem  3  jest  osadzone  koło  zębate  10.  Koło  to  obracając  się
powoduje obracanie się koła stożkowego 11 oraz kół 12, 13, 14 i 16. Za pomocą rękojeści 15
można  sprzęgnąć  koło  zębate  16  z  kołem  zębatym  17,  które  obracając  się  powoduje  obrót

śruby pociągowej 18 poprzecznych sań suportu. Ręczny napęd poprzecznych sań suportu
odbywa się przez obrót rękojeści 19.

Nawrotnica służy do zmiany kierunku przesuwu mechanicznego sań wzdłużnych

i poprzecznych  bez  zmiany  kierunku  obrotów  wrzeciona  i  umieszczona  jest  zazwyczaj
wewnątrz  korpusu  wrzeciennika.  Na  rys.23  przedstawiono  schemat  działania  nawrotnicy
trójkołowej, stosowanej w starszych typach tokarek [7] Składa się ona z kół zębatych 2, 3 i 4,
osadzonych  na  wahliwym  wsporniku  zakończonym  dźwignią  z  zatrzaskiem  r,  który
umożliwia  nastawienie  poszczególnych  położeń.  Na  rys.23a  kierunki  obrotów  kół  1  i  4  są
zgodne.  Na  rys.23b  mechanizm  posuwu  jest  wyłączony, a na  rys.23c  koła  1  i  4  mają  obroty
przeciwne.  Koło  zębate  1  jest  osadzone  zwykle  na  wrzecionie,  pozostała  część  stanowi
właściwą nawrotnicę i jest zamontowana we wrzecienniku. Przełożenie nawrotnicy wynosi 1.

Rys. 23. Nawrotnica trójkołowa [7]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Nowoczesne tokarki są wyposażone w nawrotnice z kołami zębatymi przesuwnymi,

o działaniu podobnym do działania skrzynek biegów ze wstecznym biegiem w pojazdach
samochodowych.

Między nawrotnicą a skrzynką posuwów na zewnątrz korpusu są umieszczone koła

zębate zakryte osłoną zabezpieczającą. Koła te noszą nazwę kół zmianowych (rys.24).
Tokarka jest wyposażona w zestaw kół zmianowych, które można dobierać zależnie od tego,
jakie chce się otrzymać przełożenie między wrzecionem a suportem, co jest ważne przy
nacinaniu na tokarce gwintów za pomocą noża.

Koło zębate z

(rys.24) jest napędzane od wrzeciona przez nawrotnicę. Koła z

i z

zazębiają się ze sobą. Koła z

i z

są zaklinowane na wspólnej tulei (obracają się

jednocześnie),  która  jest  osadzona  obrotowo  na  osi,  umocowanej  w  gitarze  G  za
pośrednictwem  nagwintowanego  czopa  C  i  nakrętki  2.  Czop  C  można  przesuwać
w podłużnym  otworze  3  gitary  dla  uzyskania  zazębienia  się  kół  z

. Gitara jest osadzona

obrotowo  na  czopie  O  i  zabezpieczona  wkrętem  1  przed  zsunięciem  się  z  czopa.  Położenie
gitary,  po  zazębieniu  kół  zmianowych,  ustala  się  za  pomocą  nagwintowanego  czopa  N
z nakrętką  4,  przechodzącego  przez  wyfrezowany  rowek  na  łuku  o  promieniu  R.  Koła
zmianowe  powinien  zakładać  doświadczony  pracownik,  gdyż  zbyt  silne  dociśnięcie  kół  do
siebie  może  doprowadzić  do  ich  uszkodzenia  w  ruchu.  Trzeba  pamiętać,  że  przełożenie
między suportem a wrzecionem przy nacinaniu gwintów wynosi:

i =

gdzie: S

– skok nacinanego gwintu, S

– skok śruby pociągowej

W przypadku przedstawionym na rys. 21:

i =

Współczesne tokarki pociągowe, oprócz kół zmianowych, są wyposażone w skrzynki

posuwów, które umożliwiają szybką zmianę wartości przełożenia. Spotyka się kilka odmian
mechanizmów przekładniowych stosowanych w skrzynkach posuwów tokarki. Najczęściej
stosowaną odmianą jest przekładnia Nortona (rys.25).

Rys. 24. Koła zmianowe i gitara [7]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 25. Skrzynka Nortona [7]

Napęd jest przenoszony tutaj od koła zmianowego na wielowypustowy wałek I z kołem

przesuwnym  10,  osadzonym  obrotowo  w dźwigni  d  i  zazębionym  na  stałe  z  kołem zębatym
11.  Dźwignię  d  można  przesuwać  wzdłuż  wałka  I  i  wychylać  w  górę  lub  w  dół  za  pomocą
sworznia 9. Ruchy te umożliwiają zazębienie koła 11 z dowolnym kołem zębatym od 1 do 8
zaklinowanym  na  wałku  II.  Ustalenie  dźwigni  d  po  zazębieniu  koła  11  odbywa  się  przez
wprowadzenie sworznia 9 w odpowiedni otwór O.[7]

Mocowanie przedmiotów obrabianych

Urządzenia do mocowania przedmiotów obrabianych na tokarce dzieli się na: kły

tokarskie, tarcze zabierakowe i zabieraki, uchwyty samocentrujące, tarcze tokarskie,
podtrzymki, trzpienie tokarskie. Kły tokarskie dzieli się na zwykłe (rys.26a, b ,c ,d i obrotowe
(rys.26e ,f).

Rys. 26. Kły tokarskie: a) stały zwykły, b) ze ścięciami pod klucz, c) z nakrętką, d) ze ścięciem, e) obrotowy,
f) obrotowy uniwersalny [8]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Służą one do mocowania długich wałków. W tym celu w wałku po obu stronach

wykonuje się tzw. nakiełki, czyli otwory (rys.27), które stanowią oparcie dla kłów obrabiarki.

Rys. 27. Kształt nakiełków: a) zwykłego, b) chronionego [7]

Zamocowanie wałka w kłach wymaga jeszcze dalszych przyrządów, do których zalicza

się tarczę zabierakową i zabierak (rys.28).

Rys. 28. Zabieraki i tarcze zabierakowe: a) zabierak prosty, b) zabierak hakowy, c) tarcze zabierakowe do
zabieraków prostych, d) tarcze zabierakowe do zabieraków hakowych, S – śruba dociskająca, p – przedmiot
obrabiany, w – palec zabieraka, k – kołek, o – obudowa [8]

Zamocowanie wałka w kłach przedstawiono na rys.29.

Rys. 29. Zamocowanie wałka w kłach [7]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wałek

wspiera się na kłach 5 i 6. Na wałku tym jest umocowany zabierak 4, wsparty na

palcu 3 tarczy zabierakowej 2 wkręconej na wrzeciono tokarki. W przypadku gdy wrzeciono
tokarki zacznie się obracać, to wraz z nim zacznie się obracać wałek napędzany tarczą
zabierakową i zabierakiem.

Chcąc zapobiec uginaniu się wałka pod jego własnym ciężarem, długie wałki obrabiane

w kłach podpiera się w połowie długości podtrzymką stałą (rys.30a) przymocowaną do łoża
tokarki, lub podtrzymką ruchomą (rys.30b) umocowaną na suporcie.

Rys. 30. Podtrzymki: a) stała, b) ruchoma [7]

Przedmioty z uprzednio wykonanym otworem przelotowym mocuje się na trzpieniach

(rys.31).

Rys. 31. Trzpienie: a) stały, b) rozprężny z uchwytem stożkowym Morse’a, c) rozprężny do mocowania w kłach [8]

Przedmioty krótkie są mocowane z reguły w uchwytach samocentrujących

trójszczękowych lub czteroszczękowych (rys.32).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys.  32.  Uchwyty  tokarskie:  a)  trójszczękowy  samocentrujący,  b)  czteroszczękowy    nastawny,  c)  zasada
działania uchwytu samocentrującego spiralnego;
Mocowanie przedmiotów w uchwytach: d) wykonywanych  z pręta, e) tarcz, f) tulei, g) mocowanie łożyska za
pośrednictwem kątownika. 1 – łożysko obrabiane, 2 – kątownik, 3 – tarcza tokarki, 4 – przeciwwaga [8]

4.3.2. Pytania sprawdzające

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

1.  Jaką obrabiarkę nazywamy tokarką?
2.  Jakie rodzaje prac można wykonywać na tokarce?
3.  Jak dzielimy tokarki zależnie od przeznaczenia?
4.  Jakie są główne zespoły tokarki uniwersalnej?
5.  Jak zbudowane jest i do czego służy łoże?
6.  Jaki zespół tokarki nazywamy wrzecionem?
7.  Jaka jest rola konika?
8.  Jak zbudowany jest i do czego służy suport tokarki?
9.  Jaka jest rola skrzynki suportowej?
10.  W jakim celu w tokarce stosujemy nawrotnicę?
11.  Jaka jest funkcja kół zmianowych?
12.  W jakim celu w tokarce stosujemy tzw. skrzynkę Nortona?
13.  Jakie elementy są potrzebne do mocowania materiału w tokarce?
14.  Jaką rolę spełniają tzw. podtrzymki?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dobierz sposób i wykonaj mocowanie poniższych elementów na tokarce.

Element toczony

Sposób mocowania

Pierścień stalowy Ø 100

Wałek stalowy Ø 20, L = 100 mm

Wałek stalowy Ø 20, L = 1000 mm

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przypomnieć sobie sposoby mocowania różnych elementów na tokarce, korzystając

z poradnika i literatury,

2) dobrać właściwy sposób mocowania dla wskazanych elementów i wpisać do tabeli,
3) zamocować wskazane elementy na tokarce.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zamieszczona w poradniku literatura,

–

tokarka uniwersalna,

–

elementy toczone do mocowania.

Ćwiczenie 2

Ustaw na tokarce trzy różne wartości posuwu korzystając ze skrzynki Nortona.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wykorzystując rys.25 zawarty w poradniku, przypomnieć sobie zasady zmiany wartości

przełożenia przy pomocy skrzynki Nortona,

2)  zazębić koło 11 z kołem 1 i zablokować przełożenie,
3)  uruchomić tokarkę i zaobserwować (zapisać) wielkość posuwu,
4)  powtórzyć czynności 2 i 3 dla kół 4 i 8,
5)  ustalić,  czy  powyższa  kolejność  zmiany  przełożenia  powoduje  zwiększenie,  czy

zmniejszenie szybkości posuwu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

poradnik,

–

tokarka ze skrzynką Nortona.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Wykonaj mocowanie wałka na tokarce, przy pomocy konika i tarczy z zabierakiem.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wykorzystać rysunki 20 i 29 zawarte w poradniku, przypomnieć sobie zasady obsługi

konika i mocowania wałka przy pomocy tarczy i zabieraka,

2) zamocować wałek wykorzystując konik i tarczę zabierakową z zabierakiem,
3) uruchomić tokarkę i sprawdzić poprawność mocowania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

poradnik dla ucznia,

–

tokarka uniwersalna,

–

tarcza zabierakowa z zabierakiem,

–

dowolny wałek z nakiełkami.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) podać rodzaje prac które można wykonywać na tokarkach? ¨

2) dokonać klasyfikacji tokarek?

3) rozróżnić główne zespoły tokarki uniwersalnej?

4) rozróżnić przeznaczenie głównych zespołów tokarki uniwersalnej?

5) rozróżnić sposoby mocowania przedmiotów na tokarkach?

6) dobrać sposób mocowania przedmiotów na tokarce? ¨

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Obróbka części maszyn typu wałek i tuleja

4.4.1. Materiał nauczania

Toczenie powierzchni walcowych zewnętrznych i wewnętrznych

Toczenie jest procesem obróbki skrawaniem, który polega na oddzielaniu nożem

tokarskim warstwy materiału z przedmiotu zamocowanego w tokarce. W tym przypadku
przedmiot wykonuje ruch obrotowy, a nóż tokarski ruch posuwowy względem przedmiotu.
Zależnie od kierunku ruchu posuwowego noża względem osi obrotu przedmiotu, rozróżnia się
toczenie wzdłużne, poprzeczne oraz kopiowe.

Toczenie wzdłużne ma miejsce wówczas, kiedy kierunek posuwu noża jest równoległy

do osi obrabianego przedmiotu. Przy toczeniu poprzecznym zwanym planowaniem, kierunek
posuwu noża jest prostopadły do osi obrotu. Toczenie kopiowe wykonuje się według
wzornika sterującego ruchem posuwowym noża w zasadzie po dowolnej linii.

Przed przystąpieniem do toczenia zewnętrznych powierzchni walcowych trzeba

poprawnie zamocować obrabiany przedmiot. Po zamocowaniu przedmiotu dobiera się
odpowiednie warunki skrawania, tj. szybkość skrawania, posuw i głębokość skrawania.
Warunki te podaje się w kartach instrukcyjnych obróbki.

Toczenie wewnętrznych powierzchni walcowych (wytaczanie) jest operacją którą

poprzedza  wykonanie  otworu,  jeżeli  tego  otworu przed  operacją  wytaczania  jeszcze  nie  ma.
Jeżeli  trzeba  wykonać  otwór  o  niewielkiej  średnicy  w  odlewie,  to  wykonuje  się  odlew  bez
otworu.  Również  odkuwki,  zwłaszcza  lekkie,  otworów  nie  mają.  Wiele  przedmiotów
wykonuje się z prętów walcowanych. Jeżeli w materiale wyjściowym nie ma otworów, trzeba
je wywiercić. Zasadniczo operację wytaczania stosujemy wtedy, kiedy dokładność wiercenia
jest zbyt mała, kiedy nie posiadamy rozwiertaków do wykończenia otworu, lub kiedy średnica
otworu jest tak duża, że nie ma wiertła i rozwiertaka odpowiedniego wymiaru, wreszcie kiedy
otwory są krótkie, lub kiedy są odlane na surowo.

Jeżeli zamocowanie przedmiotu na tarczy tokarskiej jest niemożliwe lub bardzo trudne,

zamocowuje się go w saniach poprzecznych suportu, po zdjęciu górnej części (Rys.33).

Rys. 33. Wytaczanie otworów o większych średnicach z zamocowaniem przedmiotu na saniach poprzecznych

tokarki [6]

Część typu „tuleja” jest określeniem bardzo ogólnym, bo tulejami są cylindry, panewki

i wiele innych podobnych części maszyn (Rys.34).

Rys. 34. Tuleja z pasowanym otworem i powierzchnią zewnętrzną [2]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Planowanie obróbki części typu wałek polega na ustaleniu kolejności operacji

i zabiegów, co przedstawiono na rys. 35.

Rys. 35. Toczenie długich wałków [7]

1)  trasowanie punktów pod nakiełki,
2)  naniesienie znaków punktakiem,
3)  prostowanie wałka,
4)  wykonanie nakiełków,
5)  montaż zabieraka, toczenie zgrubne I stopnia,
6)  toczenie zgrubne II stopnia,
7)  przełożenie zabieraka; toczenie zgrubne pod podtrzymkę ruchomą,
8)  toczenie zgrubne z podtrzymką ruchomą,
9)  przełożenie zabieraka; toczenie dokładne,
10)  przełożenie zabieraka; toczenie dokładne z podtrzymką ruchomą,
11)  toczenie powierzchni czołowych,
12)  przełożenie zabieraka; toczenie powierzchni czołowych,
13)  usunięcie ostrych krawędzi pilnikiem.

Obróbkę części typu „tuleja” jak np. na rys.34 dla produkcji jednostkowej można

ramowo przedstawić w następujących operacjach:

1. Toczenie na gotowo powierzchni zewnętrznej, wykonanie na gotowo otworu i odcięcie,

oraz ewentualne toczenie kształtujące powierzchni czołowej z drugiej strony,

2. Kontrola ostateczna.

Jak wynika z tego procesu, tuleję taką wykonuje się z pręta przy jednym zamocowaniu.

Jeżeli jest zachowana odpowiednia sztywność układu obrabiarka-przedmiot-narzędzie, to
sposób ten należy do najbardziej dokładnych dla zagwarantowania współosiowości otworu
i powierzchni zewnętrznej. [2]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Toczenie powierzchni stożkowych zewnętrznych i wewnętrznych

Toczenie powierzchni stożkowych wykonuje się czterema sposobami: z przesuniętym

konikiem, ze skręconymi saniami narzędziowymi, z zastosowaniem liniału i z zastosowaniem
noży kształtowych. Toczenie z przesuniętym konikiem (rys.36) stosuje się do obróbki
stożków o małej zbieżności.

Po zamocowaniu przedmiotu obrabianego w kłach wrzeciona i konika, przesuwa się

korpus konika w kierunku poprzecznym o wielkość S (rys.36) obliczoną wg wzoru:

Rys. 36. Toczenie stożka przy przesuniętym koniku: a) konik przed przesunięciem, b) po przesunięciu,

c) podczas obróbki [7]

S =

−

w którym: D – d – średnice stożka (duża i mała) w mm,
L – odległość kłów w mm,
l – wysokość stożka w mm (rys.37).

Rys. 37. Toczenie stożka przy przesuniętym koniku [7]

Zaletą tego sposobu toczenia stożków jest możliwość zastosowania mechanicznego posuwu
wzdłużnego, a wadą – mała dokładność obróbki i trudności dokładnego przesunięcia konika
o wielkość S.[7]

Toczenie stożków przy skręconych saniach narzędziowych stosuje się do stożków

krótkich.  Wykorzystując  podziałkę  na  obrotnicy  można  sanie  narzędziowe  ustawiać  pod
rozmaitymi kątami w zależności od potrzeby (rys.38). Posuw noża odbywa się ręcznie przez
pokręcanie  rękojeścią.  Jeżeli  na  rysunku  podano  wartość  kąta  wierzchołkowego  stożka,  to
obrotnicę  przesuwa  się  (skręca)  o  kąt  równy  połowie  kąta  wierzchołkowego.  Jeżeli  na
rysunku  nie  podano  kąta  wierzchołkowego,  to  oblicza  się  pochylenie  tworzącej  stożka
z danych D, d, i l:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

α =

−

i odczytuje odpowiadającą temu pochyleniu wartość kąta α z tablic funkcji
trygonometrycznych.[7]

Rys. 38. Toczenie stożka przy skręcaniu obrotnicy: a) zbieżność zwrócona w stronę wrzeciennika, b) w stronę

konika [7]

Zaletą tej metody jest możliwość wykonywania stożków o dużych i małych kątach, oraz
łatwość skręcania sań na obrotnicy o dany kąt α. Wadą jest to, że można obrabiać tylko stożki
o wysokości mniejszej od długości przesuwu sań narzędziowych, poza tym ręczny przesuw
sań wpływa niekorzystnie na obrabianą powierzchnię.

Stosując liniał można toczyć powierzchnie stożkowe wewnętrzne i zewnętrzne. Zasadę

toczenia stożków z zastosowaniem liniału przedstawiono na rys.39. Liniał przymocowany do
łoża tokarki za pomocą wspornika i śruby ustawia się pod kątem α, który odpowiada kątowi
nachylenia tworzącej stożka. Do sań poprzecznych suportu jest przymocowany  suwak, który
wodzi  się  po  prowadnicach  liniału.  Podczas  przesuwania  się  sań  wzdłużnych  po
prowadnicach  łoża  następuje  przesuwanie  się  wierzchołka  noża  równolegle  do  prowadnic
liniału, co zapewnia obracającemu się w kłach tokarki przedmiotowi kształt stożkowy.[7]

Rys. 39. Toczenie stożka za pomocą liniału [7]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Toczenie stożków z zastosowaniem noży kształtowych (rys.40) polega na toczeniu

pierwszego  lub  drugiego  stożka  nożem,  którego  krawędź  skrawająca  jest  pochylona  do  osi
wałka  pod  odpowiednim  kątem.  Metoda  ta  znalazła  zastosowanie  do  toczenia  stożków
krótkich.[7]

Rys. 40. Toczenie stożka za pomocą noży kształtowych [7]

Otwory stożkowe można wytaczać dwoma sposobami: z zastosowaniem skręcenia

obrotnicy  przy  ręcznym  posuwie  sań  narzędziowych,  lub  z  zastosowaniem  liniału  przy
posuwie  mechanicznym.  Ten  ostatni  sposób  stosowany  jest  do  stożków  narzędziowych
o małym  kącie  wierzchołkowym.  Noże  do  wytaczania  powierzchni  stożkowych  stosuje  się
takie  jak  do  wytaczania  powierzchni  walcowych.  Toczenie  otworów  stożkowych  poprzedza
wiercenie otworu, który powinien być wywiercony z pozostawieniem naddatku na wytaczanie
1,5 ÷  2,5  mm  na  średnicy  mniejszej  tej powierzchni  stożkowej.  Znormalizowane  otwory  do
gniazd  stożkowych  metrycznych  lub  Morse’a  wykonuje  się  na  tokarce  wiertłem  krętym,
a następnie zespołem rozwiertaków stożkowych (najczęściej trzech) (rys.41).[6]

Rys. 41. Kolejność obróbki gniazda stożkowego Morse’a za pomocą wiertła i rozwiertaków [6]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Normalne wyposażenie stanowiska tokarskiego przedstawiono na rys.42.

Rys. 42. Normalne wyposażenie stanowiska tokarskiego
1-komplet  noży,  2-zabierak,  3-tarcza  zabierakowa,  4-uchwyt  samocentrujący,  5-kieł  obrotowy,  6-podtrzymka
stała,  7-podtrzymka  ruchoma,  8-trzpień  stały,  9-trzpień  nastawny,  10-przyrząd  do  radełkowania,  11-gitara,
12-koło  zmianowe,  13-przymiar  kreskowy,  14-macki  zewnętrzne,  15-macki  wewnętrzne,  16-suwmiarka,
17-mikrometr, 18-wzorniki do gwintów, 19-promieniomierz, 20-przymiar do noży do gwintowania,  21-czujnik
zegarowy [7]

Pozycje 13 ÷ 21 stanowią podręczny sprzęt kontrolno-pomiarowy konieczny głównie

przy sprawdzaniu jakości i dokładności obróbki. Zasady posługiwania się tym sprzętem
i sposoby wykonywania pomiarów, zostały omówione w poprzednich modułach programu
nauczania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.2. Pytania sprawdzające

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

1. Jaki proces nazywamy toczeniem?
2. Jak dzielimy toczenie zależnie od kierunku ruchu posuwowego noża względem osi

obrotu przedmiotu?

3.  Na czym polega toczenie wzdłużne?
4.  Co oznacza pojęcie „warunki skrawania”?
5.  Jak nazywa się pierwsze i drugie przejście noża przy toczeniu?
6.  Na czym polega tzw. planowanie obróbki części typu „wałek” i „tuleja”?
7.  Co oznacza pojęcie „wytaczanie”?
8.  Jakich narzędzi używamy do wytaczania?
9.  Jak można wykonać wytaczanie otworu o dużej średnicy?
10.  Jak się wymiaruje stożek i jakie są wzajemne zależności jego wymiarów?
11.  Jakie są sposoby obróbki zewnętrznych powierzchni stożkowych?
12.  Jakie znasz metody wytaczania otworów stożkowych?
13.  Jak wykonać na tokarce otwór ze stożkiem Morse’a?
14.  Jak uzyskuje się posuw rozwiertaka na tokarce?
15.  Jakim sprzętem sprawdzić prostoliniowość (tzw. bicie) wykonanego wałka?
16.  Jak sprawdzić wymiar wałka toczonego dokładnie?
17.  Jak sprawdzić wymiar otworu toczonego dokładnie?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykorzystując poprzeczne przesunięcie konika wykonaj toczenie stożka o wymiarach:

D = 60 mm, d = 30 mm, l = 60 mm na wałku o długości L = 90 mm.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  wykorzystać odpowiedni wzór  podany w literaturze i niniejszym poradniku,
2)  obliczyć wymaganą wielkość przesunięcia konika S w mm i zapisać w notatkach,
3)  przesunąć poprzecznie konik o obliczoną wielkość,
4)  wytoczyć żądany stożek.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zamieszczona w poradniku literatura,

–

kartka papieru, przybory do pisania, kalkulator,

–

tokarka uniwersalna,

–

wałek ze stali St3 o wymiarach: D = 60 mm, L = 90 mm.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Wykonaj zgrubne wytaczanie otworu w tulei żeliwnej, nożem o wymiarach 16 x 80

(średnica trzonka x wysięg), przy głębokości skrawania 2 mm.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  na podstawie załączonej tabeli określić wymaganą wielkość posuwu,
2)  ustawić określony posuw w tokarce, wykorzystując skrzynkę Nortona,
3)  ustawić przy pomocy suportu krawędź noża na głębokość skrawania 1 mm,
4)  wykonać toczenie wzdłużne dokładne powierzchni zewnętrznej wałka.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

tokarka uniwersalna,

–

wałek ze stali St3 o dowolnych wymiarach.

Ćwiczenie 3

Wykonaj zgrubne wytaczanie otworu w tulei żeliwnej nożem o wymiarach 16 x 80

(średnica trzonka x wysięg), przy głębokości skrawania 2 mm.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  na podstawie załączonej tabeli określić wymaganą wartość posuwu,
2)  ustawić określony posuw w tokarce, wykorzystując skrzynkę Nortona,
3)  ustawić przy pomocy suportu krawędź noża na głębokość skrawania otworu 2 mm,
4)  wykonać zgrubne wytaczanie otworu w tulei żeliwnej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

tokarka uniwersalna,

–

tuleja żeliwna.

Ćwiczenie 4

Zaplanuj i wykonaj operacje obróbki poniższej tulei na tokarce.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przypomnieć sobie podstawową kolejność zabiegów przy planowaniu obróbki części typu

„tuleja”, wykorzystując poradnik i literaturę,

2) zaplanować operacje tokarskie obróbki tulei,
3) wykonać operacje tokarskie obróbki tulei, zgodnie ze sporządzonym planem.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

kartka papieru i przybory do pisania,

–

zamieszczona w poradniku literatura.

–

tokarka uniwersalna,

–

wałek ze stali St5 wymiarach: D = 50

52 mm, L = 55

60 mm.

Ćwiczenie 5

Dobierz tokarkę i wykonaj toczenie zgrubne wałka o długości 980 mm na tokarce

uniwersalnej, której parametry zgodnie z załączoną instrukcją obsługi umożliwiają toczenie
takich wałków.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dobrać tokarkę poprzez znalezienie w kolumnie parametrów technicznych instrukcji

obsługi maksymalnej długości toczonego elementu,

2) wykonać toczenie zgrubne wałka na dobranym typie tokarki.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

tokarki uniwersalne typu SPC900PA i SPC1000PA,

–

instrukcje obsługi tokarek uniwersalnych,

–

wałek ze stali St5 o długości 980 mm i dowolnej średnicy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 6

Wykonaj smarowanie konika tokarki uniwersalnej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wykorzystując poradnik i literaturę, przypomnieć sobie główne zespoły tokarki

uniwersalnej,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2) określić które punkty smarne: A, B, C, czy D dotyczą konika tokarki,
3) nasmarować konik olejem maszynowym w określonych punktach.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zamieszczona w poradniku literatura,

–

tokarka uniwersalna,

–

instrukcja obsługi tokarki uniwersalnej,

–

oliwiarka z olejem maszynowym.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) dobierać warunki skrawania do toczenia?

2) dobierać i nastawiać parametry skrawania?

3) zaplanować i wykonać obróbkę powierzchni walcowych i stożkowych

wałka?

4) zaplanować i wykonać obróbkę powierzchni walcowych i stożkowych

otworu?

5) sprawdzić jakość wykonanej pracy?

6) skorzystać z dokumentacji technologicznej?

7) skorzystać z instrukcji obsługi tokarki?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Zasady bhp, ochrony ppoż. oraz ochrony środowiska

4.5.1. Materiał nauczania

Zasady bezpiecznego użytkowania maszyn

Istotnym czynnikiem wpływającym na jakość i wydajność pracy jest bezpieczeństwo

i higiena pracy. Stworzenie  bezpiecznych  i higienicznych warunków pracy  jest obowiązkiem
pracodawcy.  Operator  (bezpośredni  użytkownik)  maszyny  musi  przestrzegać  w  pełni
ustanowionych  w  tym  zakresie  przepisów.  Przepisy  takie  określa  się  najczęściej  w  sposób
zwięzły  w  formie  instrukcji.  Mogą  to  być  instrukcje  BHP,  dotyczące  wszystkich
pracowników  przedsiębiorstwa,  a  także  dotyczące  użytkowania  konkretnych  maszyn
i urządzeń, tzw. instrukcje stanowiskowe przeznaczone dla operatorów.

Przykład stanowiskowej instrukcji BHP użytkowania tokarki kłowej

Uwagi ogólne

Do samodzielnej pracy na tokarce może być dopuszczony pracownik który ma:
–

ukończone 18 lat,

–

przygotowanie zawodowe potwierdzone właściwym dokumentem,

–

dobry stan zdrowia potwierdzony świadectwem lekarskim,

–

do pracy pracownik powinien przystąpić wypoczęty, trzeźwy, ubrany w odzież roboczą
bez luźnych i zwisających elementów, rękawy kurtki (kombinezonu) powinny być opięte
wokół nadgarstków lub podwinięte, włosy przykryte beretem, czapką lub chustą.

Podstawowe czynności przed rozpoczęciem pracy

Pracownik powinien:
–

zapoznać się dokładnie z dokumentacją wykonawczą,

–

zaplanować kolejność wykonywania niezbędnych czynności,

–

przygotować niezbędne narzędzia, pomoce warsztatowe, potrzebne ochrony osobiste,
haczyk do usuwania wiórów, zmiotki itp.

Czynności przed uruchomieniem tokarki

Pracownik powinien:
–

sprawdzić  stan  techniczny  tokarki,  a  przede  wszystkim  skontrolować  czy  osłony
i  zabezpieczenia  są  sprawne,  ekrany  ochronne  dostatecznie  przezroczyste,  obrabiany
przedmiot  jest  dostatecznie  mocno  zamocowany,  czy  w  uchwycie  lub  tarczy  nie
pozostawiono  klucza,  czy  narzędzie  skrawające  (noże)  są  prawidłowo  zaostrzone,  czy
element wystający z wrzeciennika (pręt) jest zabezpieczony, czy w instalacji elektrycznej
i oświetleniowej  nie  ma widocznych uszkodzeń, czy uchwyty  i tarcze nie są  nadmiernie
zużyte,

–

uruchomić tokarkę na biegu jałowym i sprawdzić prawidłowość działania
poszczególnych elementów.

Zasadnicze czynności podczas pracy tokarki

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Pracownik powinien:
–

zamocować element obrabiany w uchwycie lub tarczy w sposób pewny,

–

narzędzia skrawające mocować w imaku w sposób pewny,

–

elementy długie (rury, pręty) powyżej 800 mm mocować za pomocą kła i konika,
a powyżej1500 mm zastosować okular lub podtrzymkę,

–

stosować okulary ochronne i sprzęt ochronny dróg oddechowych podczas obróbki
materiałów odpryskowych i pylących (żeliwo, tworzywa sztuczne itp.),

–

wymieniać narzędzia w imaku tylko po zatrzymaniu tokarki,

–

płótna ścierne do wygładzania elementu mocować na specjalnej deseczce,

–

elementy wystające z wrzeciennika zabezpieczyć specjalnymi wspornikami,

–

do usuwania wiórów wstęgowych używać tylko haczyka z osłoną,

–

obrabiany przedmiot i narzędzie chłodzić emulsją za pomocą pompki lub olejarki,

–

stosować sprzęt ochronny przeciw hałasowi (ochronniki, wkładki) podczas szczególnie
hałaśliwych procesów (np. skrawania twardych materiałów z dużą prędkością),

–

stosować osłonę uchwytu lub tarczy podczas pracy,

–

dosuwać ostrożnie narzędzie do obrabianego przedmiotu,

–

stale obserwować proces obróbki,

–

do zakładania lub zdejmowania ciężkich przedmiotów stosować pomocnicze urządzenia
dźwignicowe (żurawiki, podnośniki, suwnice itp.),

–

do pracy używać tylko nieuszkodzonych, właściwych narzędzi i osprzętu,

–

podczas wykonywania pracy zwracać uwagę tylko na wykonywane czynności,

–

nigdy nie zostawiać pracującej tokarki bez dozoru,

–

zachowywać prawidłową pozycję ciała w czasie użytkowania tokarki,

–

każdy zaistniały wypadek przy pracy zgłaszać przełożonemu, a stanowisko pracy
pozostawić w takim stanie, w jakim nastąpił wypadek.

Czynności zabronione

Tokarzowi zabrania się:
–

użytkować tokarkę w ruchu w rękawicach ochronnych lub z luźno obandażowanymi
dłońmi,

–

ochładzać obrabiany element i narzędzie podczas obróbki za pomocą mokrych szmat lub
pakuł,

–

dokonywać pomiarów lub sprawdzać ręką chropowatość obrobionej powierzchni
w czasie ruchu wrzeciona,

–

hamować ręką uchwyt tokarski,

–

usuwać wióry bezpośrednio ręką,

–

zdejmować osłony w czasie ruchu tokarki,

–

smarować i konserwować tokarkę będącą w ruchu,

–

wykonywać pracę bez zabezpieczenia włosów (beretem, czapką lub chustą) stosować do
oświetlenia miejscowego lamp o napięciu wyższym niż 24V,

–

dopuszczać do użytkowania tokarki inne osoby bez zgody przełożonego,

–

samodzielnie naprawiać tokarkę,

–

w trakcie obróbki układać na łożu tokarki narzędzia, osprzęt, przyrządy pomiarowe itp.,

–

obsługiwać urządzenia dźwignicowe bez posiadania odpowiednich uprawnień.

Czynności po zakończeniu pracy

Pracownik powinien:
–

odłożyć obrobione przedmioty na wyznaczone miejsce (tzw. odkładcze),

–

wyłączyć dopływ energii elektrycznej do tokarki,

–

oczyścić łoże tokarki z odpadów i wiórów i zakonserwować łoże olejem,

–

uporządkować stanowisko pracy, narzędzia, sprzęt ochronny i pomocniczy, usunąć
rozlane chłodziwo i olej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Uwaga końcowa

W  razie  wątpliwości  dotyczących  zachowania  warunków  bezpieczeństwa  podczas
wykonywania  powierzonej  pracy,  pracownik  ma  prawo  ją  przerwać  i  zwrócić  się  do
przełożonego o wyjaśnienie sytuacji.

Wymagania dotyczące ochrony środowiska i przepisów przeciwpożarowych:
1)  Ochrona środowiska:

–

na stanowisku pracy powinny się znajdować pojemniki na wióry,

–

czyściwo winno być gromadzone w odrębnych pojemnikach i oddawane do
utylizacji,

–

zużyty czynnik chłodzący należy gromadzić w specjalnych pojemnikach
i przekazywać do utylizacji,

–

należy stosować osłony zabezpieczające przed przedostawaniem się czynników
eksploatacyjnych (chłodziwo, oleje, smary itp.) poza stanowisko pracy.

2) Główne wymagania przeciwpożarowe:

–

należy systematycznie sprawdzać stan instalacji elektrycznych i uziemiających,

–

w hali obróbki nie można wykonywać prac malarskich i lakierniczych,

–

pomieszczenia obróbcze powinny być wyposażone w odpowiedni zestaw gaśnic
podręcznych.

4.5.2. Pytania sprawdzające

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

1.  Jakie dokumenty określają zasady bezpiecznego użytkowania maszyn?
2.  Jakie elementy zawiera stanowiskowa instrukcja BHP użytkowania tokarki kłowej?
3.  Jakie warunki powinien spełniać pracownik przystępujący do pracy?
4.  Jakie są podstawowe czynności przed przystąpieniem do pracy?
5.  Jakie  elementy  mocujące  (ze  względów  BHP)  powinien  zastosować  tokarz  dla  długich

materiałów?

6.  Jakie czynności są dla tokarza zabronione?
7.  Jak powinien postąpić pracownik, który ma wątpliwości dotyczące warunków BHP?
8.  Co obejmuje dokumentacja służąca do oceny ryzyka zawodowego?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj przed uruchomieniem tokarki czynności wymagane przepisami BHP.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wykorzystując poradnik przypomnieć sobie czynności konieczne do wykonania przed

uruchomieniem tokarki, które zawiera stanowiskowa instrukcja BHP użytkowania tokarki
kłowej,

2) dokonać sprawdzenia stanu technicznego tokarki w wymaganym zakresie,
3) uruchomić tokarkę na biegu jałowym i sprawdzić prawidłowość działania

poszczególnych elementów,

4) zgłosić nauczycielowi stwierdzone usterki i zasygnalizować swoje wątpliwości dotyczące

stanu technicznego tokarki lub jej zespołów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

tokarka uniwersalna z instrukcją obsługi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Dokonaj oceny stopnia przygotowania kolegi z klasy do toczenia wałka żeliwnego, pod

względem ochrony osobistej wymaganej przepisami BHP przy tego rodzaju pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z podstawowymi wymaganiami BHP dotyczącymi ochron osobistych przy

toczeniu materiałów pylących i dających odpryski, do których należy żeliwo,

2) ocenić stan i zapięcia ubrania roboczego, zabezpieczenie włosów, prawidłowość ochrony

oczu i dróg oddechowych,

3) w razie wątpliwości zwrócić się do nauczyciela.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

literatura dotycząca bhp przy toczeniu,

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) rozróżnić grupy czynności w instrukcji stanowiskowej tokarki?

2) określić podstawowe czynności przed rozpoczęciem pracy?

3) określić czynności przed uruchomieniem tokarki?

4) określić zasadnicze czynności podczas pracy tokarki?

5) określić zasadnicze czynności po zakończeniu pracy?

6) wyszczególnić czynności zabronione tokarzowi?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test  zawiera  30  zadań.  Do  każdego  zadania  dołączone  są  4  możliwości  odpowiedzi.

Tylko jedna jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej

rubryce znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem,
a następnie ponownie zaznaczyć odpowiedź prawidłową.

2. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
3. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego

rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

4. Na rozwiązanie testu masz 90 min.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Z poniższych operacji do obróbki mechanicznej należy

a)  szlifowanie.
b)  piłowanie.
c)  skrobanie.
d)  docieranie.

2. Klasa dokładności IT 10 dotyczy toczenia

a)  zgrubnego.
b)  średniodokładnego.
c)  dokładnego.
d)  bardzo dokładnego.

3. Włączanie i wyłączanie układu cieczy chłodząco-smarującej należy do ruchów

a)  głównych.
b)  pomocniczych.
c)  podstawowych.
d)  nastawczych.

4. Przy skrawaniu żeliwa powstaje wiór przedstawiony na rysunku

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Narost na ostrzu noża powstaje przy skrawaniu

a)  mosiądzu.
b)  trudnoskrawalnych stali austenitycznych.
c)  każdego rodzaju materiału.
d)  stali węglowych.

6. Odpuszczenie zahartowanego ostrza noża może nastąpić pod wpływem ciepła

a)  unoszonego przez wiór.
b)  przechodzącego w narzędzie.
c)  pozostającego w materiale obrabianym.
d)  przechodzącego do otoczenia.

7. Noże przedstawione na rysunku poz. 9, 10 i 11, są

a)  zdzierakami wygiętymi.
b)  wykańczakami bocznymi.
c)  wytaczakami.
d)  przecinakami odsadzonymi.

8. Symbolem γ oznaczono kąt

a)  natarcia.
b)  przyłożenia.
c)  skrawania.
d)  ostrza.

9. Powierzchnia ostrza po której spływa wiór, jest powierzchnią

a)  przyłożenia.
b)  natarcia.
c)  skrawania.
d)  ostrza.

10. Materiał o symbolu S10 użyty na ostrze narzędzia, to

a)  stal szybkotnąca.
b)  stal narzędziowa stopowa do pracy na zimno.
c)  węglik spiekany.
d)  stal narzędziowa stopowa do pracy na gorąco.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11. Przedstawione na rysunku elementy należą do zespołu

a)  konika.
b)  suportu.
c)  łoża.
d)  wrzeciona.

12. Do podtrzymywania w kłach długich przedmiotów podczas toczenia służy

a)  suport.
b)  konik.
c)  wrzeciennik.
d)  nawrotnica.

13. Imak nożowy jest zamocowany do

a)  suportu.
b)  wrzeciennika.
c)  łoża.
d)  konika.

14. Do zmiany kierunku przesuwu mechanicznego sań wzdłużnych i poprzecznych bez

zmiany kierunku obrotów wrzeciona służy
a)  wałek pociągowy.
b)  skrzynka suportowa.
c)  nawrotnica suportu.
d)  nawrotnica wrzeciennika.

15. Na rysunku pokazano mechanizm zmiany posuwu którym są

a)  koła zmianowe i gitara.
b)  skrzynka suportowa.
c)  nawrotnica trójkołowa.
d)  skrzynka Hortona.

16. Rysunek przedstawia:

a)  wrzeciono.
b)  zabierak.
c)  kieł obrotowy.
d)  kieł stały.

17. Poz.4 na rysunku poniżej, to

a)  zabierak.
b)  tarcza zabieraka.
c)  podtrzymka stała.
d)  podtrzymka ruchoma.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18. Krótkie tuleje mogą być mocowane przy użyciu:

a)  kła.
b)  trzpienia.
c)  zabieraka.
d)  kła z zabierakiem czołowym.

19. Technologiczna kolejność wykonania części typu „tuleja” jest następująca

1.  toczenie powierzchni wewnętrznej                      a)  1, 2, 3, 4
2.  toczenie czoła z drugiej strony                               b)  2, 4, 1, 3
3.  odcięcie                                                                 c)  4, 1, 3, 2
4.  toczenie zewnątrz                                                    d)  3, 4, 2, 1

20. Na tokarce uniwersalnej można wykonać

a)  wpust.
b)  nakrętkę z wałka.
c)  koło zębate z wałka.
d)  gwint na wałku.

21. Poniżej przedstawiono toczenie stożka

a)  z przesunięciem konika.
b)  przy skręceniu obrotnicy.
c)  za pomocą liniału.
d)  za pomocą noży kształtowych.

22. Prostoliniowość długiego wałka po jego wykonaniu można sprawdzić

a)  czujnikiem zegarowym.
b)  przymiarem kreskowym.
c)  suwmiarką.
d)  mikrometrem.

23. Tokarz może samodzielnie wykonać

a)  naprawę wrzeciennika.
b)  wytarcie rozlanego oleju.
c)  zakonserwowanie łoża.
d)  wymianę żarówki w lampce oświetlenia miejscowego.

24. Z załączonego fragmentu instrukcji tokarki wynika, że może ona być eksploatowana, gdy

zmierzona nierównoległość osi dla przesuwu suportu 300 [mm] wyniesie

Schemat

Opis

Tolerancja

Wartość

zmierzona

Równoległość osi

gniazda tulei konika

do przesuwu suportu

w płaszczyźnie

pionowej

0,025/150[mm]

a. 0,04 [mm] b. 0,06 [mm] c. 0,08 [mm] d. 0,10 [mm]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25. W instrukcji obsługi producent podaje wartość posuwu: 0,1÷0,2 [mm/obr] Aby

powykonaniu 500 obr. długość toczenia wyniosła 70 mm należy ustawić posuw
a)  0,10 [mm/obr].
b)  0,14 [mm/obr].
c)  0,18 [mm/obr].
d)  0,20 [mm/obr].

26. Na podstawie tabeli z dokumentacji technologicznej stwierdzamy, że przy toczeniu

dokładnym z prędkością 71 [m/min] na głębokość 2 [mm], należy zachować posuw
a)  0,10 [mm/obr].
b)  0,15 [mm/obr].
c)  0,20 [mm/obr].
d)  0,25 ]mm/obr].

27. Przedstawione narzędzie będzie konieczne do

a)  toczenia wzdłużnego wałka.
b)  toczenia wzdłużnego otworu.
c)  toczenia poprzecznego wałka.
d)  toczenia poprzecznego otworu.

28. Toczony pręt zgodnie z wymaganiami przepisów bhp, wymaga stosowania podtrzymki,

jeśli jego długość przekracza:
a)  100 [mm].
b)  500 [mm].
c)  800 [mm].
d)  1500 [mm].

29. Rysunek a) przedstawia

a)  uchwyt trójszczękowy.
b)  podtrzymkę stałą.
c)  podtrzymkę ruchomą.
d)  imak wielopozycyjny.

30. Kąt skrawania oznaczono na rysunku symbolem

a)  α.
b)  β.
c)  γ.
d)  δ.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

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

Wykonywanie typowych zabiegów na tokarkach

Zaznacz poprawną odpowiedź

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Dmochowski J.: Podstawy obróbki skrawaniem. PWN, Warszawa 1978
2. Feld M.: Projektowanie procesów technologicznych typowych części maszyn. WNT,

Warszawa 1983

3.  Górski E.: Poradnik narzędziowca. WNT, Warszawa 1980
4.  Jaworski Z, Jurczak E.: Maszyny i urządzenia. Obrabiarki. WSiP, Warszawa 1982
5.  Legutko S.: Podstawy eksploatacji maszyn i urządzeń. WSiP, Warszawa 2004
6.  Lipski R.: Ślusarstwo cz.II-Zarys obróbki mechanicznej. PWSZ, Wrocław 1962
7.  Mac S.: Obróbka metali z materiałoznawstwem. WSiP, Warszawa 1992
8.  Solis H, Lenart T.: Technologia i eksploatacja maszyn. WSiP, Warszawa 1996
9.  Wrotny L.: Obrabiarki skrawające do metali. WNT, Warszawa 1979
10.  Zawora J.: Podstawy technologii maszyn. WSiP, Warszawa 2001

Wykaz literatury należy aktualizować, w miarę ukazywania się nowych pozycji

wydawniczych