Maszyny technologiczne konwencjonalne

Maszyny technologiczne konwencjonalne

WSTĘP.

Frezowaniem nazywa się obróbkę skrawaniem za pomocą narzędzi wieloostrzowych, zwanych

frezami. Obrabiarki do tego rodzaju obróbki nazywają się frezarkami.
Ruch główny (roboczy) obrotowy wykonuje frez, a ruch posuwowy przedmiot zamocowany na stole.
Frez ma kształt bryły obrotowej (walcowej, stoŜkowej lub innej). Ostrza są nacięte na jego powierzchni
bocznej (frez walcowy), a często takŜe na powierzchni czołowej (frez czołowy).

1. Frezarki

Frezarki dzielą się na poziome i pionowe zaleŜnie od połoŜenia osi freza w czasie pracy. Stół

frezarki poziomej moŜe być przesuwany mechanicznie i ręcznie w trzech prostopadłych kierunkach:
- wzdłuŜnym
- poprzecznym
- pionowym.

Taka obrabiarka nazywa się frezarką poziomą zwykłą. JeŜeli stół frezarki poziomej zwykłej

jest zaopatrzony w obrotnicę umoŜliwiającą skręcenie stołu wokół osi pionowej o pewien kąt, to
frezarka taka nosi nazwę frezarki uniwersalnej. Na frezarce uniwersalnej moŜna nacinać rowki
śrubowe, co ma duŜe zastosowanie w obróbce narzędzi o ostrzach skośnych i kół o uzębieniu skośnym.
W frezarkach pionowych oś obrotu freza ma w czasie pracy połoŜenie pionowe, a wiec prostopadłe do
powierzchnie stołu. Niektóre z frezarek pionowych mają mechanizm umoŜliwiający ustawienie i prace
wrzeciona i freza w połoŜeniu pochyłym.
Stół frezarki pionowej ma posuw wzdłuŜny mechaniczny i ręczny, zaś ruch pionowy stołu stosowany
jest tylko do ustawienia stołu w pozycji umoŜliwiającej frezowanie.

2. Frezy

ZaleŜnie od kształtu ostrzy freza dzielą się na frezy:

- ścinowe

- zataczane

- kątowe

Frezy ścinowe ostrzy się na powierzchni przyłoŜenia, a frezy zataczane za powierzchni natarcia. Ostrza

frezów mogą być:

Proste zgodne z tworzącą walca,

Śrubowe.

Zwojowość freza określa się tak jak zwojowość śruby:

Frez jest prawozwojny wtedy, gdy ustawiony osią pionowo ma zwoje wznoszące się od lewej ręki w
prawo, lewozwojny – w lewo.

JeŜeli frez walcowy ma nacięte ostrza równieŜ na jednaj z powierzchni czołowych, to nazywa

się frezem walcowo – czołowym i skrawa nie tylko ostrzami naciętymi na powierzchni walcowej, ale
równieŜ ostrzami na czole.
Frezy walcowo – czołowe o średnicach małych są wykonywane razem z uchwytem, nazywają się one
frezami palcowymi.
SłuŜą do frezowanie krzywek, rowków.
Frezy tarczowe mogą mieć ostrza tylko na powierzchni walcowej.
Są to frezy jednostronne.

1.1 Rysunek frezów:

palcowy

i c) tarczowe

3. Frezowanie.

Powierzchnie płaskie mogą być

obrabiane:

Za pomocą
frezowania

obwodowego frezem walcowym;

Za pomocą frezowania czołowego frezem czołowym lub głowica czołową;

Podziału frezów moŜna dokonać takŜe pod względem narzędzia, frezy:

Walcowe

Walcowo – czołowe

Piłkowe

Trzpieniowe

Kształtowe

Frezowanie moŜe być:

- przeciwbieŜne;

- współbieŜne.

Frezowanie jest przeciwbieŜne (rysunek poniŜej), jeŜeli frez obraca się w kierunku strzałki

Przedmiot zaś przesuwa się w kierunku strzałki II.
Ostrze freza 1 w pewnym miejscu zajmuje pozycje A. W momencie dojścia ostrza do pozycji A opór
skrawania wynosi 0, ale przy dalszym ruchu freza i przedmiotu opór skrawania, a więc i siła skrawania,
wzrastają od zera do swej największej wartości w punkcie B, który jest punktem wyjścia ostrza z
materiału.

1.2 Rysunek pracy ostrza freza walcowego przy frezowaniu przeciwbieŜnym:
a) schemat, b) kształt wióra.

Frezowanie jest współbieŜne, jeŜeli kierunek ruchu głównego

(roboczego) jest zgodny z kierunkiem ruchu posuwowego.

Parametry frezowania.

We frezowaniu, jak w kaŜdej obróbce mechanicznej charakterystycznymi wielkościami są:

Szybkość skrawania;

Posuw skrawania

Głębokość skrawania

5. Podzielnica.

Często trzeba stosować dokładny podział na obwodzie kołowym przedmiotu, np. przy

wykonaniu frezów, wierteł, kół zębatych. Do tego słuŜą podzielnice (rysunek).
Dzielimy je na:

Zwykłe

Zwykłe z przekładnią

Uniwersalne

Podzielnica z przekładnią ma wrzeciono wydrąŜone i nagwintowane na roboczym końcu do

nakręcenia uchwytu lub tarczy zabierakowej oraz zaopatrzone w gniazdo stoŜkowe na kieł.

1.3 Rysunek podzielnicy:

II.

KLASYFIKACJA METOD OBRÓBKI KÓŁ ZĘBATYCH

Obróbka kół zębatych moŜe być przeprowadzona według metod:

a) kształtowej
b) kopiowej
c) obwiedniowej.

W metodzie kształtowej narzędzie ma kształt wrębu.

W metodzie kopiowej prowadnice suportu narzędziowego są wodzone wzdłuŜ kopiału (wzornika).
W metodzie obwiedniowej narządzie obwodzi zarys zęba przez kolejne połoŜenia ostrzy skrawających.

Przy omawianiu metod obróbki kół zębatych naleŜy mieć na uwadze:

Sposób obróbki, który moŜe odbywać się:

- struganiem,

- dłutowaniem,
- frezowaniem

- szlifowaniem
b) Kształt narzędzia i geometrię jago ostrzy,

c) Cykl roboczy, który moŜe odbywać się w sposób:

- ciągły – bez przerw, tj. obróbka wszystkich zębów w kole jest
przeprowadzona jednocześnie, stopniowo,
- przerywany – charakteryzujący się tym, Ŝe po obróbce jednego wrębu następuje podział i
cykl obróbki powtarza się dla następnego wrębu,

Z kinematycznego punktu widzenia naleŜy stwierdzić, Ŝe obrabiarki
pracujące z cyklem ciągłym – nieprzerwanym mają prostszy układ kinematyczny niŜ obrabiarki z
cyklem przerywanym, do cyklu ciągłego natomiast stosuje się bardziej złoŜone narzędzia, trudniejsze
do ostrzenia i ustawienia aniŜeli narzędzia do obróbki przerywanej.

Poza tym naleŜy odróŜnić obróbkę:
1)

zgrubną (zdzieranie) mająca na celu usunięcie nadmiernego materiału z wrębu; powinna ona
odbywać się na obrabiarkach do obróbki zgrubnej, o mniejszej dokładności, sztywnej i znacznie
tańszej, narzędziami narzędziami uproszczonych kształtach, mniej dokładnych, a przez to tańszych;

kształtującą, której celem jest nadanie ostatecznego kształtu zarysowi zęba za pomocą narzędzi
bardzo dokładnych, o złoŜonych kształtach, a tym samym bardzo drogich.

III.

DŁUTOWANIE WEDŁUG METODY MAAGA

3.1 Obróbka uzębienia w walcowym kole na dłutownicy Maaga.

Zasadę nacinania uzębienia wg metody Maaga pokazuje powyŜszy rysunek. Jest to dłutowanie

metodą Maaga.

I – połoŜenie odpowiada momentowi, gdy narzędzie zaczyna nacinać ząb pierwszy, przy czym

nacinanie koło jak gdyby przetacza się po zębatce, wykonując jednocześnie przesuniecie w kierunku
strzałki B oraz obrót w kierunku A;

II – połoŜenie odpowiada końcowemu stanowi, tj., gdy koło przesunęło się dokładnie o jedną

podziałkę, a jednocześnie obróciło o kąt odpowiadający tej jednej podziałce, podziałce wiec ząb został
w części obrobiony.

III – połoŜenie, gdy narzędzie zatrzymało się u góry (nad nacinanym kołem), samo zaś koło

tylko przesuwa się (bez obrotu) wstecz jedną podziałkę w kierunku strzałki C i w ten sposób następuje
podział.

Po dokonaniu podziału następuje drugi cykl ruchów, a więc narzędzie rozpoczyna ruch

roboczy, a nacinane koło ruchy toczne i w ten sposób zostanie obrobiony drugi ząb itd.

Ruchy przy obróbce.

- ruch roboczy (dłutujący) narzędzia,
- ruch odtaczania składa się z części przesuwnej i obrotowej.

Zamocowanie narzędzia.

Ustawienia narzędzia-zębatki dokonujemy w płaszczyźnie czołowej, pionowej dłutownicy. Do

podsuwania noŜa przeznaczone są nagwintowane czopki przesuwane przez przekręcanie sworzni, na
których znajduje się koło zębate.
Podczas jałowego suwu suwaka narzędzie jest odchylane w celu uniknięcia tarcia narzędzia o obrabiany
przedmiot.

Geometria ostrza narzędzia-zębatki Maaga.

Gdy do obróbki śrubowych zębów zostanie uŜyte takie samo narzędzie jak do obróbki zębów

prostych, wówczas sposób zamocowania narzędzia jest taki sam jak przedstawiono na rysunku. W tym
przypadku jednak wybieg narzędzia musi być stosunkowo duŜy. W celu uniknięcia tego zwiększonego
wybiegu stosuje się specjalne narzędzia-zębatki z zębami skośnymi, a wówczas musi być zastosowany
specjalny imak narzędziowy umoŜliwiający ustawienie narzędzia równolegle do czoła obrabianego
koła.

IV.

DŁUTOWANIE WEDŁUG METODY FELLOWSA.

Zasadę nacinania uzębienia według metody Fellowsa pokazano na rysunku poniŜej.

Podczas obróbki kół zębatych według metody Fellowsa występują, więc następujące ruchy

zasadnicze:

Ruch roboczy narzędzia posuwisto-zwrotny wzdłuŜ linii zęba,

Obrotowy ruch narzędzia (noŜa Fellowsa),

Obrotowy ruch nacinanego koła.

Obroty obrabianego koła oraz narzędzia odbywają się w ten sposób, jak gdyby

współpracowały ze sobą dwa koła zębate tworzące przekładnię zębatą. Zarys zęba obrabianego koła jest
obwiednią kolejnych połoŜeń zarysu zęba noŜa Fellowsa.

Oprócz wyŜej wymienionych ruchów występują podczas obróbki ruchy pomocnicze:

Promieniowy ruch dosuwowy wgłębny mający na celu zbliŜenie narzędzia ku kołu, aby
wprowadzić narzędzia na odpowiednią głębokość w materiał nacinanego koła. Ruch ten
występuje w początkowym okresie oraz w momencie, gdy po dokonaniu obróbki zgrubnej
naleŜy dalej wgłębić narzędzie, aby wykończyć zęby koła nacinanego,

Ruch odsuwający narzędzie od przedmiotu lub przedmiot od narzędzia w czasie
powrotnego skoku narzędzia. Ruch ten jest bezwzględnie potrzebny, gdyŜ umoŜliwia
uniknięcie tarcia zębów narzędzia o zęby nacinanego koła.

NaleŜy wreszcie nadmienić, Ŝe nowoczesne dłutownice Fellowsa są

zaopatrzone w urządzenie do samoczynnego wyłączania ruchów obrabiarki po zakończonej obróbce
koła zębatego.

Geometria ostrza noŜa Fellowsa.

ZaleŜności geometryczne dla ostrzy noŜa Fellowsa ustalimy na podstawie rysunku.

Przyjmujemy przy tym dla uproszczenia, Ŝe w rzucie poziomym ząb o zarysie ewolwentowym został
zastąpiony przez zębatkę.

Narzędzie ma kąt przyłoŜenia ε dla krawędzi wierzchołkowej, zaś dla krawędzi bocznych jest

to kąt ζ , ponadto zaś dla krawędzi wierzchołkowej mamy kąt natarcia γ.

PoniewaŜ narzędzie wykonuje ruch roboczy w kierunku

równoległym do osi, przeto

nominalny kąt zarysu zęba narzędzia powinien dokładnie odpowiadać nominalnemu kątowi zarysu
nacinanego koła w rzucie na powierzchnię czołową nacinanego koła.

Obróbka kół zębatych o uzębieniu śrubowym metodą Fellowsa.

Struganie zębów śrubowych na dłutownicy Fellowsa nastręcza pewne trudności. Wrzeciono

robocze dłutownicy pozostaje w tym samym połoŜeniu, jak przy nacinaniu zębów prostych, a więc oś
wrzeciona jest równoległa do osi nacinanego koła. Ruch roboczy narzędzia odbywa się równieŜ
równolegle do osi nacinanego koła. Chcąc więc nacinać zęby śrubowe, musimy podczas ruchu
roboczego narzędzia nadać mu dodatkowo ruch obrotowy, aby uzyskać ostatecznie ruch śrubowy.
Narzędzie musi mieć zęby śrubowe.

FREZOWANIE OBWIEDNIOWE.

Frezowanie obwiedniowe walcowych kół zębatych polega na zasadzie współpracy ślimaka z

kołem ślimakowym (rysunek), z tym Ŝe w przypadku frezowania mamy do czynienia zamiast ślimaka z
frezem ślimakowym, a zamiast koła ślimakowego występuje obrabiane koło walcowe.

Po jednym obrocie freza ślimakowego koło obrabiane obróci się o kąt odpowiadający jednemu

skokowi zwoju zębów freza ślimakowego. Gdy frez jest jednokrotny (jednozwojny), wówczas
obrabiane koło obróci się o kąt odpowiadający jednej podziałce, gdy jest k-krotny – krotny kąt
odpowiadający k podziałkom.

VI.

STRUGANIE WEDŁUG METODY GLEASONA.

Struganie metodą Gleasona wykorzystuje się do obróbki stoŜkowych kół zębatych (rysunek).

OdróŜniamy dwa sposoby obróbki kół stoŜkowych wg tej metody :

Starszy sposób (stosowany do dzisiaj dla małych kół);

Sposób nowoczesny.

Sposób starszy przedstawiono na rysunku powyŜej. Na przedłuŜeniu obrabianego koła 1 jest

osadzony na wspólnej osi I-I segment zębaty 2 mający ten sam kąt stoŜka podziałowego, co nacinane
koło. Segment zębaty 2 zazębia się z pierścieniową zębatką 3 mogąca się obracać dookoła własnej osi
II-II. Zębatka ta podczas tego obrotu zabiera za sobą prowadnice suwaka narzędzia nacinającego zęby
koła 1. Ruch obrotowy dookoła osi I-I otrzymuje nacinane koło 1 i segment zębaty 2od pałąka 4, który
otrzymuje ruch wahający od krzywki (niewidocznej na rysunku) poprzez cięgło 5.

OKARKI

–

PODZIAŁ I KINEMATYKA TOCZENIA

Wśród róŜnych rodzajów obróbki metali skrawaniem toczenie jest procesem najbardziej

rozpowszechnionym. Wynika to z potrzeby stosowania w róŜnego rodzaju maszynach i urządzeniach części o
kształtach obrotowych, wykonywanych przez toczenie na maszynach zwanych tokarkami.

Tokarki - zaleŜnie od przeznaczenia - moŜna podzielić na następujące grupy: tokarki ogólnego

przeznaczenia, tokarki specjalizowane i tokarki specjalne.
Tokarki ogólnego przeznaczenia: tokarki kołowe, tokarki tarczowe, tokarki karuzelowe, tokarki wielonoŜowe,
tokarki rewolwerowe, półautomaty i automaty tokarskie.
Tokarki specjalizowane: tokarki do robót bardzo dokładnych, tokarki do robót kształtowych, tokarki obcinarki.
Tokarki specjalne: tokarki specjalne dla przemysłu hutniczego do toczenia walców, tokarki specjalne dla
kolejnictwa, tokarki specjalne dla przemysłu samochodowego.

Najliczniejszą grupę tokarek uŜywanych w przemyśle stanowią tokarki kłowe, które moŜna podzielić

jeszcze na tokarki produkcyjne oraz tokarki pociągowe. Obie te grupy tokarek kłowych róŜnią się między sobą
sposobem  napędu  suportu  przesuwającego  nóŜ.  podczas  toczenia.  Tokarki  produkcyjne  są  do  tego  celu
wyposaŜone  w  wałek  pociągowy;  a  tokarki  pociągowe  mają  ponadto  śrubę  pociągową,  która  zapewnia  bardzo
dokładne  przesuwanie  noŜa.  Dzięki  uŜyciu  śruby  pociągowej  tokarki  pociągowe  mają  znacznie  szerszy  zakres
zastosowania  niŜ  tokarki  produkcyjne.  MoŜna  na  nich  bowiem  wykonywać  -  oprócz  wielu  innych  robót  -
równieŜ nacinanie gwintów.

Rysunek poniŜej przedstawia tokarkę pociągową. Na jednym końcu łoŜa 6, wyposaŜonego w prowadnice,

znajduje się wrzeciennik 1. Na drugim końcu łoŜa jest umieszczony konik 5. Z boku łoŜa znajdują się: śruba
pociągowa 10, wałek pociągowy 12, zębatka 11 oraz skrzynka posuwu 2 przenosząca napęd z wrzeciennika na
suport. Na prowadnicach łoŜa mogą się przesuwać sanie wzdłuŜne suportu połączone ze skrzynką suportową 4,
na której jest widoczna wśród innych mechanizmów dźwignia do włączania posuwu za pomocą śruby
pociągowej. Na saniach wzdłuŜnych są umieszczone sanie poprzeczne suportu, a na nich imak narzędziowy 3.

ŁoŜe tokarki jest ustawione na dnie blaszanej wanny 9 i wraz z nią jest umocowane do podstaw 7 i 8.

We wrzecienniku znajdują się mechanizmy przenoszące napęd z silnika na wrzeciono tokarki, na którym jest
umieszczony uchwyt szczękowy, mocujący materiał podczas obróbki.

Wrzeciono tokarki to wałek z otworem przelotowym zakończonym stoŜkowo. W stoŜek ten wciska się

kieł, który wraz z kłem konika podtrzymuje niekiedy materiał podczas toczenia.

Do napędzania tokarki słuŜy silnik elektryczny, który przenosi napęd na wrzeciennik. Ruch obrotowy z

wrzeciennika  jest  przenoszony  następnie  za  pomocą  przekładni  zębatej  na  przekładnię  skrzynki  posuwów.  Ze
względu  na  bezpieczeństwo  obsługi  przekładnie  są  przykryte  osłonami.  Uruchamianie  i  zatrzymywanie
wrzeciona oraz zmiana kierunku ruchu obrotowego wrzeciona są dokonywane za pomocą dźwigni i wałka 13.

Wrzeciennik tokarki jest przekładnią, dzięki której z silnika o stałej prędkości obrotowej moŜna

uzyskiwać róŜne prędkości obrotowe wrzeciona. Główną częścią wrzeciennika jest wrzeciono od strony otworu
stoŜkowego  zakończone  gwintem  zewnętrznym,  na  który  nakręca  się  uchwyt  tokarki  lub  tarczę  zabierakową.
Wrzeciono  moŜe  obracać  się  w  panewkach  łoŜyska,  z  których  jedno  jest  cylindryczne,  a  drugie  -  stoŜkowe.
Zmianę  prędkości  obrotowej  uzyskuje  się  we  wrzecienniku  za  pomocą  przekładni  zębatej.  Liczba  osiąganych
stopni prędkości zaleŜy od konstrukcji wrzeciennika. W róŜnych typach tokarek stosuje się róŜne wrzecienniki -
od bardzo prostych do  skomplikowanych. Wrzecienniki  są  wyposaŜone  w  urządzenie zwane  nawrotnicą, które
umoŜliwia przekazywanie  skrzynce suportowej ruchu obrotowego  w jednym lub drugim  kierunku.  Nawrotnica
jest zwykle umieszczana we wrzecienniku i stanowi jeden z jego mechanizmów.

W tokarce między wrzeciennikiem a skrzynką posuwów znajdują się w zazębieniu koła zębate. Mają one za

zadanie przenoszenie ruchu obrotowego na skrzynkę suportową oraz przyspieszanie lub zwalnianie tego ruchu w
stosunku do ruchu wrzeciona.

Do podpierania podczas toczenia długich lub cięŜkich przedmiotów, zamocowanych w uchwycie tokarki lub

umocowanych w kłach, słuŜy konik. Poprzeczne przesunięcie konika wykorzystuje się często do toczenia
stoŜków o małym kącie wierzchołkowym.

Suport tokarki słuŜy do mocowania i przesuwania noŜa podczas toczenia. Skrzynka suportowa jest

umocowana od spodu do sań wzdłuŜnych suportu. W skrzynce suportowej są umieszczone mechanizmy słuŜące
do przenoszenia ruchu ze śruby pociągowej lub wałka pociągowego na suport. W dolnej części skrzynki supor-
towej  znajduje  się  mechanizm  do  uruchamiania  wrzeciona  tokarki.  Składa  się  on  z  wałka,  poruszającego
sprzęgło,  i  dźwigni.  Imak  jednonoŜowy  moŜe  być  zastąpiony  imakiem  czteronoŜowym.  W  takim  przyrządzie
zamocowuje się zwykle cztery noŜe o róŜnych kształtach, przeznaczone do róŜnych zabiegów. Po zakończeniu
jednego  zabiegu  moŜna  zluzować  dźwignią  nakrętkę  śruby  głównej  imaka  i  -  obróciwszy  głowicę  o  kąt  90°  -
ponownie  ją  unieruchomić.  Dzięki  temu  bardzo  szybko  jeden  nóŜ  moŜna  zastąpić  innym,  niezbędnym  do
dalszych  czynności  tokarskich.  W  dolnej  części  skrzynki  suportowej  znajduje  się  mechanizm  do  uruchamiania
wrzeciona tokarki.

Mechanizmem umoŜliwiającym zmianę posuwu noŜa jest skrzynka posuwów. W tokarkach kłowych

często w skrzynkach posuwów jest stosowana przekładnia typu Nortona.

2. NARZĘDZIA TOKARSKIE

Podstawowymi narzędziami stosowanymi w procesach obróbki skrawaniem przez toczenie są noŜe

tokarskie. Liczne ich odmiany róŜnią się między sobą połoŜeniem ostrza, połoŜeniem krawędzi skrawającej,
sposobem zamocowywania oraz sposobem wykonania.

Przyjmując jako podstawę podziału przeznaczenie noŜy, rozróŜnia się:

• noŜe do obtaczania, zwane obtaczakami,
• noŜe do wytaczania, zwane wytaczakami,
• noŜe do przecinania, zwane przecinakami,
• noŜe do toczenia kształtowego, zwane noŜami kształtowymi.

Wymienione w tej grupie noŜe w większości przypadków wykonuje się w dwóch odmianach

przeznaczonych do róŜnych rodzajów obróbki. Pierwszą odmianę stanowią noŜe słuŜące do operacji wstępnej,
zwane zdzierakami, a drugą - noŜe słuŜące do obróbki wykańczającej, zwane wykańczakami.

NoŜe do obtaczania są stosowane do toczenia wzdłuŜnego powierzchni zewnętrznych. Za ich pomocą

toczy się wałki gładkie, wałki stopniowe, powierzchnie stoŜkowe oraz płaskie powierzchnie czołowe tych
wałków lub innych przedmiotów toczonych. Typowe noŜe tokarskie do obtaczania pokazano na rys. NoŜem
lewym - rys. a) - nazywamy nóŜ, który ma krawędź skrawającą po stronie kciuka lewej ręki, połoŜonej na
powierzchni natarcia i skierowanej palcami ku wierzchołkowi noŜa. NoŜem prawym - rys. b) - nazywamy nóŜ,
który ma krawędź skrawającą po stronie kciuka prawej ręki, połoŜonej na powierzchni natarcia i skierowanej
palcami ku wierzchołkowi noŜa.

NoŜe do wytaczania są przeznaczone do toczenia powierzchni wewnętrznych zarówno wzdłuŜnych, jak

i poprzecznych, o kształtach walcowych – rys. b), stoŜkowych - rys. a) lub płaskich.

NoŜe do przecinania słuŜą do cięcia na tokarce materiału w postaci prętów, odcinania przedmiotu

wytoczonego uprzednio z pręta oraz nacinania rowków zewnętrznych na przedmiotach obrabianych na tokarce.

NoŜe kształtowe o róŜnym zarysie krawędzi skrawających są przeznaczone do toczenia np. powierzchni

kulistych (a), do toczenia i zataczania frezów kształtowych (b) itp.

Ze względu na połoŜenie ostrza rozróŜniamy noŜe proste, wygięte i odsadzone. NoŜe proste mają

ostrze, które jest przedłuŜeniem trzonka i nie jest w stosunku do jego osi ani przesunięte, ani wygięte.
Przykładem noŜy prostych są noŜe do obtaczania przedstawione. NoŜe wygięte mają część roboczą wygiętą w
stosunku do osi trzonka w lewo lub w prawo.

Ze względu na sposób zamocowywania w tokarce rozróŜniamy noŜe oprawkowe i imakowe. Wszystkie

noŜe  zamocowywane  bezpośrednio  w  imaku  tokarki  nazywamy  imakowymi.  W  odróŜnieniu  od  nich  noŜami
oprawkowymi  nazywamy  takie,  które  są  uchwycone  w  specjalnych  oprawkach,  a  dopiero  wraz  z  nimi
mocowane  w  imaku  tokarki  lub  głowicy  rewolwerowej.  NóŜ  oprawkowy  przeznaczony  do  pracy  w  imaku
noŜowym przedstawiono na rysunku poniŜej.

Ze względu na sposób wykonania rozróŜnia się noŜe jednolite - rys. a) i niejednolite - (rys. b) i c).

Ze względu na charakter pracy rozróŜniamy noŜe zwykle oraz noŜe wysoko wydajne. Zwykłymi

nazywamy noŜe. które są przystosowane do pracy w normalnych warunkach skrawania. Takimi noŜami skrawa
się ze stosunkowo małymi szybkościami, a posuwy noŜa nie są zbyt duŜe.
Gdy jednak konieczne jest zwiększenie wydajności procesu skrawania zwiększa się szybkość skrawania lub
posuw. W takim przypadku nie moŜna stosować noŜy uŜywanych do pracy w normalnych warunkach. gdyŜ ich
wytrzymałość jest zbyt mała. Do obróbki wysoko wydajnej stosuje się noŜe ze specjalnych materiałów oraz noŜe
o specjalnych kształtach. NoŜe takie mają nalutowane płytki z węglików spiekanych, ujemny kąt natarcia oraz
niekiedy łamacze wióra. Łamacze wióra są stosowane ze względu na bezpieczeństwo pracy tokarza i łatwiejszy
transport wiórów. RozŜarzone wióry, powstające podczas obróbki szybkościowej w duŜych ilościach, mogą być
przyczyną nieszczęśliwych wypadków. Z tego powodu proces skrawania naleŜy prowadzić tak, aby oddzielający
się od materiału wiór szybko ulegał złamaniu lub przynamniej zwinięciu.

3. PRZYRZĄDY DO MOCOWANIA PRZEDMIOTÓW

Sposób zamocowania przedmiotu na tokarce zaleŜy od jego kształtu i wymiarów. W związku z tym

stosuje się róŜne przyrządy do mocowania, stanowiące wyposaŜenie tokarek. Zasadniczo przedmioty prze-
znaczone do toczenia zamocowuje się w uchwytach lub kłach.

Najczęściej do mocowania przedmiotów małych i średniej wielkości o kształtach walcowym lub

pierścieniowym jest stosowany uchwyt samocentrujący spiralny.
Bardzo duŜe przedmioty o nieregularnych kształtach zamocowuje się w uchwytach tarczowych
czteroszczękowych, których kaŜdą szczękę ustawia się oddzielnie. W tym celu pokręca się kluczem kaŜdą śrubę
wkręcającą się w nakrętkę szczęki.
Opisane uchwyty i tarcze są nakręcane na gwint wrzeciona tokarki i wraz z nim wykonują obrót podczas
skrawania.

Wszystkie przedmioty długie (wałki) zamocowuje się w kłach tokarki. W tym celu na obu stronach

czołowych wałka naleŜy wykonać nakiełki, tj. nawiercenia, które słuŜą jako oparcie dla kłów obrabiarki. Do
zamocowania wałka w kłach potrzebne są jeszcze dalsze przyrządy, a mianowicie - tarcza zabierakowa i
zabierak.

Sposób zamocowania wałka w kłach przedstawiono na rys.1). Na wałku 1 jest umocowany zabierak 4,

który opiera się o palec 3 tarczy zabierakowej 2, nakręcanej na wrzeciono tokarki. Wałek wspiera się na kłach 5 i
6. Gdy wrzeciono tokarki zostanie wprowadzone w ruch, wraz z nim zacznie się obracać wałek napędzany
zespołem zabierakowym (tarcza zabierakowa - zabierak).
Niekiedy w kłach zamocowuje się przedmioty mające w środku otwory. Wówczas niezbędne są trzpienie
tokarskie. Sposób zamocowania w kłach takiego przedmiotu przedstawia rys. 2) Jak widać na rysunku, w otwór
przedmiotu został wtłoczony trzpień tokarski o odpowiedniej średnicy. Czynność tę wykonuje się zwykle na
prasie dźwigniowej.

rys. 1) rys. 2)

Długie wałki obrabiane w kłach podpiera się w połowie długości za pomocą podtrzymki stałej umocowanej do
łoŜa  tokarki  lub  podtrzymki  ruchomej  umocowanej  na  suporcie  i  wraz  z  nim  przesuwającej  się  wzdłuŜ
obrabianego wałka.
Przed przystąpieniem do toczenia naleŜy nie tylko odpowiednio umocować obrabiany przedmiot w uchwycie lub
w  kłach,  lecz  równieŜ  we  właściwy  sposób  umocować  w  imaku  noŜowym  nóŜ  tokarski.  Wierzchołek  ostrza
powinien  znajdować  się  na  wysokości  osi  kłów.  JeŜeli  wymiary  trzonka  noŜa  nie  zapewniają  uzyskania  takiej
wysokości,  stosuje  się  podkładki  w  postaci  blaszek,  które  naleŜy  podłoŜyć  pod  nóŜ.  Równie  waŜne,  jak
prawidłowe  ustawienie  podkładek,  jest  właściwe  wysunięcie  noŜa  z  imaka.  Powinno  ono  być  mniejsze  niŜ  1,5
grubości noŜa.

4. OPERACJE WYKONYWANE NA TOKARKACH

Na tokarkach moŜna wykonywać wiele operacji, które nadają przedmiotom róŜnorodne kształty.

Obróbce mogą podlegać powierzchnie zewnętrzne i wewnętrzne, powstające w toczeniu wzdłuŜnym lub
prostopadłym do kierunku osi tokarki. W wyniku obróbki mogą powstawać w obu rodzajach toczenia
(wzdłuŜnym i poprzecznym) powierzchnie walcowe, stoŜkowe lub kształtowe.

Na tokarkach wykonuje się nie tylko obróbkę za pomocą noŜy tokarskich, lecz równieŜ za pomocą

narzędzi typowych dla innych rodzajów obróbki skrawaniem. Tak więc na tokarkach moŜna wiercić otwory,
rozwierać je rozwiertakami, gwintować otwory gwintownikami oraz nacinać gwinty zewnętrzne narzynkami.

Jako główne operacje tokarskie moŜna wymienić: 1) toczenie zewnętrznych powierzchni walcowych, 2)

toczenie  rowków  zewnętrznych  i  przecinanie,  3)  toczenie  powierzchni  czołowych,  4)  toczenie  powierzchni
stoŜkowych,  5)  wytaczanie,  6)  toczenie  gwintów,  7)  toczenie  powierzchni  kształtowych,  8)  wykończanie
powierzchni  kształtowych,  a  ponadto  stosowanie  w  ~miarę  potrzeby  -  nawiercanie,  wiercenie  i  rozwiercanie
otworów.

Toczenie powierzchni zewnętrznych walcowych następuje wówczas, gdy przedmiot wykonuje ruch

obrotowy dokoła swej osi, a nóŜ ~przesuwa się w równolegle do tej osi. Z takim rodzajem toczenia spotykamy
się w praktyce najczęściej. Zwykle toczenie wzdłuŜne odbywa się w dwóch przejściach noŜa. Pierwsze przejście
ma na celu usunięcie niemal całego naddatku na obróbkę. Jest to tzw. toczenie zgrubne. Podczas drugiego usuwa
się pozostały naddatek na obróbkę i wygładza obrobioną powierzchnię. Jest to tzw. toczenie dokładne.

Podczas skrawania zgrubnego stosuje się zwykle duŜy posuw noŜa i znaczną głębokość skrawania;

szybkość skrawania w toczeniu zgrubnym nie powinna być duŜa. Podczas skrawania dokładnego naleŜy
stosować znacznie mniejszy posuw i mniejszą głębokość skrawania, a za to - wydatnie zwiększyć szybkość
skrawania.

Toczenie wzdłuŜne, podobnie zresztą jak i niektóre inne rodzaje toczenia, moŜe być prowadzone jako

stopniowane lub niestopniowane. Powstające w wyniku toczenia stopniowanego przedmioty mają na swej
powierzchni wgłębienia, występy lub rowki.

Toczenie rowków zewnętrznych oraz niekiedy przecinanie wykonuje się za pomocą noŜy odsadzonych.

JeŜeli słuŜą one do przecinania, nazywamy je przecinakami. W celu wykonania rowka lub przecięcia materiału
nóŜ wykonuje ruch posuwowy poprzeczny w kierunku osi obracającego się przedmiotu.

Toczenie powierzchni stoŜkowych moŜna wykonać następującymi sposobami: z przesuniętym konikiem,

ze skręconymi saniami narzędziowymi, z zastosowaniem liniału.

Podczas toczenia z przesuniętym konikiem wartość przesunięcia, zaleŜną od wymaganego pochylenia

tworzącej stoŜka, określa się wg wzoru. Toczenie stoŜków z przesuniętym względem osi tokarki konikiem
stosuje się do toczenia stoŜków o małym kącie wierzchołkowym.

Do toczenia stoŜków wewnętrznych stosuje się podobne metody z tą tylko róŜnicą, Ŝe noŜe do tych

operacji powinny być dostosowane do toczenia wewnętrznego.

Wytaczanie wzdłuŜne odbywa się noŜem wygiętym prawym, a wytaczanie poprzeczne - noŜem

wygiętym hakowym. W wyniku tej obróbki uzyskuje się wewnętrzną powierzchnię walcową stopniowaną.

Toczenie gwintów - zarówno zewnętrznych, jak wewnętrznych - jest wykonywane noŜami

kształtowymi. NóŜ kształtowy o zarysie odpowiadającym zarysowi gwintu wykonuje posuw na jeden obrót
wałka, równy skokowi śruby. Posuw noŜa powinien być zatem tak zsynchronizowany z obrotem wałka, aby w
czasie jednego obrotu wałka nóŜ zawsze przesuwał się o wartość skoku. Taką synchronizację uzyskuje się przez
dobór kół wymiennych napędzających śrubę pociągową tokarki.

5. GEOMETRIA OSTRZA SKRAWAJĄCEGO NOśA TOKARSKIEGO

Narzędzia stosowane w róŜnych rodzajach obróbki skrawaniem róŜnią się między sobą znacznie

wyglądem zewnętrznym. JednakŜe przy bliŜszym rozwaŜaniu okazuje się, Ŝe części robocze tych narzędzi
pracują na podobnych zasadach, a ich ostrza są ukształtowane z takich samych elementów.

Najbardziej typowym i najczęściej uŜywanym w obróbce skrawaniem narzędziem jest nóŜ tokarski. Na

jego przykładzie najłatwiej moŜna wyjaśnić budowę ostrza narzędzi oraz przedstawić zjawiska zachodzące
podczas skrawania. NóŜ tokarski składa się z dwu zasadniczych części: chwytu i części roboczej.
Chwyt noŜa tokarskiego słuŜy do zamocowania narzędzia w imaku tokarki. Część robocza narzędzia jest
ukształtowana przez kilka powierzchni widocznych na rys. Są to:
• powierzchnia natarcia,
• główna powierzchnia przyłoŜenia,
• pomocnicza powierzchnia przyłoŜenia.

Powierzchnia natarcia ma najcięŜsze zadanie do wykonania podczas procesu skrawania. Ona bowiem

przejmuje cały nacisk wióra oddzielanego od obrabianego materiału. Pozostałe powierzchnie ostrza, zwane
powierzchniami przyłoŜenia, odgrywają podczas skrawania drugorzędną rolę.
Zarówno powierzchnia natarcia, jak i powierzchnie przyłoŜenia mogą w róŜnych narzędziach przybierać róŜne
kształty.

Powierzchnie ostrza noŜa tokarskiego przecinają się wzajemnie tworząc krawędzie, nazywane

krawędziami skrawającymi (tnącymi) ze względu na czynność wykonywaną podczas skrawania. NajwaŜniejszą
rolę odgrywa w tym procesie krawędź AB, utworzona z przecięcia się powierzchni natarcia z powierzchnią
przyłoŜenia. Jest to tzw. główna krawędź skrawająca. Krawędź CD, powstała w wyniku przecięcia się
powierzchni natarcia z pomocniczą powierzchnią przyłoŜenia, nazywa się pomocniczą krawędzią skrawającą.
Krawędź CB, powstałą z przecięcia powierzchni natarcia z przejściową powierzchnią przyłoŜenia, nazywamy
przejściową krawędzią skrawającą.

Tam, gdzie przecina się powierzchnia natarcia z powierzchniami przyłoŜenia, powstaje naroŜe, zwane

wierzchołkiem noŜa tokarskiego. Zazwyczaj w wierzchołku noŜa tokarskiego przejściowa krawędź skrawająca
przybiera postać łuku o pewnym promieniu zaokrąglenia r.

Powierzchnie tworzące ostrza noŜa są pochylone względem siebie pod pewnymi kątami. To samo

moŜna równieŜ powiedzieć o krawędziach ostrza powstałych w wyniku przecięcia się tych powierzchni.
Zwymiarowanie tych kątów, znajdujących się w płaszczyznach rozmaicie usytuowanych w przestrzeni, wymaga
wprowadzenia układu odniesienia, który zapewniałby jednoznaczne ich określenie.

Płaszczyzna P

jest płaszczyzną podstawową. Jest ona zwykłe w noŜach tokarskich jednocześnie

płaszczyzną oporową, na której nóŜ opiera się w imaku tokarki.
Płaszczyzna przekroju głównego ostrza Po jest płaszczyzną normalną układu odniesienia. Jest ona prostopadła
do rzutu krawędzi skrawającej na płaszczyznę podstawową. Z tego wynika, Ŝe płaszczyzna normalna jest
prostopadła do płaszczyzny podstawowej i przechodzi przez rozpatrywany punkt głównej krawędzi skrawającej.

Płaszczyzna P

jest płaszczyzną krawędzi skrawającej. Przechodzi ona przez główną krawędź

skrawającą (lub jest do niej styczna, gdy krawędź jest krzywoliniowa). Jednocześnie płaszczyzna ta jest
prostopadła do płaszczyzny podstawowej i normalnej.

Mając  do  dyspozycji  w  taki  sposób  zbudowany  układ  odniesienia,  moŜna  określić  na  płaszczyznach  układu
kształt  ostrza  scharakteryzowany  za  pomocą  kątów.  W  płaszczyźnie  podstawowej  P,  są  uwidocznione  rzuty
krawędzi  skrawających  na  płaszczyznę.  Rzuty  krawędzi  skrawających  tworzą  prostą  wskazującą  kierunek
posuwu p noŜa kąty oznaczone symbolami

’

(kappa).

Kąt

utworzony między prostą określającą kierunek ruchu posuwowego a rzutem głównej krawędzi

skrawającej na powierzchnię P

nazywamy kątem przystawienia głównej krawędzi skrawającej.

Kąt

’

utworzony między prostą określającą kierunek ruchu posuwowego a rzutem pomocniczej krawędzi

skrawającej na płaszczyznę P

, nazywamy kątem przystawienia pomocniczej krawędzi skrawającej.

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

, zwany kątem naroŜa.

Symbolem r oznaczono zaokrąglenie przejściowej krawędzi skrawającej w rzucie na płaszczyźnie normalnej.
W płaszczyźnie P

są widoczne kąty powstałe w wyniku przecięcia ostrza płaszczyzną prostopadłą do głównej

krawędzi skrawającej. Oznaczamy je symbolami

Kąt

nazywa się kątem przyłoŜenia głównym. Jest on zawarty między prostą styczną do głównej powierzchni

przyłoŜenia i płaszczyzną P

Kąt

nazywa się kątem ostrza głównym. Jest on zawarty między styczną do powierzchni przyłoŜenia a styczną

do powierzchni natarcia.
Kąt

nazywa się kątem natarcia głównym. Jest on zawarty między prostą styczną do powierzchni natarcia a

płaszczyzną podstawową P

Kąt przyłoŜenia

zmniejsza tarcie między obrabianym przedmiotem a powierzchnią przyłoŜenia narzędzia.

Wartość tego kąta powinna zapewniać jedynie dostateczne zmniejszenie tarcia, bez nadmiernego jednak
zmniejszenia kąta ostrza. ZaleŜy ona od rodzaju noŜa, obrabianego materiału oraz warunków obróbki; zwykle
przyjmuje się kąt przyłoŜenia główny

= 6-12°.

Kąt natarcia

ma za zadanie ułatwienie spływu wióra podczas obróbki. Im większy będzie kąt natarcia

narzędzia, tym łatwiej jego ostrze będzie wnikać w materiał, gdyŜ powstający wiór mniej będzie się odkształcał,
dzięki czemu napór materiału na narzędzie będzie mniejszy. Nadmierne jednak zwiększenie kąta natarcia
powoduje znaczne osłabienie noŜa. W praktyce przyjmuje się kąt natarcia główny w granicach

= 5-30

Parametry skrawania

Podczas toczenia moŜna rozróŜnić na obrabianym przedmiocie trzy zasadnicze powierzchnie. Są to:

powierzchnia obrabiana, powierzchnia skrawana oraz powierzchnia obrobiona.
Przebieg procesu skrawania charakteryzują w znacznej mierze warunki skrawania. Warunki te określamy nazwą
parametrów skrawania. NajwaŜniejszymi parametrami skrawania są szybkość skrawania, głębokość skrawania i
posuw. Od tych parametrów zaleŜą: wartość oporów skrawania, dokładność wymiarów, gładkość obrobionej po-
wierzchni oraz trwałość ostrza i wydajność obróbki.

Szybkością skrawania nazywamy stosunek drogi, którą przebywa krawędź skrawająca narzędzia

względem powierzchni obrabianego przedmiotu w kierunku głównego ruchu roboczego, do czasu przebycia tej
drogi. Obracający się na tokarce przedmiot o średnicy d wykonuje w ciągu minuty n obrotów. Wobec tego punkt
A, znajdujący się na powierzchni wałka, przebędzie względem wierzchołka noŜa drogę wynoszącą w ciągu
jednego obrotu

π⋅

d, czyli tyle, ile wynosi obwód wałka. JeŜeli wałek wykona w ciągu jednej minuty n obrotów,

to droga, którą przebędzie w tym czasie punkt A, wyniesie

[

]

min

1000

⋅

Głębokością skrawania nazywamy odległość powierzchni obrabianej od obrobionej. Głębokość

skrawania w toczeniu wyraŜa się zaleŜnością

[ ]

−

Posuwem nazywa się wartość przesunięcia noŜa podczas jednego obrotu toczonego przedmiotu. Posuw

oznacza się literą f, a jego wartość wyraŜa w mm na jeden obrót przedmiotu.

Podczas toczenia nóŜ moŜe wykonywać ruch posuwowy w kierunku równoległym do prowadnic łoŜa

tokarki i wówczas nazywa się go posuwem wzdłuŜnym. JeŜeli podczas toczenia nóŜ wykonuje ruch prostopadły
do poprzedniego kierunku, to taki posuw nazywa się poprzecznym.

Podczas toczenia ruch obrotowy przedmiotu oraz ruch posuwowy noŜa sumują się, w wyniku czego krawędź
skrawająca wykonuje ruch śrubowy wokół obrabianego przedmiotu. W wyniku tego ruchu z obrabianego
przedmiotu zostaje zdjęta w postaci wióra warstwa materiału zwana warstwą skrawaną.

WIERCENIE

1. Wstęp:

Wiercenie, rozwiercanie i pogłębianie są sposobami obróbki otworów kołowych. Charakteryzują się one taką
samą zasadą kinematyczną – ruch główny obrotowy i ruch pomocniczy prostoliniowy, posuwowy. KaŜde z
narzędzi, które stosuje się przy poszczególnych przypadkach wykazuje inną budowę, oraz ilość
zdejmowanego materiału w czasie obróbki.

Przy pomocy wiercenia uzyskuje się otwory w materiale pełnym, a więc w przedmiotach wykonanych z
półfabrykatów nie posiadających wstępnie odlanych lub odkutych otworów. Obróbkę tą przeprowadza się
zazwyczaj wiertłami krętymi. Otwory o małych średnicach wykonuje się w jednym przejściu, natomiast
otwory o średnicach powyŜej 25 mm wykonuje się zazwyczaj w kilku przejściach tzn. wierci się najpierw
wiertłem mniejszym i następnie (zaleŜnie od średnicy gotowego otworu) wiertłem większym lub wiertłem o
Ŝądanej średnicy.

MoŜemy wyróŜnić wiercenie przelotowe i nieprzelotowe. Poprzez wiercenie uzyskuje się otwory o mało
dokładnym wymiarze i kształcie (IT11

IT14) oraz niezbyt gładkiej powierzchni. JeŜeli otwór ma być

wykonany dokładnie, to po wierceniu muszą być przeprowadzone dalsze zabiegi, których celem jest
poprawienie dokładności wymiarowo-kształtowej, oraz gładkości powierzchni otworu. Zabiegi te noszą
nazwę rozwiercania. MoŜna je podzielić na rozwiercanie zgrubne (IT10

IT11) i wykańczające (IT6

IT10).

W przypadku otworów bardzo dokładnych stosuje się zazwyczaj trzy przejścia obróbkowe:

rozwiercanie zgrubne, półwykańczające i wykańczające. W odróŜnieniu od zabiegów wiercenia i
rozwiercania w czasie pogłębiania następuje zmiana kształtu wykonywanego otworu. W zakres pogłębiania
wchodzi obróbka pogłębień pod łby cylindryczne i stoŜkowe wkrętów, planowanie powierzchni czołowych
otworów oraz wykonywanie róŜnych pogłębień kształtowych.

2. Podział kinematyczny wiercenia:

Spośród czterech teoretycznych moŜliwości kinematycznych wiercenia w praktyce stosowane są dwa:

wiercenie pionowe: wiercenie narzędziem wykonującym jednocześnie ruch obrotowy i posuwowy przy
nieruchomym przedmiocie obrabianym. Ta odmiana jest najczęściej stosowana, głównie na
wiertarkach.

wiercenie  poziome:  wiercenie  narzędziem  wykonującym  tylko  prostoliniowy  ruch  posuwowy,  ruch
główny-  obrotowy  wykonuje  przedmiot  obrabiany.  Ze  względu  na  moŜliwość  uzyskania  większej
dokładności  stosowane  jest  w  przypadku  wiercenia  głębokich  otworów.  Poza  tym  stosuje  się  je  na
tokarkach.

3. Wiertła:

Wiertło składa się z dwóch zasadniczych części:

części roboczej

części chwytowej

W części roboczej wiertło posiada wyfrezowane dwa śrubowe rowki wiórowe (1), wzdłuŜ których biegną
łysinki (2), mające za zadanie prowadzenie wiertła w obrabianym otworze. W części skrawającej moŜna
wyróŜnić dwie krawędzie skrawające (3’ i 3’’), powstałe w wyniku przecięcia się powierzchni rowków
wiórowych i odpowiednio uformowanych powierzchni przyłoŜenia (4’ i 4’’). Obie krawędzie przesunięte są
względem siebie i nachylone pod kątem 2

. W wyniku przecięcia się obu powierzchni przyłoŜenia powstaje

dodatkowa krawędź (5) zwana ścinem. Jest to niekorzystny element części skrawającej wiertła, gdyŜ
znacznie wpływa na wzrost siły osiowej, występującej przy wierceniu. Dlatego w praktyce warsztatowej
często wprowadza się korekcję wiertła polegającą na skróceniu długości ścina poprzez jego zeszlifowanie.

Podział wierteł:

ze względu na przeznaczenie:

wiertła ogólnego przeznaczenia, tzn. wiertła kręte i piórkowe, przeznaczone do wiercenia w pełnym
materiale otworów zwykłych o stosunku l/d < 1

10 i średnicy d

≤

100 mm

wiertła specjalnego przeznaczenia, tzn. wiertła do wiercenia głębokich otworów o stosunku l/d > 5

10,

wiertła rdzeniowe, wiertła stoŜkowe, stopniowe oraz wiertła do otworów wielokątnych

ze względu na rozwiązania konstrukcyjne:

wiertła jednolite wykonane ze stali szybkotnącej

wiertła łączone z częścią roboczą ze stali szybkotnącej zgrzewaną z częścią chwytową, lub z
lutowanymi ostrzami z węglików spiekanych

ze względu na rodzaj chwytu:

z chwytem walcowym gładkim

z chwytem walcowym z zabierakiem prostokątnym

z chwytem stoŜkowym

4. Rozwiertaki:

Rozwiercanie stosuje się wszędzie tam gdzie wymagana jest duŜa dokładność wymiarowo-kształtowa

otworu. Ogólnie rozwiercanie moŜna podzielić na rozwiercanie zgrubne i wykańczające. Ze względu na siły

występujące przy rozwiercaniu zgrubnym rozwiertaki zdzieraki stosowane są tylko do obróbki maszynowej.
Występują one jako nasadzane i trzpieniowe. Rozwiertaki wykańczaki w odróŜnieniu od zdzieraków
posiadają większą parzystą ilość ostrzy. Waha się ona najczęściej w granicach od 6 do 16. Powierzchnia
obrobiona wykazuje mniejszą chropowatość, oraz większą dokładność wymiarowo-kształtową. Wynika to z
faktu, Ŝe dla kaŜdego ostrza przypada mniejsza ilość materiału do zeskrawania. Rozwiertaki wykańczaki
mogą być stałe lub nastawne.

Podział rozwiertaków ze względu na:

kształt obrabianego otworu:

rozwiertaki do otworów walcowych

rozwiertaki do otworów stoŜkowych

osiąganą dokładność wymiarowo-kształtową:

rozwiertaki zdzieraki

rozwiertaki wykańczaki

sposób pracy:

rozwiertaki ręczne

rozwiertaki maszynowe

sposób zamocowania:

rozwiertaki trzpieniowe

rozwiertaki nasadzane

rozwiązanie konstrukcyjne:

rozwiertaki jednolite

rozwiertaki niejednolite z częścią roboczą wykonaną z węglików spiekanych lub ze stali szybkotnącej,
łączoną z częścią chwytową poprzez lutowanie, zgrzewanie lub w sposób mechaniczny

zakres wymiarów obrabianych otworów:

rozwiertaki stałe

rozwiertaki nastawne

5. Pogłębiacze:

Podział ze względu na przeznaczenie:

pogłębiacze walcowo-czołowe do otworów walcowych, głównie do wykonywania otworów
przejściowych do gwintów

pogłębiacze stoŜkowe do otworów stoŜkowych

pogłębiacze do nadlewków

pogłębiacze kształtowe

Charakterystyczną cechą pogłębiaczy walcowo-czołowych jest pilot, który słuŜy do dokładnego

prowadzenia pogłębiacza w otworze. Pilot moŜe być stały lub wymienny. Zaletą pogłębiacza z wymiennym
pilotem jest moŜliwość wykorzystania jednego narzędzia do wielu otworów prowadzących. Główne
krawędzie skrawające znajdują się na powierzchni czołowej, natomiast pomocnicze znajdują się na
powierzchni walcowej. Pogłębiacze stoŜkowe są wykonywane z róŜnymi kątami wierzchołkowymi.
Posiadają one większą ilość ostrzy. Stosuje się je do pogłębień pod stoŜkowe łby wkrętów i innych tego
rodzaju pogłębień.

6. Wiertarki:

Wiertarki stanowią podstawową grupę obrabiarek, na których wykonuje się operacje wiertarskie,

niekiedy natomiast dodatkowe operacje, np. gwintowanie. MoŜemy je podzielić na obrabiarki:

pracujące w systemie jednonarzędziowym:

wiertarki stołowe (pojedyncze i szeregowe)

wiertarki stojakowe (słupowe i kadłubowe)

promieniowe

jednowrzecionowe wiertarki współrzędnościowe

pracujące w systemie wielonarzędziowym:

wiertarki wielowrzecionowe z przestawnymi lub nieprzestawnymi wrzecionami o osiach równoległych

wiertarki z głowicami rewolwerowymi

jednostki wiertarskie w centrach obróbkowych

7. Mocowanie narzędzi na wiertarkach:

UzaleŜnione jest od rodzaju chwytu jaki posiada oraz od rodzaju końcówki wrzeciona wiertarki.

Wiertarki najczęściej posiadają wrzeciona z gniazdami stoŜkowymi. Narzędzia z chwytem walcowym
zamocowuje się w uchwytach trójszczękowych. Do szybkiej wymiany narzędzi w czasie ruchu obrotowego
wrzeciona stosujemy oprawki szybkomocujące.

8. Mocowanie przedmiotów na wiertarkach:

Przedmioty obrabiane mogą być mocowane bezpośrednio na stołach obrabiarek lub

przy uŜyciu uchwytów znormalizowanych bądź uchwytów i przyrządów specjalnych. Stoły
wiertarek posiadają znormalizowane rowki teowe i przy pomocy śrub, nakrętek teowych,
łap dociskowych moŜliwe jest bezpośrednie mocowanie na nich przedmiotów obrabianych.
Spośród znormalizowanych uchwytów do mocowania przedmiotów stosuje się imadła
maszynowe stałe, obrotowe oraz przystosowane do zamocowania w rowkach teowych
stołu uchwyty szczękowe samocentrujące lub z nastawnymi szczękami. W produkcji
seryjnej stosuje się często uchwyty i przyrządy specjalne umoŜliwiające prowadzenie
narzędzi oraz obróbkę otworów o tolerowanym rozstawie osi.

STRUGANIE

1. Wstęp, kinematyka strugania:

Struganie stosuje się do obróbki płaszczyzn oraz niektórych kształtowych powierzchni prostokreślnych.

Ruch główny przy struganiu jest ruchem prostoliniowym zwrotnym. Składa się on w zasadzie z właściwego
ruchu roboczego o prędkości v

, przy którym odbywa się skrawanie i powrotnego ruchu jałowego o prędkości

, przy którym skrawanie nie zachodzi. Celem usprawnienia obróbki, strugarki budowane są zazwyczaj w

ten sposób, Ŝe prędkości ich suwów jałowych są większe od prędkości suwów roboczych. Ruch posuwowy
przy struganiu jest ruchem okresowym, odbywającym się w czasie suwu jałowego lub bezpośrednio po
zmianie suwu jałowego na suw roboczy.

Ruch główny i posuwowy moŜe przy struganiu wykonywać przedmiot obrabiany lub narzędzie. Przy

struganiu wzdłuŜnym ruch główny wykonuje przedmiot, zaś ruch posuwowy narzędzie. Przy struganiu
poprzecznym ruch główny wykonuje narzędzie, zaś ruchem posuwowym przesuwa się zwykle przedmiot.
Odmianę strugania poziomego stanowi struganie pionowe często zwane dłutowaniem.

2. Strugarki:

strugarka wzdłuŜna:

ruch główny – przedmiot

ruch posuwowy – narzędzie

strugarka poprzeczna:

ruch główny – narzędzie

ruch posuwowy – przedmiot

strugarka pionowa (dłutownica):

ruch główny – narzędzie

ruch posuwowy – przedmiot

3. Zastosowanie strugania oraz noŜe strugarskie:

Na strugarkach wzdłuŜnych i poprzecznych obrabia się zewnętrzna powierzchnie przedmiotów-

najczęściej płaszczyzny lub powierzchnie ograniczone płaszczyznami. Narzędziami uŜywanymi do obróbki
na tych obrabiarkach są noŜe strugarskie zwykle odgięte do tyłu. Mogą być one róŜnych rodzajów. Do
zgrubnej obróbki stosowane są zdzieraki proste (b) lub zdzieraki wygięte (a). Obróbkę dokładną moŜna
przeprowadzić gładzikami spiczastymi (c) lub wykańczakami prostoliniowymi (d). Do strugania rowków
oraz przecinania przeznaczone są przecinaki (e).

Geometria ostrzy noŜy strugarskich jest analogiczna do geometrii noŜy tokarskich poznanych na

poprzednim ćwiczeniu. Na dłutownicach obrabia się prostokreślne powierzchnie wewnętrzne i zewnętrzne,
nieobrotowe i obrotowe.

NoŜe strugarskie i dłutownicze wykonuje się najczęściej ze stali szybkotnącej.

4. Zamocowywanie przedmiotów obrabianych na strugarkach:

Na strugarkach wzdłuŜnych, przedmioty mocuje się zwykle bezpośrednio na stole. Na strugarkach

poprzecznych przedmioty obrabiane mogą być mocowane równieŜ przy pomocy śrub i docisków
bezpośrednio na górnej lub bocznej powierzchni stołu. Bardzo często do zamocowania stosuje się tutaj takŜe
imadła maszynowe. Przy obróbce przedmiotów obrotowych bywają często uŜywane uchwyty
samocentrujące.

1.Charakterystyka obróbki ściernej

Obróbka ścierna jest rodzajem obróbki skrawaniem, w której usuwanie zbędnego materiału odbywa się

za pomocą narzędzi ściernych lub luźnych ziaren. Liczna ziarna o nieoznaczonej geometrii mają nieregularne
kształty, wiele krawędzi i wierzchołków. Orientacja ziaren względem głównych kształtów kinematycznych w
chwili zetknięcia z materiałem ma charakter losowy.
Podczas obróbki ściernej poza wiórowym usuwaniem naddatku występują takŜe spręŜyste i plastyczne
odkształcenia materiału. Grubość warstwy usuwanej przez ostrze jest bardzo mała i wynosi kilka

2. Fazy działania ziarna ściernego na przykładzie szlifowania:

2.1.

Ziarno ścierne uderza pod małym kątem

w materiał obrabiany z prędkością v

i pojawia się

odkształcenie spręŜyste oraz tarcie między ziarnem a materiałem. Odkształcenie to zaleŜy od
właściwości materiału i parametrów obróbki.

2.2.

Ostrze wgłębia się w materiał, rośnie wzajemny nacisk i powoduje trwałe odkształcenie plastyczne
materiału szlifowanego, towarzyszy temu tarcie wewnętrzne. Materiał zaczyna się nawarstwiać i
wypływać na boki wykonanego rowka i przed ostrze.

2.3.

Zaczyna się w momencie osiągnięcia przez ostrze progowej głębokości h

. Kiedy osiągnie tą wielkość

zaczyna się właściwe tworzenie wióra. Wartość tej głębokości zaleŜy od rodzaju i właściwości

materiału (granicy plastyczności przy ścinaniu), promienia zaokrąglenia wierzchołka ziarna ,kąta
wcinania

, siły nacisku, a takŜe temperatury i prędkości skrawania.

Podczas skrawania materiału zuŜyciu mechanicznemu podlegają pojedyncze ziarna ścierne, co wraz ze zuŜyciem
spoiwa powoduje makrozuŜycie narzędzia.

3.Narzędzia do obróbki ściernej

W obróbce ściernej rozróŜnia się dwie grupy:
-

obróbkę narzędziami spojonymi, jak: ściernice, segmenty, krąŜki, taśmy, osełki, w których ziarna ścierne są
związane spoiwem.

Obróbkę luźnym ścierniwem, w której uŜywa się luźnych ziaren zawartych w pastach lub płynach.

3.1.Materiały

cierne

Materiał ścierny- substancja mineralna, której elementy po jej rozdrobnieniu mają właściwości ostrzy
skrawających.

Rodzaje materiałów ściernych:
-

twarde

supertwarde

polerskie - o róŜnej twardości, charakteryzujące się drobnoziarnistością

Ziarno ścierne -element materiału ściernego po jego rozdrobnieniu.
Mikroziarno - ziarno o wielkości mniejszej niŜ 60

Ścierniwo jest to materiał ścierny rozdrobniony na ziarna określonej wielkości. Podczas rozdrabniania powstają
nieregularne ziarna ścierne o najrozmaitszych formach geometrycznych, najczęściej o róŜnej budowie
wewnętrznej i wytrzymałości, zróŜnicowanej ostrości krawędzi i róŜnym zaokrągleniu wierzchołków.

3.2.Podział ścierniwa:
1.

Naturalne:

diament (D)

korund (AN)

szmergiel (N)

krzemień (KM)

granat (G)

pumeks (p)

tlenek Ŝelazowy

baryt

kaolin

kreda

talk

trypla

Sztuczne:

diament syntetyczny (DS)

regularny azotek boru (B)

elektrokorund (A)

węglik krzemu (C)

węglik boru (BC)

szkło

berylowy tlenek

chromowy tlenek

wapno wiedeńskie

3.3.Spoiwa

Spoiwo jest składnikiem narzędzi ściernych, którego zadaniem jest powiązanie poszczególnych ziaren ściernych
w porowate ciało stałe.
Spoiwo musi mieć następujące właściwości:
-

odpowiednią wytrzymałość , stosownie do rodzaju ścierniwa i przeznaczenia narzędzia

odporność na wpływy chemiczne i wilgoć

zdolność do tworzenia w narzędziu moŜliwie duŜych porów, spełniających rolę rowków wiórowych.

Rodzaje spoiw:
-

ceramiczne

magnezytowe

krzemianowe

Ŝywice naturalne

Ŝywice sztuczne

gumowe

Ŝywiczne -mechanicznie wzmocnione

gumowe- mechanicznie wzmocnione

metalowe spiekane

metalowe galwaniczne

klejowe

klejowo-Ŝywiczne

4. Szlifowanie ściernicowe

Szlifowanie polega na masowym mikroskrawaniu materiału obrabianego przez ziarna ścierne związane
spoiwem. Jest to najbardziej rozpowszechniona metoda obróbki wykańczającej, która zapewnia uzyskanie duŜej
dokładności wymiarowo-kształtowej i wysoką jakość warstwy wierzchniej przy duŜej wydajności.
Do materiałów twardych uŜywamy tarcz miękkich i na odwrót do materiałów miękkich uŜywamy tarcz twardych

Odmiany szlifowania:
-

szlifowanie powierzchni walcowych:

* szlifowanie kłowe
* szlifowanie bezkłowe

szlifowanie płaszczyzn

szlifowanie głębokie

przecinanie ściernicowe

Mocowanie

ciernic

PoniewaŜ ściernice pracują z duŜymi prędkościami obrotowymi , muszą być starannie zamontowane na
wrzecionach szlifierek .Rys.01 przedstawia zamocowanie tarczowej ściernicy płaskiej. Ściernica 1 osadzona na
wrzecionie 2, jest zaciśnięta między dwoma tarczami 3 nakrętką 4. Pomiędzy tarczami a ściernicą znajdują się
elastyczne podkładki 5.Przed zamocowaniem ściernicy otwór jej musi być dokładnie dopasowany do średnicy
końcówki wrzeciona. Gdy otwór jest za duŜy ,wylewa się go ołowiem 6 i roztacza na odpowiedni wymiar.

Rys.01:Zamocowanie ściernic

Przy  szlifowaniu  wgłębnym  ,średnica  wykonuje  ruch  roboczy  obrotowy  oraz  wcina  się  w  przedmiot  na  całej
szerokości  powierzchni  szlifowanej  ruchem  posuwowym  poprzecznym  ,przedmiot  zaś  wykonuje  tylko  ruch
obrotowy.  Szlifowanie  wgłębne  ma  zastosowanie  do  krótszych  powierzchni  cylindrycznych  stoŜkowych  oraz
róŜnych obrotowych powierzchni kształtowych(Rys.02 a b c).

Rys.02:Szlifowanie zgrubne

Do kłowego szlifowania powierzchni zew. przeznaczone są szlifierki kłowe . ŁoŜe szlifierki zaopatrzone jest w
prowadnice wzdłuŜne oraz poprzeczne. Po prowadnicach mogą przesuwać się wzdłuŜne sanie wraz ze skrętnym
w płaszczyźnie poziomej stołem. Skręcanie stołu stosowane jest przy szlifowaniu stoŜków.
Na szlifierkach kłowych moŜna szlifować powierzchnie walcowe ,stoŜkowe i czołowe przedmiotów
zamocowanych w kłach lub w uchwycie. Stół podczas szlifowania wykonuje ruch posuwisto – zwrotny a
ściernica wykonuje ruch obrotowy.
Podczas szlifowania ściernica tępi się i zanieczyszcza. W celu przywrócenia ściernicy dobrej skrawności naleŜy
ją oczyścić i wyrównać. Dokonuje się tego za pomocą specjalnego przyrządu (rys). Materiałem narzędzia
uŜywanego do wyrównywania ściernicy jest diament 1 osadzony w oprawce 2, która zamocowana jest w
stoŜkowym gnieździe tulei 3. Oś oprawki nachylona jest do poziomu pod kątem 3 - 15° (najlepiej 7°) i do
pionowej płaszczyzny symetrii ściernicy - pod kątem 15 - 30° w kierunku odwrotnym do ruchu stołu. Warunki te
zabezpieczają oszczędne zuŜywanie się diamentu. W czasie "obciągania" ściernicę chłodzi się obficie
strumieniem wody, aby me dopuścić do zagrzewania się diamentu.

Szlifierki do wałków bezkłowe są szeroko stosowane w produkcji masowej i wielkoseryjnej do obróbki
ciągłych powierzchni walcowych z posuwem wzdłuŜnym oraz do obróbki walcowych powierzchni z występami
i kształtowych powierzchni z posuwem poprzecznym.
Do zalet szlifierek bezkłowych zalicza się łatwość ich automatyzacji i włączenia w automatyczne linie
obróbkowe, bardzo małe odkształcenie przedmiotu obrabianego.

Szlifowanie wewnętrznych powierzchni obrotowych
Przy szlifowaniu otworów cylindrycznych na zwykłych szlifierkach do otworów, przedmiot obrabiany i
ściernica, o średnicy mniejszej od średnicy otworu, wykonują ruchy obrotowe o prędkościach obwodowych v

(Rys.03).
Ponadto, zazwyczaj średnica przesuwa się ruchem posuwowym zwrotnym z prędkością p

w kierunku

równoległym do osi szlifowanego otworu oraz okresowo poprzecznie, celem nastawiania głębokości skrawania
g. Przy szlifowaniu otworów stoŜkowych przedmiot szlifowany musi być tak ustawiony, by tworząca
szlifowanego stoŜka zajęła połoŜenie równoległe do kierunku wzdłuŜnego posuwu ściernicy(Rys.04).szlifowanie
wąskich powierzchni kształtowych (Rys.05) odbywa się tylko przy promieniowym przesuwie ściernicy.
Przedmioty szlifowane mocuje się na wrzecionie w uchwytach samocentrujących lub uchwytach specjalnych.

Rys.03:Szlifowanie otworów

Rys.04: Szlifowanie otworów stoŜkowych

Rys.05: Szlifowanie kształtowe

Szlifowanie płaszczyzn

Do wyłącznego szlifowania powierzchni płaskich przeznaczone są róŜne szlifierki do płaszczyzn. Mogą one
szlifować obwodem lub czołem ściernicy, przy czym stoły ich mogą wykonywać ruch posuwisty lub obrotowy.
Kinematykę szlifowania płaszczyzn obwodem ściernicy na szlifierkach z przesuwnym stołem przedstawia
Rys.06 .ściernica nastawiona na głębokość g obraca ię z prędkością obwodową v, przedmiot zaś przesuwa się
ruchem posuwisto zwrotnym z prędkością p

. Poza tym po kaŜdym przejściu przesuwa się on poprzecznie o

wielkość p

, będącą pewną częścią szerokość ściernicy B.

Przedmioty obrabiane mogą być zamocowywane na stole szlifierki bezpośrednio przy pomocy śrub i docisków
lub za pośrednictwem róŜnego rodzaju uchwytów i przyrządów. Najczęściej przy szlifowaniu przedmiotów z
materiałów ferromagnetycznych stosowane jest zamocowanie przy pomocy uchwytu elektromagnetycznego.

Rys.06:Szlifowanie płaszczyzn