MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Wojciech J. Klimasara
Wytwarzanie elementów maszyn 725[03].O2.03
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
Recenzenci:
mgr inż. Stanisław Popis
mgr inż. Andrzej Ampuła
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Wojciech Klimasara
Konsultacja:
mgr inż. Ryszard Dolata
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 725[03].O2.03.
Wytwarzanie elementów maszyn, zawartego w programie nauczania dla zawodu monter
mechatronik.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
1
SPIS TREÅšCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 4
3. Cele kształcenia 5
4. Materiał nauczania 6
4.1. Podstawy metrologii warsztatowej 6
4.1.1. Materiał nauczania 6
4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 17
4.1.3. Ćwiczenia 17
4.1.4. Sprawdzian postępów 21
4.2. Obróbka ręczna oraz mechaniczna obróbka wiórowa 22
4.2.1. Materiał nauczania 22
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 40
4.2.3. Ćwiczenia 41
4.2.4. Sprawdzian postępów 44
4.3. Obróbka plastyczna 45
4.3.1. Materiał nauczania 45
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 46
4.3.3. Ćwiczenia 47
4.3.4. Sprawdzian postępów 47
4.4. Odlewanie precyzyjne, przetwórstwo tworzyw sztucznych 48
4.4.1. Materiał nauczania 48
4.4.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 52
4.4.3. Ćwiczenia 52
4.4.4. Sprawdzian postępów 53
4.5. Wykonywanie połączeń oraz elementów sprężystych 54
4.5.1. Materiał nauczania 54
4.5.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 58
4.5.3. Ćwiczenia 58
4.5.4. Sprawdzian postępów 59
4.6. Dokumentacja techniczna, normy techniczne, trwałość i niezawodność
konstrukcji 60
4.6.1. Materiał nauczania 60
4.6.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 63
4.6.3. Ćwiczenia 63
4.6.4. Sprawdzian postępów 64
4.7. Kontrola jakości i zarządzanie jakością w przemyśle 65
4.7.1. Materiał nauczania 65
4.7.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 66
4.7.3. Ćwiczenia 66
4.7.4. Sprawdzian postępów 67
4.8. Bezpieczeństwo i higiena pracy oraz ochrona środowiska w przemyśle 68
4.8.1. Materiał nauczania 68
4.8.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 69
4.8.3. Ćwiczenia 69
4.8.4. Sprawdzian postępów 70
5. Sprawdzian osiągnięć 71
6. Literatura 78
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
2
1. WPROWADZENIE
Poradnik ten będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o elementach układów
pneumatycznych i elektropneumatycznych.
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  wiadomości teoretyczne niezbędne do osiągnięcia założonych celów
kształcenia i opanowania umiejętności zawartych w jednostce modułowej,
 zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,
 ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,
 sprawdzian postępów,
 sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie materiału całej jednostki modułowej,
 literaturę uzupełniającą.
725[03].O2
Konstrukcje i technologie mechaniczne
725[03].O2.01
Posługiwanie się dokumentacją techniczną
725 [03].O2.02
Konstruowanie elementów maszyn
725 [03].O2.03
Wytwarzanie elementów maszyn
Schemat układu jednostek modułowych
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
3
2. WYMAGANIA WST
PNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
stosować układ SI,
przeliczać jednostki układu SI,
 rozróżniać rodzaje dokumentacji technicznej,
 wykonywać szkice prostych części maszyn,
 odczytywać schematy ideowe i montażowe oraz zinterpretować zawarte na nich
oznaczenia,
 odczytywać rysunki części, rysunki złożeniowe oraz zinterpretować zawarte na nich
oznaczenia,
 klasyfikować właściwości materiałów technicznych,
 rozróżniać materiały stosowane na elementy konstrukcyjne w urządzeniach
mechatronicznych,
 określać właściwości metali i ich stopów stosowanych w urządzeniach
mechatronicznych,
 charakteryzować rodzaje obróbki cieplnej i cieplno  chemicznej,
 wskazać zastosowanie tworzyw sztucznych w urządzeniach mechatronicznych,
 rozróżniać proste przypadki obciążeń elementów konstrukcyjnych,
 rozpoznawać podstawowe części i podzespoły stosowane w urządzeniach
mechatronicznych,
 rozróżniać rodzaje połączeń rozłącznych i nierozłącznych,
 rozpoznawać i zanalizować działanie układów mechanicznych,
 dobierać materiały i części maszyn na podstawie norm technicznych i z katalogów,
 odczytywać dokumentacje techniczne urządzeń, w tym instrukcje obsługi,
 wyjaśniać znaczenie kontroli jakości wyrobu oraz zarządzania jakością,
 wyjaśniać znaczenie utylizacji i segregacji materiałów odpadowych.
 korzystać z różnych z
ródeł informacji,
 korzystać z Polskich Norm i katalogów,
 współpracować w grupie.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
4
3. CELE KSZTAA
CENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
 sklasyfikować przyrządy pomiarowe,
 określić właściwości metrologiczne przyrządów pomiarowych,
 dobrać przyrządy pomiarowe do pomiaru i sprawdzania części maszyn,
 odczytać dokumentację technologiczną,
 rozróżnić podstawowe metody i technologie wytwarzania części maszyn i urządzeń
(odlewnictwo, obróbka skrawaniem, obróbka plastyczna),
 scharakteryzować technologie wytwarzania połączeń rozłącznych i nierozłącznych,
 scharakteryzować technologie wytwarza elementów sprężystych, bimetali,
 dobrać narzędzia i przyrządy do wykonywanych zadań,
 wykonać prace z zakresu obróbki ręcznej: cięcie, piłowanie, wiercenie, gwintowanie,
 wykonać podstawowe operacje z zakresu maszynowej obróbki wiórowej (wiercenie,
toczenie, frezowanie, szlifowanie) na obrabiarkach konwencjonalnych,
 wykonać operacje toczenia i frezowania na obrabiarkach sterowanych numerycznie,
 wykonać podstawowe operacje z zakresu obróbki plastycznej (gięcie na giętarce, cięcie
na gilotynie, kształtowanie na prasie),
 sprawdzić jakość wykonanej pracy,
 posłużyć się normami technicznymi i katalogami,
 odczytać dokumentacje techniczne urządzeń oraz instrukcje obsługi,
 omówić znaczenie kontroli jakości wyrobu oraz zarządzania jakością,
 określić wpływ technologii przemysłowych na środowisko oraz znaczenie działań
proekologicznych,
 zastosować przepisy bhp, ochrony przeciwpożarowej i ochrony środowiska podczas
wykonywania pracy.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
5
4. MATERIAA
NAUCZANIA
4.1. Podstawy metrologii warsztatowej
4.1.1. Materiał nauczania
Wymiary tolerowane
Najczęściej wykonywanymi pomiarami warsztatowymi w mechatronice są pomiary
wielkości geometrycznych wykonywanych części, elementów lub urządzeń.
Wyróżniamy następujące rodzaje pomiarów geometrycznych:
pomiary długości,
pomiary kÄ…ta.
Innym rodzajem pomiarów warsztatowych są:
pomiary twardości,
pomiary stanu powierzchni w tym gładkości.
Wymiar jest określoną wielkością geometryczną (długością lub kątem) służącą do opisu
postaci części maszyny lub urządzenia.  Wymiar w pomiarach warsztatowych może mieć
wiele znaczeń.
Na rysunku technicznym  wymiar często może oznaczać linię wymiarową (nawet bez
umieszczenia nad nią liczby) wskazującą jedynie, względem których powierzchni lub
krawędzi należy dokonywać pomiaru.
Wymiary długościowe są podawane w mm, zaś wymiary kątowe w stopniach.
Wymiar tolerowany  jest podawany na rysunku technicznym w postaci wymiaru
nominalnego oraz odchyłek, górnej i dolnej. W praktyce nie jest bowiem możliwe wykonanie
części maszyn dokładnie na określony wymiar. Musimy zawsze godzić się z tym, że mimo
zachowania wszelkiej staranności podczas obróbki rzeczywisty wymiar części może odbiegać
od wymiaru dokładnego, który zakładamy. Występują zawsze pewne niedokładności
obróbkowe i pomiarowe. Godząc się z tym, wymiar części podajemy w postaci pary
wymiarów granicznych (mniejszego i większego), między którymi powinien znalez
ć się
wymiar rzeczywisty wykonywanego przedmiotu. Wymiar taki nazywamy wymiarem
tolerowanym.
Tolerancję T wymiaru nazywa się różnicę między górnym wymiarem granicznym B
oraz dolnym wymiarem granicznym A.
Na rysunku technicznym wymiar tolerowany (rys. 1) składa się z trzech wymiarów
wyrażonych liczbami: wymiaru nominalnego D oraz odchyłek granicznych  górnej (es, ES)
i dolnej (ei. EI). Małymi literami (es, ei) przyjęto oznaczać odchyłki graniczne wymiarów
zewnętrznych zaś wielkimi (ES, EI) wymiarów wewnętrznych. Wymiary graniczne dolne
oznaczamy A, zaś wymiary graniczne górne oznaczamy przez B.
Rys. 1 Przykład pomiaru tolerowanego na rysunku wykonawczym
Wymiarem nominalnym D jest 35 mm. Wymiarem granicznym dolnym A jest tu wymiar
34,8 mm, zaś wymiarem granicznym górnym B jest wymiar 35,1 mm. Tolerancja T wynosi
B A = 35,1 34,8 = 0,3 mm.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
6
Tolerowanie w głąb materiału.
Dla wałka jest to tolerowanie, w którym pole tolerancji T leży poniżej wymiaru
nominalnego D. Odchyłka górna es d" 0, zaś odchyłka dolna ei < 0.
Dla otworu jest to tolerowanie, w którym pole tolerancji T leży powyżej wymiaru
nominalnego D. Odchyłka dolna EI e"0, zaś odchyłka górna ES > 0
Tolerowanie nie spełniające tej zasady nazywamy tolerowaniem mieszanym.
Na rys. 2 przedstawiono wymiary wałka oraz pole tolerancji T.
Rys. 2 Wymiary wałka oraz jego pole tolerancji [8, s. 36]
Wymiary średnicy wałków, wykraczające poza pole tolerancji T są wymiarami niezgodnymi
z rysunkiem. Wałki o takich wymiarach są brakami.
Na rys. 3 przedstawiono sposób wymiarowania średnic pierścienia. Jest to przykład
tolerowania w głąb materiału. Wymiarami nominalnymi są 40 i 50 mm. Średnica zewnętrzna
powinna się zawierać w przedziale: 49,7  49,9 mm, zaś średnica wewnętrzna w przedziale
40,1 40,4 mm. Tolerancja średnicy wewnętrznej wynosi tu: 40,4  40,1 = 0,3 mm, natomiast
tolerancja średnicy zewnętrznej wynosi: 49,9 49,7= 0,2 mm.
Rys. 3 Wymiarowanie pierścienia
Wymiary, które dotyczą średnicy lub fragmentów części o kształtach walcowych są
poprzedzane znakiem Ø (grecka litera  fi ).
Wymiary części maszyn podawane na rysunkach dzielimy na:
zewnętrzne,
wewnętrzne,
mieszane,
pośrednie.
Różne rodzaje wymiarów części przedstawiono na rys. 4:
Rys.4 Rodzaje wymiarów
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
7
 wymiary zewnÄ™trzne  to wymiary:  20 (rys. 4.4) oraz Ø 50 (rys. 3). OkreÅ›lajÄ… one
odległość między elementami powierzchni, których bezpośrednie sąsiedztwo jest
wypełnione materiałem. Wymiarami zewnętrznymi są, np.: średnica wałka, grubość
blachy, długość, szerokość lub wysokość części.
wymiar wewnÄ™trzny  to wymiar  Ø 40 (rys. 3), okreÅ›lajÄ…cy odlegÅ‚ość elementów
powierzchni, na zewnątrz których ich bezpośrednie sąsiedztwo jest wypełnione
materiałem. Wymiary wewnętrzne to: średnica otworu, rozwartość klucza nakrętek lub
śrub z łbem sześciokątnym, szerokość rowka itp.
wymiary pośrednie  to wymiary  6 i  12 (rys. 4). Określają one odległość między
osiami symetrii albo płaszczyzną i osią symetrii względnie innymi elementami
geometrycznymi części, takimi jak krawędzie, powierzchnie lub punkty. Pomiar wymiaru
pośredniego wymaga pośredniej metody pomiaru.
wymiar mieszany  to wymiar  14 (rys. 4), określający odległość elementów
powierzchni, między którymi bezpośrednie sąsiedztwo jednego z nich jest wypełnione
materiałem, a bezpośrednie sąsiedztwo drugiego jest wypełnione materiałem na zewnątrz.
Wymiarami mieszanymi są, np.: głębokość otworu nieprzelotowego, wysokość występu,
progu, głębokość rowka itp.
W ogólnym przypadku obowiązują wzory:
dla wałków:
es = Bw  D, ei = Aw  D,
gdzie: es  odchyłka dolna, ei  odchyłka górna średnicy wałka,
D  wymiar nominalny, Bw  górny wymiar graniczny średnicy wałka, Aw  dolny wymiar
graniczny średnicy wałka,
dla otworów:
ES = Bo  D, EI = Ao  D,
gdzie: ES  odchyłka dolna, EI  odchyłka górna średnicy otworu,
D  wymiar nominalny, Bo  górny wymiar graniczny średnicy otworu, Ao  dolny wymiar
graniczny średnicy otworu.
Podane wyżej wzory mogą być stosowane do wymiarów zewnętrznych brył o dowolnych
kształtach, które traktujemy jako wałki oraz do ich wymiarów wewnętrznych, które
traktujemy wtedy jako otwory.
Pasowania
Szczególnym przypadkiem współpracy części maszyn jest współpraca części o kształtach
cylindrycznych: wałka i otworu.
Pasowaniem nazywamy charakter współpracy otworu i wałka wynikający z wymiarów
obu elementów przed ich wzajemnym połączeniem.
Wyróżniamy pasowania luz
ne, ciasne i mieszane.
Jeśli wymiar średnicy otworu jest większy niż średnicy wałka otrzymujemy pasowanie
luz
ne. Warunkiem pasowania luz
nego jest występowanie luzu S.
W praktyce zarówno wymiary wałka, jak i otworu są wykonane z pewnymi tolerancjami. Ich
wymiary zawierają się w zakresie wymiarów granicznych.
Wartość luzu S pasowania wałka i otworu będzie w konkretnym przypadku zależeć od
wymiarów wałka i otworu. Będzie jednak zawierać się w pewnych granicach, które zależą od
tolerancji wykonania zarówno wałka, jak i otworu. Największy luz  Smax otrzymamy
kojarząc, wałek o średnicy równej dolnemu wymiarowi granicznemu wałka Aw z otworem
o średnicy równej górnemu wymiarowi granicznemu otworu Bo (rys. 5):
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
8
Rys. 5. Określenie luzów na podstawie wymiarów granicznych otworu i wałka [8, s. 41]
Smax = Bo  Aw
Najmniejszy luz Smin otrzymamy kojarząc największy wałek z najmniejszym otworem,
a więc:
Smin = Ao  Bw
Tolerancją pasowania Tp nazywa się sumę tolerancji wałka Tw i otworu To:
Tp = Tw + To
Luz średni Sm jest średnią arytmetyczną luzów granicznych Smin oraz Smax:
Sm = (Smin + Smax)/2
Luzy możemy wyznaczyć również na podstawie odchyłek (rys. 4.6):
Rys. 6. Określenie luzów na podstawie odchyłek [8 s. 42]
Smax = ES  ei
Smin = EI  es
Przykład 1. Obliczyć luzy graniczne Smax, Smin pasowania wałka i otworu o następujących
wymiarach:
ES = +0,135; EI = 0; es =  0,010; ei =  0,075
Smax = ES  ei = 0,135  ( 0,075) = +0, 210
Smin = EI  es = 0  ( 0,010) = + 0,010
Luz rzeczywisty S pasowania jest zawarty w granicach (Smin d" S d" Smax). Luz
ten jest większy od zera S > 0.
Wciski  Jeśli średnica otworu jest mniejsza od średnicy wałka otrzymujemy luz ujemny,
nazywany wciskiem N (rys. 7). Wartości wcisku najmniejszego Nmin oraz wcisku
największego Nmax wyrażają się wzorami:
Nmin =  (Bo  Aw),
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
9
Nmax =  (Ao Bw)
oraz:
Nmin =  (ES  ei),
Nmax =  (EI  es)
Rys. 7 Wciski [8 s. 45]
Przykład 2. Obliczyć wciski graniczne Nmin oraz Nmax w pasowaniu:
ES = + 0,03; EI = 0; es = + 0, 060; ei = + 0,041
Nmin =  (ES  ei) =  ( + 0,03  0,041) = 0,011
Nmax =  (EI  es) =  ( 0  0,060) = 0,060
Widzimy, że wciski w tym pasowaniu są dodatnie.
Zasada stałego otworu  Wykonanie oraz pomiar średnicy otworu cylindrycznego są
bardziej kosztowne niż wykonanie oraz pomiar średnicy wałka o tej samej średnicy
i porównywalnych tolerancjach. Obróbka otworów cylindrycznych jest bowiem trudniejsza
i bardziej pracochłonna, ponieważ wymiary mogą być tu na ogół zmieniane tylko skokowo.
Zależą one od wymiarów używanych narzędzi, takich jak wiertła lub rozwiertaki. Kontrola
wymiarów otworów wymaga użycia sprawdzianów.
W obróbce wałków na tokarkach lub szlifierkach mamy możliwość ciągłego zmieniania
wymiarów. Również pomiar średnicy wałka jest bardziej prosty niż pomiar średnicy otworu.
Z tych powodów pasowania w budowie maszyn zostały ujednolicone i ograniczone do
niezbędnego minimum tak, aby różne pasowania otrzymywać przez skojarzenie wałka z tzw.
otworem podstawowym.
Otwór podstawowy  to otwór, którego dolna odchyłka EI jest równa zeru.
Pasowanie według zasady stałego otworu  nazywa się pasowaniem wałka z otworem
podstawowym. Zasada ta jest powszechnie stosowana w przemyśle maszynowym.
W bardzo rzadkich przypadkach, uzasadnionych względami ekonomicznymi jest stosowana
zasada stałego wałka. W zasadzie tej określone pasowanie uzyskujemy kojarząc otwory z tzw.
wałkiem podstawowym. Wałek podstawowy  to wałek, którego odchyłka górna es jest
równa zeru.
Wałki i otwory normalne  wymiary części maszyn (szczególnie dotyczy to wałków
i otworów) powinny być przyjmowane z ciągu wymiarów normalnych podanych w normie
PN 78/M 02041.
Przemawiają za tym względy ekonomiczne (ograniczenie do minimum liczby narzędzi
obróbkowych i sprawdzianów).
Znormalizowany układ tolerancji wałków i otworów  stanowi tabelaryczny układ
ustalający wartości tolerancji w zależności od przedziału wymiarów nominalnych. Wartości
tolerancji dla różnych klas dokładności i wymiarów nominalnych są podane w normach: PN 
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
10
EN 20286 1:1996 i PN  EN 20286 2:1996. Wprowadzono 20 klas dokładności wykonania
wałków i otworów:
01, 0, 1, 2, 3, 4, 5, .........., 17, 18.
Klasa 01 jest najbardziej dokładna.
Tolerancje normalne odpowiednich klas dokładności oznaczane są:
IT 01, IT 0, IT1, IT2, .........., IT17, IT18.
W budowie maszyn stosuje się klasy dokładności 5 14.
Klasy bardziej dokładne są stosowane do budowy wzorców i narzędzi pomiarowych.
PrzykÅ‚ad 3. Ø50e9 oznacza waÅ‚ek o Å›rednicy nominalnej 50 mm wykonany w 9 klasie
dokładności. Ochyłki graniczne wynoszą: es =  0, 050 mm, ei =  0,112 mm,
PrzykÅ‚ad 4. Ø40K8 oznacza otwór o Å›rednicy 40 mm wykonany w 8 klasie dokÅ‚adnoÅ›ci
wykonania. Odchyłki graniczne wynoszą: ES = +0,012 mm oraz EI =  0,027 mm.
Odchyłki wymiarów nietolerowanych  Na rysunkach konstrukcyjnych nie ma potrzeby
podawania tolerancji wszystkich wymiarów na rysunku. Wymiary swobodne części, których
wartość nie jest istotna dla montażu i działania urządzenia są podawane bez odchyłek. Nie
oznacza to, że mogą być wykonywane zupełnie dowolnie. Odchyłki wykonawcze tych
wymiarów powinny mieścić się w granicach odchyłek wymiarów nietolerowanych. Na
rysunku konstrukcyjnym jest więc podawana informacja  zbiorcza odnosząca się do
wymiarów nietolerowanych, np.:
 Odchyłki wymiarów nietolerowanych w klasie dokładności IT 14 wg normy PN EN 20286 
2:1996 .
Tolerancje wymiarów kątowych  Wymiary kątowe występujące w budowie maszyn,
podobnie jak wymiary liniowe, dzieli się na: zewnętrzne, wewnętrzne, mieszane oraz
pośrednie. Do wymiarów kątowych dotyczących kątów płaskich jest stosowany układ
tolerancji podany w normie PN 77/M 02136. Norma przewiduje 17 klas dokładności. Kąty
toleruje siÄ™ symetrycznie. Tolerancja kÄ…ta jest podawana w mikroradianach, w minutach
i sekundach kątowych lub w postaci długości odcinka prostopadłego do ramienia kąta.
Pasowania normalne wałków i otworów  są to pasowania znormalizowane w celu
ograniczenia liczby kombinacji pól tolerancji i otworów. Wykaz pasowań normalnych jest
podany w normie PN  ISO 1829:1996. W pasowaniach normalnych przyjęto następujące
założenia:
zasada stałego otworu lub stałego wałka,
klasy dokładności 5  12,
różnica dokładności wykonania wałków i otworów nie więcej niż dwie klasy.
Wśród pasowań normalnych wyróżniamy pasowania uprzywilejowane. Pasowania te należy
zawsze stosować w pierwszej kolejności. Dopiero w razie konieczności należy stosować inne
pasowania normalne. Pasowania normalne mogą być: luz
ne, mieszane i ciasne. Pasowania
uprzywilejowane są w normie wyróżnione pogrubionym drukiem.
Narzędzia pomiarowe  stanowią środki techniczne do wykonywania pomiarów. Narzędzia
dzielimy na: wzorce miar, sprawdziany, przyrzÄ…dy pomiarowe.
Wzorce miar służą do odtwarzania wielkości pomiarowej.
Należą do nich:
wzorce końcowe (płytki wzorcowe, szczelinomierze, wałeczki pomiarowe),
wzorce kreskowe (przymiary kreskowe),
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
11
suwmiarka dwustronna z głębokościomierzem (rys.8),
suwmiarka jednostronna,
głębokościomierz suwmiarkowy,
wysokościomierz suwmiarkowy.
Rys. 8 Suwmiarka dwustronna [8. s. 163]
z noniuszem, b) wskazówkowa, c) z odczytem cyfrowym
W przypadku suwmiarki wyposażonej w noniusz wartość wielkości mierzonej odczytuje się
bezpośrednio i polega na odczytaniu najpierw całkowitej liczby milimetrów, a następnie na
znalezieniu kreski noniusza, która pokrywa się (jest w jednej linii) z kreską podziałki na
prowadnicy.
Wartość wskazania suwmiarki:
L = N " Lp + k " "
gdzie: N  liczba całkowita działek elementarnych prowadnicy, Lp  wartość działki
elementarnej prowadnicy, k  liczba kresek noniusza do k tej kreski będącej w jednej linii
z kreskÄ… prowadnicy,
"  rozdzielczość noniusza, " = Lp/n, gdzie: n  liczba działek elementarnych noniusza.
Na rys 9. przedstawiono noniusz o rozdzielczości " = 0,05 mm, ponieważ Lp = 1 mm, zaś n
= 20
Rys. 9 Noniusz suwmiarki o rozdzielczości 0,05mm
PrzyrzÄ…dy mikrometryczne, w tym:
mikrometr zewnętrzny (rys. 10),
mikrometr wewnętrzny (rys. 11),
średnicówka mikrometryczna (rys.12),
głębokościomierz mikrometryczny (rys. 13).
Rys. 10. Mikrometr zewnętrzny [8, s. 164]
kabłąk, 2  wrzeciono ze śrubą mikrometryczną, 3  kowadełko, 4  tulejka z nakrętką
mikrometrycznÄ…,
5  bęben, 6  sprzęgło, 7  pierścień zaciskowy
Rys. 11 Mikrometr do pomiaru wymiarów wewnętrznych [8, s. 165]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
12
Rys. 12 Średnicówka mikrometryczna [8, s. 165]
Rys. 13 Głębokościomierz mikrometryczny [8, s. 165]
W przyrządach mikrometrycznych wartość wielkości mierzonej odczytuje się bezpośrednio
na tulei 4 oraz bębnie 5. Śruba ma podziałkę 0,5 mm. Na bębnie 5 (rys. 10) jest nacięte
50 działek elementarnych. Wartość działki elementarnej mikrometru wynosi 0,01 mm
(10 źm). Właściwy nacisk pomiarowy zapewnia sprzęgło 6. Są również stosowane
mikromierze z cyfrowymi urządzeniami wskazującymi. Wskazania przyrządów odczytuje się
przez interpolację do 1 źm.
Czujniki  służą do pomiarów długości metodą różnicową. Metoda ta polega na pomiarze
małych różnic między wzorcem, a mierzonym wymiarem danego elementu. Wzorcem
długości jest, np. stos płytek wzorcowych. Czujniki mają mały zakres pomiarowy, lecz
charakteryzują się dużą dokładnością wskazań. W czujnikach wskazówkowych nazywanych
zegarowymi są stosowane mechaniczne przetworniki zębate. Są również stosowane czujniki z
cyfrowymi urzÄ…dzeniami wskazujÄ…cymi.
Pomiar kątów. Do pomiaru kątów używamy:
kÄ…tomierza uniwersalnego (rys. 14),
liniału sinusowego, płytek wzorcowych, czujnika zegarowego oraz wałeczków (rys. 15).
Do pomiaru kąta stożka wewnętrznego o dużej zbieżności oraz małych średnic używamy
kulek oraz głębokościomierza (rys. 16).
Rys. 14 Zastosowania kÄ…tomierza [8 s.260]
Pomiar kątomierzem polega na przyłożeniu obu ramion do boków mierzonego kąta tak, aby
nie występowały szczeliny między ramionami kątomierza, a przedmiotem oraz odczytaniu
wartości kąta. Kątomierze są wyposażone w noniusze lub inne urządzenia odczytowe, np.
cyfrowe.
Rys. 15 Zastosowanie liniału sinusowego, płytek wzorcowych,
wałeczków oraz czujników zegarowych do wyznaczenia kąta ą [8, s. 262]
KÄ…t Ä… jest wyznaczany ze wzoru Ä… = arc sin(h/L)
Rys. 16 Pomiar kąta wewnętrznego stożka o dużej zbieżności za pomocą kulek i
głębokościomierza [8, s.263]
KÄ…t Ä… jest wyznaczany ze wzoru:
Ä… EMBED Equation.3 = EMBED Equation.3
Sprawdziany  są narzędziami pomiarowymi stosowanymi głównie w produkcji seryjnej i
masowej do wykonywania ściśle określonych zadań pomiarowych. Sprawdziany dzieli się na
sprawdziany wymiaru i sprawdziany kształtu. Sprawdziany wymiaru służą do sprawdzania
wymiarów długościowych oraz kątowych. Sprawdziany kształtu służą do sprawdzania
prostych lub złożonych kształtów. Osobną grupę stanowią sprawdziany do gwintów.
Sprawdziany mogą być jednograniczne lub dwugraniczne. Sprawdzianem jednogranicznym
sprawdzamy:
dla wymiarów zewnętrznych: czy dany wymiar jest nie większy niż górny wymiar graniczny,
dla wymiarów wewnętrznych: czy dany wymiar nie jest mniejszy niż dolny wymiar
graniczny.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
13
Sprawdziany dwugraniczne umożliwiają stwierdzenie, czy wymiary sprawdzanego
przedmiotu są zawarte między wymiarami granicznymi  dolnym i górnym. Sprawdziany
dzielÄ… siÄ™ na przechodnie oraz nieprzechodnie.
Na rys. 17 przedstawiono sprawdzian do wałków.
Rys. 17 Sprawdziany do wałków [8, s. 201]
a) szczękowy dwugraniczny, b) pierścieniowy jednograniczny
Sprawdziany do otworów przedstawiono na rys. 18
Rys.18 Sprawdziany do otworów [8, s.201]
a) tłoczkowy dwugraniczny, b) łopatkowy dwugraniczny, c) średnicówkowy jednograniczny
Sprawdziany do gwintów są przedstawione na rys. 19:
Rys. 19 Sprawdziany do gwintu wewnętrznego [8, s. 204]
a) sprawdzian przechodni, b) sprawdzian nieprzechodni
Chropowatości powierzchni  Chropowatością powierzchni wg PN  87/M  04251 nazywa
się zbiór nierówności powierzchni rzeczywistej przedmiotu o małych odstępach
wierzchołków. Chropowatość powierzchni określa się jako odchylenie zmierzonego profilu
od linii odniesienia z pominięciem falistości i odchyłek kształtu. W celu wyeliminowania
falistości oraz odchyłek kształtu na wynik pomiaru chropowatości powierzchni, pomiar
profilu mierzy się na długości odcinków elementarnych l. Długości odcinków mogą być 25, 8,
2,5, 0,8, 025, 0,08 mm.
Parametrami chropowatości powierzchni są: Ra  średnie arytmetyczne odchylenie profilu.
Jest to średnia arytmetyczna wartość odległości profilu od linii średniej na długości odcinka
elementarnego l. Linia średnia profilu jest linią, która w granicach odcinka elementarnego
przebiega zgodnie z kształtem profilu nominalnego, i dla której suma kwadratów odległości
punktów profilu zaobserwowanego od linii średniej w granicach odcinka elementarnego ma
wartość najmniejszą z możliwych. Linia średnia jest linią odniesienia profilu.
Ra H" 1/n "%yi%
Rz  wartość chropowatości według 10 punktów. Jest to średnia arytmetyczna wysokości
pięciu najwyższych wzniesień i pięciu najwyższych wgłębień profilu chropowatości
w przedziale odcinka elementarnego l.
Rz = ("%ypi% + "%yvi%)/5
gdzie: ypi  wysokość i  tego wzniesienia profilu, yvi  wysokość i tego wgłębienia profilu.
Do określenia chropowatości należy stosować przede wszystkim parametr Ra. Parametr Rz
stosujemy wówczas, gdy nie dysponuje się narzędziami do pomiaru parametru Ra.
Wartości Ra, Rz wynoszą:
Ra = 80  5, Rz = 320  20  dla zgrubnego toczenia,
Ra = 1,25  0,32, Rz = 6,3  1,6  dla szlifowania wykańczającego, Ra= 0,63 0, 08, Rz =
3,3  0,4
dla docierania.
Pomiar chropowatości powierzchni  wykonuje się przy użyciu wzorców chropowatości lub
profilometru. Wzorce chropowatości mają postać płytek i służą do porównania danej
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
14
powierzchni z powierzchnią wzorcową (wzorcami chropowatości). Materiał i sposób obróbki
wzorca powinien być taki sam jak materiał badany. Profilometr jest przyrządem, który mierzy
nierówności powierzchni metodą stykową lub bezstykową, np. fotooptyczna. Profilometr
umożliwia odczyt wartości Ra, Rz oraz innych parametrów profilu.
Mikroskop warsztatowy  jest przyrządem optycznym umożliwiającym pomiar zarysu
przedmiotu w świetle przechodzącym lub odbitym. Pomiar wykonuje się w prostokątnym lub
biegunowym układzie współrzędnych. Przedmiot mierzony mocuje się w kłach lub też
kładzie na stoliku mikroskopu. Mikroskop umożliwia stykowy i bezstykowy pomiar
przedmiotu o złożonych kształtach, takich jak gwinty, frezy, noże kształtowe, odległości osi.
Przydatność mikroskopów warsztatowych w pomiarach warsztatowych jest bardzo duża.
Dzięki bogatemu wyposażeniu mikroskopy umożliwiają wykonywanie bardzo złożonych
zadań pomiarowych takich, jak np. pomiar zarysu gwintów wewnętrznych.
Dobór narzędzia pomiarowego. Optymalny dobór narzędzia pomiarowego do wykonania
pomiaru powinien uwzględniać wartość tolerancji T mierzonego wymiaru oraz tzw.
przewidywaną niepewność ep pomiaru, która jest zależna od rodzaju narzędzia pomiarowego
i sposobu przeprowadzenia pomiaru. Niepewność pomiaru ep powinna stanowić zawsze małą
część tolerancji T mierzonego wymiaru. Przyjmuje się [9], że niepewność pomiaru ep
powinna stanowić nie mniej niż 0,1 T jednak nie więcej niż 0,2 T:
0,1 T d" ep d" 0,2 T
Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
Jakie rodzaje wymiarów są stosowane w budowie maszyn?
Co to sÄ… wymiary graniczne?
Co to jest tolerancja wymiaru?
Co to jest odchyłka dolna?
W jaki sposób są oznaczane na rysunku wymiary tolerowane?
Na czym polega zasada tolerowania w głąb materiału?
Na czym polega znormalizowany układ tolerancji?
Na czym polega znormalizowany układ pasowań?
W jaki sposób oznaczamy pasowania normalne?
Co to sÄ… pasowania normalne uprzywilejowane?
Co to jest otwór podstawowy?
Na czym polega pasowanie według zasady stałego otworu?
Co to sÄ… pasowania luz
ne?
Co to jest luz najmniejszy?
Jakich narzędzi pomiarowych można użyć do pomiaru średnicy wałka?
Jakich narzędzi pomiarowych można użyć do pomiaru średnicy otworu?
Jakich narzędzi pomiarowych można użyć do pomiaru kąta płaskiego?
Jakich narzędzi pomiarowych można użyć do pomiaru gwintu?
Co to jest chropowatość powierzchni?
Jakie parametrów używa się do opisu chropowatości powierzchni?
Co to jest i jak się wyraża niepewność wyniku pomiaru?
Jakie czynniki decydują o wyborze narzędzia pomiarowego w celu wykonania pomiaru?
Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wyznacz wymiary graniczne, odchyłki oraz tolerancję wymiarów podanych na rysunku:
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
15
Rysunek do ćwiczenia 1
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
przygotować arkusze norm PN EN 20286 1:1996 i PN EN 20286 2:1996
korzystając z ww. norm oraz wzorów podanych w p. 4.1 wyznaczyć:
wymiar Ø60: es =.................mm, ei = .................mm,
Aw =................mm, Bw = ................mm, T =............mm,
wymiar Ø50K7: ES =...........mm, EI = .................mm.
Ao = ................mm, Bo =...................mm, T = ..............mm,
wymiar 40: es =.................mm, ei =....................mm,
Aw =................mm, Bw =...................mm, T =..............mm,
wymiar 55: es = .................mm, ei = ..................mm,
Aw = .................mm, Bw =........ ........mm, T =...............mm,
wymiar 20: es = ..................mm, ei =..................mm,
A = ..................mm, B = ...................mm, T =................mm,
wymiar Ø18H6 : ES = ...........mm, EI =................mm,
Ao = ...........mm, Bo =...............mm, T =................mm,
wymiar Ø50h7: es = .............mm, ei = ................mm,
Aw =...............mm, Bw =...............mm, T =................mm.
Wyposażenie stanowiska pracy:
normy PN EN 20286 1:1996 i PN EN 20286 2:1996,
Poradnik dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Oblicz tolerancje pasowania oraz luzy średnie Sm i wciski średnie Nm następujących
pasowań:
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
16
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
przygotować arkusze norm PN EN 20286 1:1996 i PN EN 20286 2:1996 oraz PN  ISO
1829:1996,
odczytać z tabel odchyłki wałków i otworów z tablic,
obliczyć tolerancje pasowania Tp,
obliczyć luzy (wciski) najwiejsze Smax (Nmax) i najmniejsze Smin (Nmin) dla
poszczególnych pasowań z wzorów podanych w rozdziale 4.1,
wyznaczyć luzy i wciski średnie Sm i Nm,
zapisać wyniki obliczeń:
ES = .............mm, EI =................mm, es =................mm, ei =.................mm,
Tp = ..............mm, Smax =............mm, Smin = ............mm, Sm =.................mm,
Nmin=............mm, Nmax =.............mm Nm =................mm.
ES = .............mm, EI =................mm, es =................mm, ei =.................mm,
Tp = ..............mm, Smax =............mm, Smin = ............mm, Sm =.................mm,
Nmin=............mm, Nmax =.............mm Nm =................mm.
ES = .............mm, EI =................mm, es =................mm, ei =.................mm,
Tp = ..............mm, Smax =............mm, Smin = ............mm, Sm =.................mm,
Nmin=............mm, Nmax =.............mm Nm =................mm.
Wyposażenie stanowiska pracy:
Normy PN EN 20286 1:1996 i PN EN 20286 2:1996, oraz PN  ISO 1829:1996,
Poradnik dla ucznia.
Ćwiczenie 3
Określ, jakie narzędzia pomiarowe użyjesz do pomiaru wymiarów konstrukcyjnych części
pokazanej na rysunku w ćwiczeniu 1, jeśli dysponujesz suwmiarką dwustronną uniwersalną
umożliwiającą pomiar z niepewnością ep = ą 0,03 mm, mikrometrami do pomiaru średnic
zewnętrznych, wewnętrznych oraz głębokości, które umożliwia ją pomiar z niepewnością ep
= Ä… 0,002 mm.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
sprawdzić poniższy warunek dla poszczególnych wymiarów:
Niepewność pomiaru ep powinna stanowić niewielką część tolerancji T mierzonego wymiaru.
Zaleca siÄ™, aby 0,1 T d" ep d" 0,2 T,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
17
zanotować wyniki sprawdzenia dla poszczególnych wymiarów i wybrać do pomiaru
suwmiarkÄ™ bÄ…dz
mikrometr.
Wyposażenie stanowiska pracy:
suwmiarka uniwersalna o ep = Ä… 0,03mm,
mikrometr do pomiaru średnic zewnętrznych o ep = ą 0,002mm,
poradnik dla ucznia.
Ćwiczenie 4
Wykonaj pomiary kątów części maszyn.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
obejrzeć detale, których kąty ma zmierzyć,
zidentyfikować narzędzia pomiarowe do mierzenia kątów,
sprawdzić zakresy pomiarowe narzędzi pomiarowych,
wybrać dla każdego detalu metodę i przyrządy pomiarowe,
dokonać pomiaru,
porównać wyniki pomiaru tych samych kątów wykonanych przy pomocy różnych
przyrządów pomiarowych,
zinterpretować występujące różnice,
zapisać wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
kÄ…tomierz uniwersalny,
kÄ…tomierz optyczny,
kÄ…tomierz zegarowy,
liniał sinusowy,
wałeczki i kulki,
płytki wzorcowe,
części maszyn,
poradnik dla ucznia.
Ćwiczenie 5
Zmierz wysokość tulei za pomocą czujnika zegarowego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
sprawdzić zakres pomiarowy czujnika,
suwmiarką zmierzyć wysokość tulei,
oczyścić trzpień pomiarowy czujnika zegarowego (przemyć i wytrzeć do sucha),
zamocować czujnik na statywie,
oczyścić badaną tuleję,
ustawić stos płytek wzorcowych na wskazany wymiar przez suwmiarkę na płycie
pomiarowej,
zwalniając blokadę statywu ustawić czujnik tak, aby końcówka czujnika stykała się pod
naciskiem ze stosem płytek wzorcowych,
wyzerować czujnik,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
18
usunąć spod trzpienia płytki wzorcowe i umieścić w to miejsce badaną tuleję,
odczytać wskazania czujnika,
odczyt zsumować z wysokością stosu płytek,
wykonać pomiar w trzech punktach tulei,
obliczyć na podstawie wyników pomiarów wysokość tulei.
Wyposażenie stanowiska pracy:
czujnik zegarowy,
zestaw płytek wzorcowych,
statyw, płyta pomiarowa,
suwmiarka,
poradnik dla ucznia.
Sprawdzian postępów
Tak
Nie
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
19
wyznaczyć odchyłki i tolerancję wymiaru tolerowanego
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
20
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
21
wybrać z tablicy zawartej w normie PN pasowanie normalne uprzywilejowane luz
ne dla
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
22
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
23
wybrać narzędzie pomiarowe odpowiednie do pomiaru wymiaru tolerowanego o danej
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
24
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
25
wykonać z różną dokładnością pomiar części maszyn?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
26
Obróbka ręczna oraz maszynowa obróbka wiórowa
Materiał nauczania
Obróbka ręczna
Obróbka ręczna obejmuje takie operacje jak: trasowanie na płaszczyz
nie oraz operacje
ślusarskie, takie jak: ścinanie, przecinanie, prostowanie, gięcie, cięcie, piłowanie, wiercenie
ręczne, gwintowanie, nitowanie, lutowanie skrobanie oraz prace montażowe.
Trasowanie oznacza czynność wyznaczania linii obróbkowych, środków otworów, osi
symetrii oraz zarysu części przed obróbką. Trasowanie stosuje się w produkcji jednostkowej.
Trasowania dokonuje się na blachach, płytach, odlewach, korpusach itp.
Używane do trasowania narzędzia traserskie przedstawiono na rysunku 20.
Przed przystąpieniem do trasowania należy: oczyścić materiał i sprawdzić jakość i stan
materiału przeznaczonego do trasowania. Pęknięcia, skrzywienia materiału są
niedopuszczalne. Sprawdzić prawidłowość naddatków na póz
niejszą obróbkę. W razie
potrzeby pomalować materiał cienką warstwą farby w celu lepszej widoczności tasowanych
linii. Rysik i punktak muszą być należycie naostrzone na ostrzałce. Trasowanie rozpoczyna
się zwykle od wyznaczenia głównych osi symetrii przedmiotu. Przecięcia linii oraz środki
okręgów, punktuje się, co ułatwia póz
niejsze odtworzenie trasowanych linii w przypadku ich
starcia. Odmierzanie wymiarów odbywa się za pomocą cyrkla traserskiego lub przymiaru wg
wymiarów podanych na rysunku technicznym elementu. Trasowanie środka otworu polega
zwykle na trasowaniu dwóch prostopadłych linii, a następnie punktowaniu miejsca przecięcia
linii.
Rys. 20 Narzędzia traserskie
a  rysik, b  suwmiarka traserska z podstawą, c  znacznik stosowany do wykreślania linii
poziomych,
e  cyrkle traserskie, f  punktak, g  liniał traserski, h  kątownik, i  środkownik do
wyznaczania środka na płaskich powierzchniach przedmiotów walcowych., j  pryzma
traserska, k, l  płyty traserskie [7, s. 91]
Zasady bezpiecznej pracy przy trasowaniu
Stanowisko pracy przy trasowaniu powinno być należycie oświetlone. W czasie trasowania
starannie ustawiać ciężkie przedmioty tak, aby nie spowodowały urazu kończyn w razie
upadku. Zachować porządek na stanowisku pracy. Zwracać szczególną uwagę na narzędzia
ostre (rysiki, cyrkle, znaczniki) przechowując je w odpowiedni sposób.
Przecinanie metali piłką  polega na oddzielaniu części materiału za pomocą brzeszczotu
zamocowanego w oprawce (rys. 21).
Rys.21 Piłka ręczna [
a  budowa, b  ukształtowane ostrze brzeszczotu7, s. 112]
Należy zwrócić uwagę na kształt i pochylenie zębów brzeszczotu. Zęby powinny mieć
kierunek nachylenia ku przedniemu uchwytowi. Przecinany przedmiot mocujemy w imadle
w ten sposób, aby linia cięcia znajdowała się blisko szczęk imadła. Zapobiega to
występowaniu drgań przedmiotu. Cięcie jest wtedy bardziej dokładne. Płaskie przedmioty
przecina się wzdłuż szerszej krawędzi. Przecinanie rur wymaga ich zamocowania w imadle za
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
27
pomocÄ… pryzm wykonanych z drewna. Przecinanie cienkiej blachy wymaga jej mocowania
w imadle między drewnianymi nakładkami.
Zasady bezpiecznej pracy przy piłowaniu:
Należy przed przystąpieniem do pracy sprawdzić stan narzędzi. Należy usunąć ze stanowiska
pracy zbędne przedmioty i narzędzia. Niedopuszczalne jest zostawianie w pobliżu jedzenia.
Opiłki usuwamy szczotką, nigdy rękami. Stanowisko pracy powinno być odpowiednio
oświetlone.
Gięcie i prostowanie blach i prętów  Przed przystąpieniem do gięcia należy ustalić wymiary
materiału wyjściowego. Czy po gięciu uzyskamy wymiary elementu odpowiadające
warunkom technicznym, np. wymiarom podanym na rysunku technicznym. Długość
materiału wyjściowego L do wykonania przedmiotu podanego na rysunku 22 obliczamy
w następujący sposób:
Rys. 22 Przedmiot wygięty z blachy [7, s. 127]
Przedmiot składa się z pięciu odcinków: a, b, c oraz dwóch łuków o promieniu r wg linii
obojętnej przekroju, która przebiega w warstwie środkowej blachy o grubości g. Długość
łuku wynosi: 2Ąr/4 = Ąr/2 , a więc:
L = a + b + c + 2 x Ä„r/2 = a + b + c + Ä„r
Promień gięcia powinien być odpowiedni do właściwości materiału. Zbyt mały może
prowadzić do pękania materiału. Gięcie płaskowników wykonuje się najczęściej w szczękach
imadła przy użyciu klocka (rys. 23)
Rys. 23 Wyginanie płaskownika pod kątem prostym w imadle [7, s. 128]
Prostowanie blach, płaskowników, wałków, prętów jest operacją trudną, wymagającą
wprawy. Prostowanie blach (rys. 24) polega na ułożeniu blachy na płycie do prostowania,
wypukłością do góry.
Rys. 24 Prostowanie blachy
a  schemat uderzeń przy prostowaniu blachy, b  uderzanie gumowym młotkiem, c 
prostowanie za pomocą walców, d  prostowanie na prasie [7, s. 132]
Następnie wykonujemy obrys wypukłego miejsca kredą lub ołówkiem. Uderzamy blachę
młotkiem gumowym w kierunku od brzegów blachy ku wypukłości. Lepszym sposobem jest
prostowanie za pomocą walców lub prasy. Wówczas blachę umieszczamy między dwoma
płytami stalowymi. Prostowanie płaskowników polega na jego ułożeniu wypukłością ku
górze i uderzaniu w wypukłe miejsce. Prostowanie prętów okrągłych wykonuje się podobnie
jak prostowanie płaskowników. Prostowanie wałków wykonuje się na specjalnej prasie do
prostowania wałków pokazanej na rys. 25.
Rys.25. Prasa do prostowania wałków [7, s. 133]
Warunki bezpiecznej pracy podczas gięcia i prostowania.
Należy zwracać uwagę na stan techniczny używanych narzędzi. Należy pamiętać, że
krawędzie blach mogą być bardzo ostre, co łatwo może doprowadzić do skaleczenia rąk.
Stanowisko pracy powinno być odpowiednio oświetlone.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
28
Piłowanie  polega na skrawaniu warstwy materiału z powierzchni przedmiotu za pomocą
narzędzia nazywanego pilnikiem. Pilnik składa się z części roboczej oraz chwytu osadzonej w
rękojeści. Prawidłową postawę przy piłowaniu pokazano na rys. 26.
Rys. 27 Prawidłowa postawa przy piłowaniu
a  zgrubnym, b  wykańczającym, c  ustawienie nóg, d  prawidłowe uchwycenie pilnika, e
 trzymanie pilnika średniej wielkości [7, s. 140]
Pilniki używane do obróbki dobiera się w zależności od wymiarów, kształtu u wymaganej
gładkości obrabianej powierzchni. Pilniki dzielą się na zdzieraki (nr 0), równiaki (nr 1),
półgładziki (nr 2), gładziki (nr 3), podwójne gładziki (nr 4), jedwabniki (nr 5). Pilniki te
różnią się liczbą nacięć przypadających na jednostkę długości.
Na rys. 28 przedstawiono pilniki różnych kształtów oraz ich zastosowanie.
Rys. 28. Pilniki o różnych kształtach oraz ich zastosowanie
a i b  płaskie, c i d  trójkątne, g  mieczowe, h  trójkątne spłaszczone, k  nożowe,l  trójkątne do pil,
m  okrągłe [7, s. 141]
Wiercenie, pogłębianie, rozwiercanie  Wiercenie polega na wykonywaniu otworów
za pomocą wiertła i użyciu wiertarki. Najbardziej rozpowszechnionym rodzajem wierteł są
wiertła kręte (rys. 29).
.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
29
Rys. 29. Wiertło kręte
a  części składowe, chwyt stożkowy z płetwą , b  chwyt walcowy bez płetwy, c  chwyt walcowy bez płetwy
[7, s. 152]
Pogłębianie polega na powiększeniu średnicy otworu w jego początkowej części.
Najczęściej w celu umieszczenia walcowego lub stożkowego łba wkrętu. Pogłębianie
wykonuje się za pomocą pogłębiaczy (rys. 30).
Rys. 30 Pogłębiacze
a  stożkowy, b  czołowe [5, s. 75]
Rozwiercanie  jest stosowane w celu uzyskania dużej dokładności oraz gładkości
otworu, lub też uzyskania otworu stożkowego. Rozwiertaki umożliwiają uzyskanie otworów
o określonej klasie tolerancji, np. H7. Rozwiertaki dzielimy na: zdzieraki oraz rozwiertaki
wykańczające.
Kształty rozwiertaków są pokazane na rys. 31.
Rys. 31 Rozwiertaki
a  części składowe, b  podziałka zębów rozwiertaka, c  rozwiertak zdzierak, d  rozwiertak o zębach
prostych, e  rozwiertak o zębach śrubowych, f  rozwiertak nastawny, g  komplet rozwiertaków stożkowych
[5, s. 76]
Podczas rozwiercania otworów w stali rozwiertak oraz brzegi rozwiercanego otworu
smarujemy olejem mineralnym. Przy rozwiercaniu miedzi używamy emulsji zawierającej
10% oleju wiertniczego. Natomiast przy rozwiercaniu aluminium używamy terpentyny
z naftÄ….
Naddatki na rozwiercanie wynoszą od ok. 0,5  1 mm dla średnic otworów do 2,5 mm
do ok. 2,53 mm dla otworów o średnicach rzędu 55  65 mm.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
30
Nacinanie gwintów (gwintowanie)  jest wykonywane przy pomocy narzynek (gwinty
zewnętrzne) lub gwintowników (gwinty wewnętrzne).
Narzędzia do gwintowania ręcznego są przedstawione na rysunkach 32 i 33.
Rys. 32 Narzynki okrągłe
a  przecięta, b  pełna, c  przekrój narzynki, d  oprawka z pokrętłem, e i f  regulacje zmieniające średnicę
gwintu [7, s. 167]
Narzynki mają postać hartowanych pierścieni wykonanych ze stali narzędziowej (NC6,
SW9 lub SW7), wewnątrz nagwintowanych. Pierścienie te mają wywiercone otwory tworzące
krawędzie tnące, i które służą do odprowadzenia wiórów.
Średnice zewnętrzne sworzni (wałków) pod gwint zależą od średnicy nominalnej gwintu
oraz od rodzaju gwintu (metryczny, rurowy, calowy). Średnice te można znalez
ć w tabelach
w poradnikach technicznych. Np. sworzeń stalowy pod gwint M10 powinien mieć średnicę
zewnętrzną równą 9,85  0,1. Kolejność operacji przy ręcznym nacinaniu gwintów jest zwykle
następująca: na oczyszczonej powierzchni sworznia (lub wałka) odmierza się długość, na
jakiej ma być nacinany gwint i mocuje się sworzeń lub wałek w imadle w położeniu
pionowym. Smaruje się sworzeń (wałek) olejem lnianym lub rzepakowym. Nakłada się
odpowiednią narzynkę osadzoną w oprawce z pokrętłem. Następnie pokręca się narzynką
w prawo o pełny obrót w prawo i w lewo około ź obrotu. Pokręcanie w ten sposób
kontynuujemy aż do dojścia narzynki do wyznaczonej długości gwintu. Sworzeń (wałek)
powinien mieć odpowiednie wymiary oraz stożkową część umożliwiającą wprowadzenie
narzynki. Następnie wykręcamy narzynkę i czyścimy narzędzie oraz wykonany gwint
z wiórów oraz oleju. Gwintowniki (rys. 33) służą do wykonywania gwintów wewnętrznych.
Rys. 33. Gwintownik
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
31
1  część robocza, 2  część skrawająca, 3  część wygładzająca, 4  chwyt, 5  łeb kwadratowy, 6  rowek,
7  krawędz
tnÄ…ca, 8  powierzchnia natarcia, 9  powierzchnia przyÅ‚ożenia, Ä…  kÄ…t przyÅ‚ożenia, ²  kÄ…t ostrza,
Å‚  kÄ…t natarcia, ´  skrawania [7, s. 170]
Przed wykonaniem gwintu należy wykonać otwór walcowy o odpowiedniej średnicy, zależnej
od rozmiaru i rodzaju gwintu oraz rodzaju materiału, w którym gwint ma być nacięty.
Wymiary średnic wierteł, które należy użyć do wiercenia otworów pod gwinty są podane
w tabeli 1. Np. do wykonania gwintu M5 w stali należy wykonać otwór wiertłem o średnicy
4.2 mm.
Tabela 1 Średnice wierteł do otworów pod gwinty [7, s. 171]
Do gwintowania ręcznego stosuje się komplet składający się z trzech gwintowników rys. 34:
Rys. 34. Gwintowniki do gwintowania ręcznego
a komplet, b kolejne zarysy gwintu wykonane poszczególnymi gwintownikami, c rozkład warstw
zdejmowanych poszczególnymi gwintownikami [7, s. 171]
Gwintowniki łatwo rozróżnić, ponieważ na ich chwytach znajdują się wygrawerowane
pierścienie. Na gwintowniku wstępnym znajduje się jeden pierścień, na zdzieraku dwa, a na
wykańczaku trzy pierścienie. Należy wykonać gwint kolejno najpierw pierwszym, potem
drugim i trzecim gwintownikiem. Ruchy wykonywane podczas gwintowania otworów są
bardzo podobne do ruchów wykonywanych przy wykonywaniu gwintów zewnętrznych.
Podczas gwintowania stosujemy smarowanie gwintownika. Przy gwintowaniu otworów
w stali stosujemy olej lniany. W przypadku aluminium stosujemy naftÄ™ z domieszkÄ… oleju. Po
wykonaniu gwintu należy oczyścić narzędzia i otwór gwintowany z wiórów i resztek smaru
użytego do gwintowania. Wykonane gwinty sprawdzamy za pomocą sprawdzianów do
gwintów.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
32
Zasady bezpiecznej pracy podczas nacinania gwintów
Zasady są podobne do tych, które obowiązują podczas wiercenia. Wióry usuwamy za
pomocą szczotki, nigdy palcami. Wiórów nie należy usuwać przez zdmuchiwanie, np.
sprężonym powietrzem.
Maszynowa obróbka wiórowa
Maszynowa obróbka wiórowa (obróbka skrawaniem) polega na zmianie wymiarów
przedmiotu przez usuwanie materiału w postaci wiórów z użyciem maszyny (obrabiarki).
Maszynowa (mechaniczna) obróbka wiórowa jest wykonywana za pomocą maszyn
nazywanych obrabiarkami skrawającymi. Ze względu na cechy ruchów narzędzia oraz
przedmiotu obrabianego podczas, obróbki wyróżnia się następujące operacje maszynowej
obróbki wiórowej:
Toczenie
Przedmiot obrabiany wykonuje ruch obrotowy, narzędzie (nóż tokarski) najczęściej jest
w tym czasie przesuwane równolegle do osi obrotu lub prostopadle do niej. Toczenie
wykonuje siÄ™ na obrabiarkach nazywanych tokarkami.
Wiercenie
Przedmiot jest nieruchomy zaś wiertło wykonuje ruch obrotowy i jednocześnie
prostoliniowy postępowy ruch posuwowy. Wiercenie wykonuje się przeważnie na wiertarce,
choć może być również wykonane na tokarce. Wówczas wiertło jest zamocowane
nieruchomo w koniku tokarki natomiast obraca siÄ™ przedmiot zamocowany w uchwycie
tokarki.
Frezowanie
Narzędziem jest frez, który wykonuje ruch obrotowy, natomiast przedmiot obrabiany jest
przesuwany, najczęściej prostoliniowo.
Struganie
Przedmiot oraz narzędzie wykonują ruchy prostoliniowe. Struganie stosuje się do
wykonywania płaszczyzn.
Dłutowanie: Przedmiot jest nieruchomy, natomiast narzędzie (nóż) wykonuje ruch
posuwisto  zwrotny względem przedmiotu obrabianego.
Ze względu na małą wydajność procesów strugania i dłutowania, procesy te są zastępowane
(tam, gdzie jest to możliwe) frezowaniem.
Szlifowanie: Narzędziem jest tarcza szlifierska (ściernica), która wykonuje ruch
obrotowy oraz jeden lub dwa ruchy posuwowe. Przedmiot obrabiany może jednocześnie
wykonywać drugi ruch posuwowy. Szlifowanie może służyć do obróbki płaszczyzn, wałków,
otworów oraz powierzchni kształtowych (np. kół zębatych).
Proces skrawania. Podczas skrawania tworzy się wiór pokazany na rysunku 35.
Rys. 35 Tworzenie się wióra podczas skrawania
a  warstwa zgnieciona i oderwana, b  warstwa ściskana, c  materiał jeszcze nie odkształcony, d  warstwa
zgnieciona po przejściu noża [7, s. 232]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
33
Wiór może być: wstęgowy, schodkowy lub odpryskowy. Rodzaj wióra zależy od
właściwości obrabianego materiału oraz ostrza i narzędzia skrawającego oraz szybkości
skrawania. Materiały ciągliwe dają wiór wstęgowy. Materiały kruche takie, jak np.: żeliwo
lub mosiądz dają wióry odpryskowe.
Najczęściej stosowanym narzędziem podczas obróbki skrawaniem jest nóż tokarski (rys. 36)
Rys. 36 Nóż tokarski
a  części składowe, b  elementy części roboczej noża tokarskiego [7, s. 229]
Chwyt służy do mocowania noża w imaku nożowym tokarki. Część robocza służy do
skrawania materiału. Powierzchnia natarcia przejmuje nacisk wióra. Powierzchnie
przyłożenia wraz z powierzchnią natarcia tworzą krawędzie skrawające oraz główne kąty
ostrza. Na rysunku 37 pokazano nóż tokarski z zaznaczonymi głównymi kątami ostrza.
Rys. 37 Główne kąty ostrza noża tokarskiego [7, s. 231]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
34
Kąt przyłożenia ą jest zawarty między prostopadłą AC do płaszczyzny podstawowej
noża, a powierzchnią przyłożenia. Kąt natarcia ł jest zawarty między linią poziomą AB,
a powierzchniÄ… natarcia. KÄ…t ostrza ² jest zawarty miÄ™dzy powierzchniÄ… przyÅ‚ożenia,
a powierzchniÄ… natarcia. KÄ…t skrawania ´ jest sumÄ… kÄ…tów przyÅ‚ożenia i ostrza ´ = Ä… + ². KÄ…ty
Ä…, ², Å‚ nazywa siÄ™ głównymi kÄ…tami noża.
Ä… + ² + Å‚ = 900 .
Noże tokarskie mogą być: jednolite, gdy są wykonane z węglowej stali narzędziowej,
noże z przylutowaną płytką z węglika spiekanego, noże, w których część robocza jest
wykonana ze stali narzędziowej i jest zgrzana z chwytem wykonanym z tańszej stali
konstrukcyjnej.
Parametry oraz warunki skrawania obejmujÄ…:
przy toczeniu: posuw zwiÄ…zany obrotami wrzeciona (mm/obr),
przy frezowaniu: posuw odnoszący się do jednego zęba frezu (mm/1ząb).
Podczas maszynowej obróbki wiórowej na skutek tarcia wydzielają się duże ilości ciepła.
Nagrzewa się ostrze oraz przedmiot obrabiany, co może doprowadzić do zniszczenia
narzędzia skrawającego, np. jego rozhartowania i szybkiego stępienia. Dlatego podczas
obróbki są stosowane ciecze chłodząco  smarujące. Ciecze te są nazywane chłodziwami.
Tokarka jest obrabiarkÄ… przeznaczonÄ… do toczenia powierzchni obrotowej. Na tokarce
można wykonać również inne operacje, takie jak: wytaczanie, wiercenie, rozwiercanie,
przecinanie, wykonywanie gwintów zewnętrznych i wewnętrznych. Tokarki występują
w wielu odmianach i typach.
W grupie tokarek ogólnego przeznaczenia najbardziej uniwersalną jest tokarka
pociągowa kłowa (rys. 38). Tokarka pociągowa jest wyposażona w śrubę pociągową, albo
tzw. wałek pociągowy oraz zębatkę. Mechanizmy te służy do napędu suportu tokarki. Suport
stanowi zespół konstrukcyjny obrabiarki wykonujący ruch posuwowy prostoliniowy
w jednym lub dwóch kierunkach. W obrabiarce można wyróżnić następujące główne:
podstawa 17 oraz 25, łoże 31, skrzynka suportowa 22, konik 16, imak narzędziowy 15 śruba
pociągowa 19, wałek pociągowy 20, zespół przekładni zębatych do napędu wrzeciona 13.
Wałek toczony 14 jest mocowany w kłach (po uprzednim wykonaniu na obu końcach wałka
otworów tzw. nakiełków). Jeden kieł jest w tulei konika 14 oraz wrzeciona 13. Napęd
wrzeciona 13 jest przenoszony z silnika elektrycznego 12 poprzez przekładnie pasowe oraz
zębate. Napęd obrabianego wałka 14 jest przenoszony z tarczy zabierakowej związanej
w wrzecionem 13 poprzez palec zabierakowy 28 i zabierak 29. Nóż tokarski 26 jest
zamocowany w imaku nożowym 15, który wraz z suportem może się poruszać wzdłuż
prowadnic 18 łoża 31. Loże jest wsparte na dwóch podstawach 17 i 25. Śruba pociągowa 19
lub wałek pociągowy 20 są napędzane z wrzeciona przez układ kół zębatych 1  8. W tym
celu ruch obrotowy wrzeciona 13 przenoszą koła zębate 1, 2 lub 1, 2, 3 na koło 4. Koła te
tworzą, tzw. nawrotnicę pokazaną na rysunku 39. Nawrotnica jest przekładnią zębatą
o przełożeniu 1, która służy do zmiany kierunku obrotów wałka lub śruby pociągowej przy
zachowaniu tego samego kierunku obrotów wrzeciona. Umożliwia to zmianę kierunku
przesuwu mechanicznego sań wzdłużnych i poprzecznych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
35
Rys. 38 Tokarka pociągowa kłowa [7, s. 242]
Rys. 39 Nawrotnica [7, s. 248]
Gitara i koła zmianowe (rys. 40)  stanowią mechanizm znajdujący się między
nawrotnicą a skrzynką posuwów, który jest używany przy nacinaniu gwintów na tokarce za
pomocą noża tokarskiego. Przez odpowiedni dobór kół zmianowych (komplet różnych kół
stanowi wyposażenie tokarki) jest ustalane przełożenie mechaniczne między wrzecionem 13,
a śrubą pociągową 19.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
36
Rys. 40. Gitara i koła zmianowe [7 s. 248]
Przełożenie mechaniczne i między suportem, a wrzecionem jest równe:
i = Sh/Sp,
gdzie: Sh  skok nacinanego gwintu,
Sp  skok śruby pociągowej.
i = Sh/Sp " z1/z2 " z3/z4
W komplecie kół zmianowych znajduje się koło zębate o 127 zębach. Koło to jest używane
do nacinania gwintów calowych i rurowych, w których skok jest wyrażony w calach.
Skrzynka posuwów (rys. 41) jest mechanizmem tokarki, który służy do szybkiej zmiany
przełożenia.
Rys. 41 Skrzynka posuwów (skrzynka Nortona) [7 s. 249]
Napęd jest przenoszony od koła zmianowego na wałek wielowypustowy 1 z kołem
przesuwnym 10, który jest osadzony na tym wałku. Koło to zazębia się z kołem zębatym 11,
którego oś jest umieszczona na dz
wigni d. Dz
wignię d można wychylać w górę i w dół za
pomocą rękojeści 9 i wybierać w ten sposób zazębienie koła 11 z jednym z kół 1 
8,osadzonych na stałe na wałku II. Po zazębieniu kół dz
wigniÄ™ d zabezpiecza siÄ™ w zadanym
położeniu za pomocą sworznia lub zatrzasku. Skrzynka Nortona umożliwia wybór
przełożenia między wrzecionem tokarki, a wałkiem pociągowym lub śrubą pociągową, a więc
ustalenie wartości posuwu narzędzia w mm na jeden obrót wrzeciona. Suport (rys. 4.46) jest
zespołem konstrukcyjnym wykonującym prostoliniowe ruchy posuwowe w kierunku
równoległym lub prostopadłym do osi wrzeciona.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
37
Rys. 42. Suport tokarki [7, s. 245]
Do suportu jest mocowany imak nożowy 1 za pomocą śruby 2 z nakrętką 3. Podstawowymi
częściami suportu są sanie wzdłużne 6 oraz sanie porzeczne 12. Na saniach poprzecznych jest
mocowana obrotnica 15 używana, np. do toczenia powierzchni stożkowych. Sanie wzdłużne
6 są przesuwane mechanicznie po prowadnicach 7 za pomocą napędu tokarki za
pośrednictwem wałka pociągowego 10 lub śruby pociągowej 9, względnie ręcznie za pomocą
rękojeści 11. Podobnie, sanie poprzeczne są poruszane mechanicznie lub ręcznie za pomocą
rękojeści 11.
Konik  (rys. 43) służy do podtrzymywania w kłach przedmiotów podczas toczenia. Kieł
jest osadzony w stożkowym otworze tulei 3. W otworze tym mogą być również osadzane
narzędzia, takie jak wiertła, rozwiertaki, gwintowniki. Konik jest osadzony na prowadnicach
łoża tokarki. Może być przesuwany i mocowany w dowolnym miejsca, łoża za pomocą
rękojeści 7.
Rys. 43. Konik
1 korpus konika, 2  płyta, 3  tuleja, 4  nakrętka połączona na stałe z tuleją 3, 5  kieł, 6  śruba, 7  rękojeść
do ustalania pozycji konika na prowadnicach łoża tokarki, 8  pokrętło do przesuwania tulei, 9  śruba,
10  zacisk tulei konika [7 s. 245]
Mocowanie przedmiotu w kłach  zamocowanie wałka w kłach wymaga uprzedniego
wykonania nakiełków na powierzchniach czołowych wałka. Kształty nakiełków pokazano na
rysunku 44. Nakiełki wykonuje się frezami do nakiełków na obrabiarkach nazywanych
nakiełczarkami. Można je również wykonać na tokarce mocując wałek w uchwycie zaś frez
do nakiełków w tulei konika.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
38
Rys.44. Kształt nakiełków
a  nakiełek zwykły , b  nakiełek chroniony [7, s. 252]
Frezowanie i frezarki  podczas frezowania materiał jest oddzielany za pomocą
obracającego się narzędzia wieloostrzowego nazywanego frezem na obrabiarce nazywanej
frezarką. Frez wykonuje ruch obrotowy, zaś przedmiot wykonuje ruchy posuwowe względem
obracającego się frezu. Frezowanie ma szerokie zastosowanie, głównie do obróbki
powierzchni kształtowych, rowków, gwintów oraz wykonywania uzębień kół zębatych.
Rozróżnia się frezowanie walcowe oraz czołowe (rys. 45).
Rys 45. Frezowanie a  walcowe, b  czołowe [5, s. 248]
Zależnie od kierunku posuwu przedmiotu względem frezu mamy frezowanie przeciwbieżne
lub współbieżne (rys. 46)
Rys. 46. Frezowanie a  współbieżne, b  przeciwbieżne [5 s.248]
Przy frezowaniu współbieżnym, na początku pracy zęba frezu, przy jego  wejściu w materiał
jest oddzielany duży fragment materiału, siła skrawania jest więc na początku bardzo duża.
Mamy więc do czynienia z uderzeniowym wejściem frezu w materiał. Z tych powodów
frezowanie współbieżne jest rzadko stosowane. Mimo, że frezowanie współbieżne jest
bardziej wydajne niż frezowanie przeciwbieżne to jednak ma ono istotne wady: wymaga
bardzo sztywnych (i bardziej kosztownych) mechanizmów posuwowych frezarek ponieważ
podczas obróbki istnieje tendencja to powstawania drgań obrabiarki.
Frezy  (rys. 47) są wykonywane z wysokogatunkowej stali narzędziowej, zwykle
szybkotnącej (np. NC 6 lub NC10). Większe frezy mają ostrza wykonane z płytek z węglików
spiekanych przylutowanych do chwytów wykonanych ze stali konstrukcyjnej. W dużych
frezach (głowicach frezerskich) jako ostrza są stosowane wymienne płytki z węglików
spiekanych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
39
Rys. 47. Rodzaje frezów
a  walcowy, b  zespolony walcowy, c  walcowo  czołowy, d  głowica frezerska, e  głowica nasadzana ,
f  frez tarczowy trzystronny, g  piłka frezerska (frez piłkowy), h  tarczowy trzystronny o wymiennych
ostrzach, i  kątowy, j  palcowy, k  trzpieniowy, (l,m,o)  kształtowe, n  zespolony do rozwiertaków, p  do
frezów, r  kształtowy do kół zębatych, s  modułowy do kół zębatych [7, s. 286]
Frezarki  dzieli się na ogólnego przeznaczenia (uniwersalne), specjalizowane,
specjalne.
Najbardziej rozpowszechnione są frezarki ogólnego przeznaczenia wspornikowe, które dzielą
siÄ™ na frezarki poziome  a i b oraz pionowe c. Frezarki wspornikowe poziome majÄ… poziomÄ…
oÅ› wrzeciona (rys. 48).
Rys. 48 Frezarka wspornikowa pozioma
1 podstawa, 2  korpus, 3  sanie pionowe, 4  stół, 5  wspornik śrubowy, 6  prowadnice poziome,
7  suport poprzeczny, 8  suportowy stół roboczy , 9  belka, 10  podtrzymka trzpienia frezarskiego. Na
rysunku trzpień nie został pokazany [7, s. 288]
Stół roboczy jest wyposażony w rowki teowe. Przedmiot obrabiany jest mocowany na stole
roboczym 8 za pomocą docisków obrabiarki (rys. 49).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
40
Rys. 49 Mocowanie przedmiotów na frezarce
a  bezpośrednio na stole frezarki: 1 przedmiot obrabiany, 2  śruby teowe, 3  nakładki, 4  stół,
b  w imadle maszynowym, c  we wrzecionie podzielnicy oraz w kle konika: 1 przedmiot obrabiany, 2  frez,
3  kieł zamocowany w podzielnicy , 5  kieł zamocowany w koniku, 6  konik, 7  stół frezarki [7, s. 292]
Szlifowanie i szlifierki  szlifowanie jest obróbką wiórową wykonywaną za pomocą
ściernicy w obrabiarkach nazywanych szlifierkami. Ziarna ściernicy są wykonane z bardzo
twardego minerału, np. korundu, a nawet diamentu. Prędkość obwodowa ściernicy wynosi od 10
do 80 m/s.
Podczas szlifowania wydzielają się na skutek tarcia duże ilości ciepła. Dlatego też szlifowanie
wymaga intensywnego chłodzenia przedmiotu obrabianego oraz ściernicy cieczami chłodząco
 smarującymi. Ściernice używane do szlifowania dzieli się na nasadzane i na trzpieniowe.
Ściernice nasadzane mogą mieć rozmaite kształty poprzeczne.
W czasie pracy kształt poprzeczny ściernic ulega zniekształceniu. Dlatego też tarcze muszą
być co pewien czas wyrównywane i czyszczone. Do wyrównywania tarcz stosuje się
narzędzia diamentowe osadzone w oprawkach. Do czyszczenia używa się specjalnych
narzędzi do czyszczenia ściernic.
Szlifierki dzielą się na: ogólnego przeznaczenia, specjalizowane oraz specjalne.
Szlifierki ogólnego przeznaczenia dzielą się na: szlifierki do wałków, szlifierki do otworów,
szlifierki do płaszczyzn. Szlifierki do wałków dzieli się z kolei na szlifierki kłowe i bezkłowe.
W szlifierce kłowej wałek jest mocowany w kłach napędzanego wrzeciennika. Ściernica jest
zamocowana we wrzecionie ściernicy i wykonuje ruch obrotowy.
Szlifierka do wałków (rys. 50) składa się z następujących zespołów: łoża 5, stołu 1,
wrzeciennika napędzanego silnikiem elektrycznym 2, głowicy szlifierskiej napędzanej
osobnym silnikiem 3 oraz konika 4. Głowica szlifierska może wykonywać ruchy wzdłużne
oraz poprzeczne do osi szlifowanego wałka. Szlifierki uniwersalne są ponadto wyposażone
w obrotnicę, dzięki czemu jest możliwe skręcenie głowicy o pewien kąt. Szlifierka jest
wyposażona w obrotnicę umożliwiającą szlifowanie stożków.
Szlifierki do płaszczyzn umożliwiają szlifowanie płaskich powierzchni zewnętrznych.
Mogą mieć wrzeciono ustawione poziomo lub pionowo. W szlifierkach z głowicą pionową
ściernica pracuje stroną czołową, zaś w szlifierkach z głowicą poziomą ściernica pracuje
powierzchnią walcową. Ruch stołu może być postępowy  zwrotny lub obrotowy. W związku
z tym szlifierki do płaszczyzn dzielimy na (rys. 51): z poziomą osią wrzeciona i stołem
wykonującym ruch postępowy  zwrotny w dwóch kierunkach (a), z poziomą osią wrzeciona
i obrotowym ruchem stołu (b), z pionową osią wrzeciona i ruchem postępowym  zwrotnym
w dwóch kierunkach (c), z pionową osią wrzeciona i obrotowym ruchem stołu (d).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
41
Rys.50 Szlifierka do wałków
1  stół, 2  silnik napędu wrzeciennika, 3  głowica szlifierska, 4  konik, 5  łoże [7, s. 299]
Rys. 51 Układy szlifierek do płaszczyzn [7, s. 300]
Obrabiarki sterowane numerycznie (CNC)
W obrabiarkach sterowanych numerycznie CNC (ang. Computer Numerical Control)
proces obróbki jest sterowany przez komputer zgodnie z uprzednio napisanym
i wprowadzonym do układu sterowania obrabiarki programem (rys. 52).
Ruchy posuwowe są wykonywane automatycznie bez angażowania osób obsługujących.
W obrabiarkach tych brak jest elementów ręcznego napędu posuwów. Sanie obrabiarek są
napędzane przez serwonapędy wyposażone w przekładnie śrubowe toczne umożliwiające
realizację ruchów postępowych oraz w układy pomiaru położenia. Mierzone na bieżąco
wartości przemieszczeń są podawane do układu sterowania gdzie są porównywane
z zaprogramowanymi wartościami zadanymi. Na podstawie różnic tych wartości regulatory
sterują silnikami serwonapędowymi sań obrabiarki.
Obrabiarki sterowane numerycznie majÄ… szereg zalet w stosunku do obrabiarek
konwencjonalnych:
duża dokładność obróbki,
stała, niezmienna jakość wytwarzania,
krótki czas obróbki,
krótki czas przezbrajania.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
42
Rys. 52. Frezarka sterowana numerycznie [10, s. 233]
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. W jakim celu jest stosowane trasowanie?
2. Jakie narzędzia są używane przy trasowaniu i określić ich przeznaczenie?
3. W jaki sposób należy mocować przedmiot w imadle w celu wykonania przecinania piłką?
4. W jaki sposób wykonujemy prostowanie prętów i wałków?
5. W jakim celu jest stosowane rozwiercanie?
6. Jakich narzędzi używamy do gwintowania?
7. Jakie są rodzaje obróbki wiórowej?
8. Czym charakteryzuje siÄ™ proces toczenia?
9. Czym charakteryzuje siÄ™ proces wiercenia?
10. Czym charakteryzuje siÄ™ proces frezowania?
11. Czym charakteryzuje się proces dłutowania?
12. Czym charakteryzuje siÄ™ proces szlifowania?
13. Z jakich części składa się nóż tokarski?
14. Jakie charakterystyczne kąty występują w nożu tokarskim?
15. Jakie sÄ… parametry skrawania?
16. Jak zbudowana jest tokarka pociągowa kłowa?
17. Z jakich zespołów zbudowana jest frezarka wspornikowa pozioma?
18. Jakie są rodzaje frezów?
19. Jak zbudowana jest szlifierka?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
43
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Oblicz długość L płaskownika stalowego potrzebnego do wygięcia wspornika
pokazanego na rysunku.
Rysunek do ćwiczenia 1
Uwaga:
Długość płaskownika jest długością linii obojętnej przebiegającej przez warstwę środkową
płaskownika. Linia ta składa się z odcinków linii prostych i łuków okręgów. Promienie gięcia
(tu 4 i 5 mm) podawane na rysunkach technicznych dotyczÄ… powierzchni blachy, nie zaÅ› linii
obojętnej. Promienie gięcia, odnoszące się do linii obojętnej, są większe od promieni gięcia
podanych na rysunku o pół grubości płaskownika.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) obliczyć długości L [m],
2) zapisać wynik obliczeń: L =......................m.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- Poradnik dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Wytrasuj na arkuszu blachy zarys pokrywy pokazanej na rysunku poniżej. Materiał:
blacha aluminiowa PA2 lub stalowa miękka o grubości 3 mm. Zaznacz otwory do wiercenia.
Rysunek do ćwiczenia 2
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
44
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeczytać dokładnie rysunek techniczny oraz ustalić plan pracy,
2) zgromadzić właściwy materiał i narzędzia do trasowania i punktowania,
3) wytrasować na blasze zarys detalu zakładając ok. 0,5mm na obwodzie na obróbkę, która
będzie polegać na:
wycięciu detalu piłką,
wyrównaniu krawędzi pilnikiem,
wierceniu otworów,
4) w czasie ćwiczenia przestrzegać zasad bezpiecznej pracy,
5) po trasowaniu oczyścić i położyć na miejsce narzędzia traserskie oraz uprzątnąć
stanowisko traserskie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
rysunek techniczny detalu,
narzędzia traserskie,
poradnik dla ucznia.
Ćwiczenie 3
Rozpoznaj narzędzia do obróbki wiórowej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zidentyfikować narzędzia do obróbki wiórowej korzystając z katalogów,
2) odczytać parametry narzędzi,
3) zanotować nazwy i parametry.
Wyposażenie stanowiska pracy:
zestaw narzędzi do obróbki wiórowej,
katalogi,
poradnik dla ucznia.
Ćwiczenie 4
Wytocz z pręta stalowego ciągnionego detal przedstawiony na rysunku.
Rysunek do ćwiczenia 4
Po wytoczeniu wykonaj ręcznie, posługując się odpowiednimi narzędziami gwint M10 na
długości 60 mm.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
45
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) dokładnie przeczytać rysunek techniczny i ustalić plan dalszej pracy,
2) odciąć piłką odcinek pręta (sworzeń) o długości ok. 102 mm, zachowując naddatek 2 mm na
obróbkę,
3) zamocować sworzeń jednym końcem w uchwycie tokarki,
4) zamocować odpowiedni nóż tokarski w imaku nożowym,
5) ustawić odpowiednią prędkość wrzeciona,
6) założyć osłony na tokarkę,
7) posługując się pokrętłami do posuwów ręcznych, wykonać planowanie powierzchni
czołowych wałka oraz zakończenie stożkowe w celu lepszego prowadzenia narzędzia
przy nacinaniu gwintu,
8) po obróbce wyjąć detal z uchwytu i jeszcze raz sprawdzić wymiary z rysunkiem,
9) zamocować detal w imadle, korzystając z nakładek do mocowania wałków,
10) wykonać gwint, korzystając z odpowiednich narzędzi,
11) sprawdzić prawidłowość wykonania gwintu, nakręcając odpowiedni sprawdzian,
12) oczyścić i odłożyć na miejsce narzędzia oraz wyłączyć i oczyścić tokarkę,
13) w czasie wykonywania czynności roboczych przestrzegać zasad bezpiecznej pracy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
piłka do metalu,
tokarka z oprzyrzÄ…dowaniem,
zestaw narzynek,
sprawdzian do gwintów.
Ćwiczenie 5
Wykonaj na frezarce sterowanej numerycznie detal wskazany przez nauczyciela.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z rysunkiem wykonawczym elementu, który ma być wykonany,
2) zapoznać się z instrukcją obsługi frezarki numerycznej,
3) zapoznać się ze stanowiskową instrukcją BHP,
4) zamocować materiał na stole frezarki,
5) zamknąć osłony,
6) włączyć zasilanie obrabiarki,
7) wczytać plik, na którym jest zachowany program obróbki elementu, który ma zostać
wykonany,
8) uruchomić obrabiarkę i wykonać program obróbki,
9) zatrzymać maszynę, zdjąć wykonany element,
10) wyczyścić element i sprawdzić jego wymiary za pomocą suwmiarki,
11) wyczyścić maszynę.
Wyposażenie stanowiska pracy:
frezarka sterowana numerycznie,
rysunek techniczny detalu,
połfabrykat do obróbki,
program obróbki detalu,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
46
 instrukcja stanowiskowa bhp,
instrukcja obsługi.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) podać cel trasowania i punktowania?
2) wymienić narzędzia do trasowania?
3) podać cel i sposób wykonywania rozwiercania otworów?
4) wymienić narzędzie do pogłębiania otworów?
5) obliczyć długość blachy lub płaskownika niezbędnego do wygięc
elementu o kształcie podanym na rysunku technicznym?
6) wybrać średnicę wiertła potrzebnego do wykonania w elemencie
mosiężnym otworu gwintowanego M8?
7) podać sposób wykonywania gwintu zewnętrznego?
8) wytrasować zarys zgodnie z rysunkiem technicznym?
9) określić rodzaje obróbki wiórowej?
10) scharakteryzować proces toczenia?
11) scharakteryzować proces wiercenia?
12) scharakteryzować proces frezowania?
13) scharakteryzować proces szlifowania?
14) wymienić części składowe noża tokarskiego?
15) określić kąty występujące w nożu tokarskim?
16) wymienić i rozpoznać zespoły tokarki pociągowej kłowej?
17) wymienić i rozpoznać zespoły frezarki wspornikowej poziomej?
18) wykonać operacje obróbki skrawaniem na obrabiarce zgodnie
z rysunkiem technicznym?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
47
4.3. Obróbka plastyczna
4.3.1. Materiał nauczania
Obróbka plastyczna polega na odkształceniu elementu metalowego pod wpływem sił
zewnętrznych. Rozróżniamy obróbkę plastyczną na zimno oraz obróbkę plastyczną na gorąco.
Obróbka plastyczna jest na gorąco jeśli odbywa się w temperaturze wyższej od temperatury
rekrystalizacji danego stopu. W przeciwnym razie obróbka odbywa się na zimno.
W praktyce obróbka plastyczna na gorąco odbywa się w temperaturze przekraczającej znacznie
temperaturę rekrystalizacji bo wtedy zwiększa się plastyczność stopu i potrzebne są mniejsze
naciski do kształtowania.
Temperatury obróbki plastycznej na gorąco wynoszą:
dla stali ok. 750  1200 0C,
dla aluminium 350  450 0C,
dla mosiÄ…dzu ok. 700  800 0C.
Podczas obróbki plastycznej na zimno odkształcenia plastyczne zachodzą przy obciążeniach
przekraczających znacznie granicę sprężystości materiału. Zachodzi zjawisko zgniotu ziaren, które
ulegają wydłużeniu i spłaszczeniu. Struktura materiału staje się włóknista. Towarzyszy temu wzrost
wytrzymałości oraz zmniejszeniu plastyczności materiału wzdłuż włókien. Powstały zgniot oraz
umocnienie materiału może uniemożliwiać dalszą obróbkę plastyczną na zimno.
W celu przywrócenia właściwości materiału odkształconemu na zimno i usunięcia skutków zgniotu
należy wykonać wyżarzanie rekrystalizujące w temperaturze przekraczającej temperaturę
rekrystalizacji.
Podczas obróbki plastycznej na gorąco, a więc w temperaturze wyższej od temperatury
rekrystalizacji, nie zachodzi zjawisko zgniotu i umocnienia materiału.
Rozróżnia się następujące podstawowe rodzaje obróbki plastycznej:
kucie, walcowanie, tłoczenie, ciągnienie.
Kucie jest jedną z najstarszych i wciąż stosowanych metod obróbki plastycznej metali. Kucie
może być ręczne lub maszynowe. Kucie ręczne na ogół wykonuje się na gorąco za pomocą narzędzi
kowalskich.
Kucie maszynowe wykonuje się na prasach i młotach mechanicznych. Kucie może być
swobodne lub matrycowe (rys. 53).
Rys. 53 Kucie matrycowe
a) mocowanie matryc, b) odkuwka, c) okrojnik
1  górna część matrycy, 2  dolna część matrycy, 3  rozgrzany materiał, 4  dolna część młota
spoczywajÄ…ca na fundamencie, 5  bijak. [5, s. 300]
Podczas kucia matrycowego rozgrzany materiał umieszcza się w dolnej części matrycy,
a następnie uderza górną częścią matrycy, która jest zamocowana do bijaka młota do kucia
matrycowego. Podczas kucia część materiału wypływa, tworząc wokół odkuwki tzw. wypływkę,
która usuwa się na okrojniku zamocowanym na prasie. Kucie matrycowe można również
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
48
wykonywać na prasach hydraulicznych z wahającą matrycą. W prasach tych dolna część matrycy
jest przemieszczana ku górze za pomocą siłownika hydraulicznego. Górna część matrycy jest
połączona z mechanizmem, który nadaje jej złożony ruch wahadłowy w kilku płaszczyznach.
Tłoczenie jest operacją cięcia lub kształtowania elementów z blachy, folii lub płyt
niemetalowych.
Operacje cięcia wykonuje się na zimno lub na gorąco ma prasach wyposażonych w wykrojniki
(rys. 54).
Rys. 54 Wykrojniki
a) bez prowadzenia, b) z prowadzeniem słupowym 1, 2  słupy, 3  głowica, 4  stempel, 5  płyta tnąca, 6  płyta
podstawowa, 7  czop[7, s. 185]
Wykrojniki bez prowadzenia (rys. 54 a) są stosowane do mniej dokładnego wykrawania.
Stempel jest mocowany w suwaku prasy, zaś płyta tnąca spoczywa na stole prasy. W wykrojniku
z prowadzeniem słupowym (rys. 54 b) stempel 4 jest mocowany w głowicy 3, która jest
prowadzona w dwóch słupach 1 i 2. Czop 7 jest zamocowany do suwaka prasy. Do tłoczenia używa
się pras mimośrodowych lub hydraulicznych.
Kształtowanie jest operacją polegającą na: gięciu, ciągnieniu, wywijaniu, obciąganiu,
wygniataniu, wyciskaniu itp. Operacje te wykonuje się również na prasach wyposażonych
w narzędzia w postaci wytłaczaków, przetłaczaków, dotłaczaków itp. Ich konstrukcja przypomina
nieco budowę wykrojników. Przy wytłaczaniu na zimno elementów z blachy, gdy jest wymagane
tzw. głębokie tłoczenie (np. przy wytłaczaniu kubków o małej średnicy i dużej wysokości),
przetłaczanie jest wykonywane w kilku operacjach między którymi stosuje się wyżarzanie
rekrystalizujące w celu usunięcia skutków zgniotu i umocnienia materiału. Temperatury wyżarzania
rekrystalizujÄ…cego wynoszÄ…: dla stali ok. 5500C, aluminium ok. 2000C, mosiÄ…dzu ok. 300  4000C.
Brak wyżarzenia może w kolejnych przetłaczaniach skutkować pękaniem materiału. Operacje
kształtowania elementów z blachy są bardzo szeroko stosowane w produkcji wielkoseryjnej
i masowej (np. w przemyśle motoryzacyjnym do wyrobu karoserii, produkcji artykułów AGD).
Operacje te umożliwiają uzyskanie dużej wydajności produkcji. Wymagają złożonego
oprzyrządowania technologicznego oraz gatunków blach odpowiednich do operacji tłoczenia (tzw.
blach tłocznych i głęboko tłocznych). Do kształtowania używa się głównie pras hydraulicznych.
Walcowanie gwintów  jest operacją obróbki plastycznej stosowaną w produkcji masowej
śrub. Uzyskuje się przy tym korzystny układ włókien materiału śruby przez co oznaczają się one
dużą większą wytrzymałością i trwałością w stosunku do śrub wykonywanych metodą obróbki
wiórowej.
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Na czym polega obróbka plastyczna na gorąco?
2. Jakie zjawiska zachodzÄ… przy zgniocie?
3. Czy zjawisko zgniotu i umocnienia zachodzi przy obróbce plastycznej na gorąco?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
49
4. Na czym polega kucie matrycowe?
5. Do czego służą wykrojniki?
6. Jakie znasz operacje kształtowania?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wyjaśnij zjawiska zachodzące podczas kucia na gorąco elementu ze stali węglowej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczących kucia na gorąco,
2) przeanalizować zjawiska zachodzące w materiale podczas kucia,
3) podać zakres temperatury do jakiej powinien być nagrzany materiał do kucia,
4) zapisać uzyskane informacje
Wyposażenie stanowiska pracy:
literatura zgodna z p. 6 poradnika,
poradnik dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Wyjaśnij w jakim celu musi być stosowane międzyoperacyjne wyżarzanie rekrystalizujące
podczas głębokiego, wielooperacyjnego tłoczenia na zimno elementu z blachy stalowej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące tłoczenia na zimno,
2) przeanalizować zjawiska zachodzące w materiale podczas tłoczenia,
3) podać zakres temperatury w jakiej powinno być przeprowadzone wyżarzanie,
4) zapisać uzyskane informacje.
Wyposażenie stanowiska pracy:
literatura zgodna z p. 6 poradnika,
poradnik dla ucznia.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wyjaśnić, na czym polega obróbka plastyczna na gorąco?
2) wyjaśnić zjawiska zachodzą przy zgniocie?
3) wyjaśnić na czym polega kucie matrycowe?
4) wyjaśnić przeznaczenie wykrojników?
5) rozróżnić i scharakteryzować operacje kształtowania?
6) określić temperaturę wyżarzania rekrystalizującego elementów
wykonywanych z blachy stalowej metodą tłoczenia na zimno?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
50
4.4. Odlewanie precyzyjne, przetwórstwo tworzyw sztucznych
4.4.1. Materiał nauczania
Odlewanie jest znaną od dawna, wciąż stosowaną i bardzo efektywną techniką wytwarzania
elementów maszyn oraz przedmiotów codziennego użytku o złożonych kształtach przez
wypełnianie odpowiednio przygotowanych form ciekłym metalem. Odlewy wykonuje się ze
staliwa, żeliwa, stopów aluminium, magnezu, miedzi. Odlewanie stosuje się wówczas gdy inne
technologie np. obróbka wiórowa byłyby zbyt kosztowne.
Proces odlewania składa się z następujących części:
1. Wykonanie modelu przedmiotu.
2. Wykonanie elementów formy odlewniczej.
3. Wykonanie rdzeni, które odwzorowują kształty wewnętrzne przedmiotu.
4. Montaż formy.
5. Zalewanie formy ciekłym metalem.
6. Wyjęcie odlewu z formy, czyszczenie, obróbka wykańczająca.
Im bardziej skomplikowany kształt ma mieć odlew tym bardziej złożona jest forma odlewnicza.
Forma musi mięć taką budowę aby można było ją oddzielić od odlewu po jego zastygnięciu,
dlatego też forma jest zwykle dzielona i składa się z kilku części. Forma musi zawierać również
elementy, które umożliwiać będą zalanie jej ciekłym metalem, nazywane układem wlewowym
i przelewowym, który ma również za zadanie usuwanie powietrza z wnętrza formy podczas jej
zalewania ciekłym metalem.
Odlewanie można przeprowadzić w formach jednorazowego lub wielokrotnego użytku.
Metody odlewania
Odlewanie w formach piaskowych
Najbardziej wszechstronnÄ… ze wszystkich technik odlewniczych jest odlewanie przy
zastosowaniu form piaskowych. Do wykonania odlewu w formie piaskowej sÄ… potrzebne :
a) model przedmiotu, którego wymiary uwzględniają skurcz odlewniczy (ok.1,5%) oraz
pochylenie ścian pionowych. Modele są zwykle dzielone (składają się co najmniej z dwóch
części),
b) rdzenie, które służą do odwzorowania wewnętrznych powierzchni odlewu,
c) skrzynki formierskie, w których formuje się części modelu,
d) masa formierska
e) układ wlewowy i przelewowy, który odwzorowuje kanały wewnątrz formy, którymi płynie
metal podczas zalewania formy ciekłym metalem,
f) narzędzia do zagęszczania, ubijania, kształtowania masy formierskiej.
Wykonuje się drewniany lub metalowy wzorzec przedmiotu, który ma zostać odlany. Wzorzec
ten umieszcza się w skrzynce formierskiej, wsypuje do niej masę formierską, której głównym
składnikiem jest piasek, stąd nazwa formy. Masę ubija się go dookoła, maszynowo bądz
ręcznie.
Następnie należy wydobyć wzorzec w taki sposób, by nie uszkodzić odpowiadającej mu wnęki
w ubitej masie. Bardzo często odlew musi zostać wykonany w formie, której puste wnętrze jest
całkowicie otoczone ściankami. Aby taką formę wykonać, ubija się piasek wokół całego wzorca,
a uzyskaną formę rozcina się tak, by można było wzorzec wyciągnąć. Uzyskuje się w ten sposób
formę odlewniczą składającą się dwóch części, które należy następnie ponownie połączyć.
W ściance formy należy wykonać otwór wiodący do jej wnętrza, którym będzie nalewany metal.
Należy wykonać również inne otwory, służące do odprowadzania powietrza podczas wypełniania
formy. Po zastygnięciu metalu należy wyjąć odlew z formy. Nadmiar metalu, wypełniający
szczeliny pomiędzy częściami formy oraz otwór do nalewania, jest usuwany mechanicznie.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
51
Powierzchnia odlewu uzyskiwana tą metodą jest bardzo chropowata ze względu na ziarnistość ścian
piaskowej formy. Jednak stosując piasek drobniejszy, można uzyskać powierzchnie gładszą.
Stosowanie form piaskowych jest opłacalne wówczas, gdy należy wykonać niewielką partię
odlewów. Proces ten jest zbyt powolny i mało wydajny, aby opłacało się go stosować w produkcji
wieloseryjnej.
Odlewanie w formach wirujÄ…cych
Wyróżnić można:
a) odlewanie odśrodkowe,
b) odlewanie półodśrodkowe,
c) odlewanie pod ciśnieniem odśrodkowym.
W metodach tych forma jest wprowadzona w ruch obrotowy. Siła odśrodkowa powoduje lepsze
osadzanie się ciekłego metalu na wewnętrznych powierzchniach formy.
Odlewanie skorupowe
FormÄ™ skorupowÄ… wykonuje siÄ™ w temperaturze ok. 300 stopni Celsjusza z mieszaniny piasku
kwarcowego i żywicy fenolowo  formaldechydowej (tworzywo sztuczne). Forma ta powstaje na
metalowej gorącej płycie w czasie od kilku do kilkunastu minut. Następnie formę wygrzewa się
w temperaturze ok. 600 stopni Celsjusza i wówczas zachodzi jej utwardzanie. Ze względu na niski
koszt formy, metoda ta nadaje się do wykonywania odlewów w produkcji seryjnej. Masa odlewu
nie przekracza kilku kilogramów. Wadą tej metody jest to, że w jednej formie można wykonać
jeden odlew.
Metoda ta jest udoskonalana a polega to na wykonywaniu form wieloczęściowych, które
następnie są sklejane i spinane obejmami. W takich formach wykonuje się odlewy ze stopów
aluminium. Jakość powierzchni i dokładność odlewu są zbliżone do odlewania ciśnieniowego.
Otrzymane przedmioty nazywa się odlewami. W mechanice precyzyjnej w produkcji części
o złożonych kształtach najczęściej stosuje się odlewanie metodą wytapianych modeli oraz
odlewanie w kokilach.
Odlewanie metodą wytapianych modeli (nazywane również metodą traconego wosku) 
wymaga wykonania modelu przedmiotu z wosku lub termoplastycznego tworzywa sztucznego.
Istnieje kilka technik wykonywania odlewów tą metodą, które są stosowane w zależności od
wielkości i skomplikowania odlewu który mamy otrzymać, rodzaju metalu użytego do zalania
formy oraz wielkości serii produkcyjnej (produkt jednostkowy, produkcja małoseryjna tzn. do ok.
500 sztuk, produkcja wielkoseryjna  ponad 5000 sztuk.
W najprostszej postaci proces wytwarzania odlewu tą metodą można podzielić na etapy:
przygotowanie z wosku lub tworzywa sztucznego modelu przedmiotu, który ma zostać
wykonany,
przygotowanie masy formierskiej i formy odlewniczej,
przygotowanie ciekłego metalu,
wypełnienie formy ciekłym metalem,
wystudzenie zalanej formy,
wyjęcie odlewu z formy oraz jego wykończenie i oczyszczenie.
Model ten zanurza się na chwilę w ciekłej mieszaninie mielonego piasku kwarcowego
z grafitem i szkłem wodnym, a następnie suszy się. Po wysuszeniu model umieszcza się w formie
i wypełnia dokładnie masą formierską (rys. 55).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
52
Rys. 55 Schemat formy do odlewania metodÄ… wytapianych modeli 1  masa formierska,
2  woskowy lub tworzywowy model układu wlewowego, 3  modele woskowe lub
z tworzywa sztucznego. [5 s.176]
Masą formierską może być gips lub np. szybkowiążący cement.
Model odlewanego elementu powinien być wyposażony w dodatkowe elementy do uformowania
układu wlewowego oraz kanałów przelewowych, które umożliwią potem zalanie formy ciekłym
metalem bez tworzenia się poduszek powietrznych. Po wyschnięciu masy formierskiej formę
podgrzewa siÄ™ do temperatury ok. 100  150OC w celu wytopienia wosku lub tworzywa sztucznego
z wnętrza formy. Po wytopieniu forma jest gotowa do zalania ciekłym metalem. Po zalaniu formę
pozostawia się na pewien czas w celu wystudzenia na powietrzu. Po rozkruszeniu i usunięciu masy
formierskiej wyjmujemy odlew, który wymaga czyszczenia oraz wykończenia, w tym usunięcia
niepotrzebnych już nadlewów stanowiących fragmenty układu wlewowego. W produkcji seryjnej
stosujemy nieco inne postępowanie. Ponieważ wykonanie modelu z wosku lub termoplastycznego
tworzywa jest pracochłonne, a jego wykorzystanie jest jednorazowe, najpierw wykonuje się
z metalu tzw. model pierwotny, który służy potem wielokrotnie do odlewania modeli z wosku lub
tworzywa sztucznego. Dalszy sposób postępowania jest taki jak wcześniej opisany.
Odlewanie w kokilach polega na zalaniu ciekłym metalem formy metalowej nazywanej
kokilą. Odlewanie w kokilach stosuje się do odlewania stopów aluminium, magnezu lub miedzi.
Kokile są wykonywane ze stali jako formy wieloczęściowe.
Na rys. 56 przedstawiono kokilę składają się z trzech części przeznaczoną do odlewania tłoków
samochodowych. Układ wlewowy znajduje się w płaszczyz
nie podziału formy przez co jest
możliwe po rozebraniu formy wyjęcie odlewu razem z częściami układu wlewowego.
Rys . 56 Forma kokilowa do odlewania tłoków samochodowych
1, 2, 3  części formy, 4  układ wlewowy [5, s.176]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
53
Odlewanie ciśnieniowe  polega na odlewaniu stopów lekkich w formach metalowych pod
ciśnieniem na maszynach ciśnieniowych. Stosuje się w produkcji wielkoseryjnej i masowej przy
odlewaniu elementów maszyn ze stopów cynku oraz stopów aluminium oraz magnezu. Otrzymuje
się odlewy bardzo gładkie o dużej dokładności wymiarów. Można otrzymywać elementy o bardzo
złożonych kształtach, wykonane na gotowo, eliminując w ten sposób obróbkę wiórową. Produkcja
elementów przez odlewanie ciśnieniowe może być opłacalna tylko w produkcji seryjnej i masowej
ze względu na znaczny koszt wykonania formy odlewniczej oraz koszt maszyny ciśnieniowej.
Trwałość formy odlewniczej do ciśnieniowego odlewania stopu aluminium wynosi ok. 10000 
60000 sztuk odlewów.
Przetwórstwo tworzyw sztucznych obejmuje wiele technologii, do których należy między
innymi: wtryskiwanie, odlewanie, prasowanie, wytłaczanie, wytłaczanie z rozdmuchem, spienianie,
powlekanie, laminowanie itp.
Wtryskiwanie  należy do podstawowej technologii wykonywania elementów z tworzyw
sztucznych termoplastycznych. Polega na wtryskiwaniu uplastycznionego w gorÄ…cym cylindrze
tworzywa pod ciśnieniem 90  300MPa do formy skąd o zastygnięciu jest usuwane jako wypraska.
Wtryskiwanie jest wykonywane na wtryskarkach. Produkcja elementów, w tym odbieranie
wyprasek jest bardzo często zautomatyzowane.
Prasowanie  polega na wsypywaniu tworzywa w postaci granulatu do gorÄ…cej formy
i prasowaniu.
Wytłaczanie  polega na przepychaniu uplastycznionego materiału (tworzywa) w cylindrze
wytłaczarki przez otwór kształtujący (tzw. ustnik) i studzenie w kalibratorze. Służy do produkcji
rur, profili kalibrowanych itp.
Wytłaczanie z rozdmuchem  polega na wytłoczeniu rury, która przed zastygnięciem zostaje
zamknięta pomiędzy połówkami zimniej formy i rozdmuchana sprężonym powietrzem. Służy do
produkcji butelek do napojów, zbiorników, opakowań, kanistrów, beczek itp.
Spienianie  polega na wprowadzeniu gazu rozprężającego się wewnątrz uplastycznionego lub
ciekłego tworzywa. Służy do produkcji porowatych tworzyw, np. do produkcji porowatego
polistyrenu styropianu).
Powlekanie  polega na nałożeniu ciekłego tworzywa, a następnie jego zestaleniu na
wstęgowym nośniku: materiale, blasze, papierze przez natryskiwanie.
Laminowanie  polega na tworzeniu elementów urządzeń i maszyn przez nasycenie włókien
szklanych, węglowych lub aramidowych żywicą poliestrową lub epoksydową i odpowiednie
formowanie. Laminowanie stosuje się do produkcji obudów, lekkich korpusów maszyn, elementów
karoserii, łodzi, konstrukcji lotniczych, sprzętu sportowego (np. bardzo lekkich i wytrzymałych ram
rowerów wyczynowych).
Wykonywanie modeli metodÄ… szybkiego prototypowania (ang. Rapid Prototyping)
Odlewanie nie jest jedyną metodą otrzymywania przedmiotów o złożonych kształtach. W ostatnich
latach opracowano szereg metod otrzymywania modeli urządzeń przy zastosowaniu techniki
cyfrowej. Do metod tych należy między innymi tzw. drukowanie trójwymiarowe (3D).
Drukowanie trójwymiarowe (3D)
W metodzie tej model otrzymuje się nakładając materiał (specjalne tworzywo sztuczne) warstwa po
warstwie według kolejnych poziomych przekrojów modelu trójwymiarowego zapisanego w postaci
elektronicznej w pamięci komputera. Drukowanie trójwymiarowe dokonuje się na specjalnych
maszynach nazywanymi drukarkami trójwymiarowymi.
Metoda ta umożliwia uzyskanie modeli nawet o bardzo cienkich grubościach ścianek (rzędu 0,6 mm).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
54
4.4.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie znasz metody odlewania?
2. Na czym polega odlewanie metodÄ… wytapianych modeli?
3. Co to jest model pierwotny?
4. Co to jest kokila?
5. Na czym polega odlewanie ciśnieniowe?
6. Na czym polega drukowanie trójwymiarowe (3D)?
7. Jakie technologie są stosowane w przetwórstwie tworzyw sztucznych?
8. Do czego służą wtryskarki?
9. Na czym polega technologia wytłaczania z rozdmuchem?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wybierz technologię odlewania z mosiądzu detalu o kształcie dzwonu i opisz jej etapy
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące technologii odlewania,
2) wybrać odpowiednią technologię odlewania,
3) podać zakres temperatury, do jakiej powinien zostać nagrzany materiał do odlewania,
4) opisać etapy odlewania dla wybranej technologii.
Wyposażenie stanowiska pracy:
literatura zgodna z p. 6 poradnika,
poradnik dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Określ i scharakteryzuj metody szybkiego prototypowania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące metod szybkiego
prototypowania,
2) przeanalizować i zapisać uzyskane informacje.
Wyposażenie stanowiska pracy:
dostęp do Internetu,
literatura zgodna z p. 6 poradnika,
poradnik dla ucznia.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
55
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wymienić metody odlewania ?
2) scharakteryzować odlewanie metodą wytapianych modeli?
3) scharakteryzować metody szybkiego prototypowania?
4) wyjaśnić metodę drukowania trójwymiarowego?
5) wyjaśnić pojęcie model pierwotny?
6) wyjaśnić na czym polega odlewanie ciśnieniowe?
7) scharakteryzować technologie stosowane w przetwórstwie tworzyw
sztucznych?
8) wyjaśnić do czego służą wtryskarki?
9) opisać technologię wytłaczania z rozdmuchem?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
56
4.5. Wykonywanie połączeń oraz elementów sprężystych
4.5.1. Materiał nauczania
Połączenia stosowane w budowie maszyn dzielimy na:
rozłączne,
nierozłączne,
podatne (w tym sprężyste).
Do połączeń rozłącznych należą połączenia: kształtowe, wciskowe, gwintowe.
Połączeniami nierozłącznymi są połączenia spajane: spawane, zgrzewane, lutowane, klejone.
Połączenia podatne (w tym sprężyste) są realizowane za pomocą: sprężyn, łączników
gumowych, amortyzatorów oraz elastomerów.
Połączenia rozłączne kształtowe to połączenia: wpustowe, wielowypustowe, kołkowe,
sworzniowe oraz klinowe.
Połączenia wpustowe wymagają wykonania rowków na wpust na powierzchni walcowej
wałka oraz na powierzchni walcowej otworu. Rowek na powierzchni walcowej wałka
wykonuje siÄ™ frezem palcowym, lub frezem tarczowym. Natomiast rowek na powierzchni
walcowej otworu wykonuje się metodą dłutowania nożem (rys. 57) na strugarce pionowej
nazywanej również dłutownicą (rys. 58).
Rys. 57 Struganie rowka pod wpust [5, s. 258].
Rys. 58 Strugarka pionowa (dłutownica) [7, s. 282].
Połączenia wielowypustowe wymagają wykonania na powierzchni walcowej wałka rowków
za pomocą freza tarczowego kształtowego. Rowki na powierzchni walcowej otworu
wykonuje się przez tzw. przeciąganie za pomocą narzędzia nazywanego przeciągaczem na
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
57
przeciągarce. Połączenia kołkowe i sworzniowe wymagają wykonania otworów pod kołek
sworzeń lub klin. Stosuje się do tego celu operacje wiercenia na wiertarce kolumnowej albo
frezarce pionowej.
Do połączeń nierozłącznych należą: połączenie nitowane oraz połączenia spajane.
Połączenia nitowane  powstają na skutek nierozłącznego połączenia elementów za
pomocą nitów. Obecnie nitowanie zostało w znacznym stopniu zastąpione spawaniem. Jest
stosowane nadal do łączenia elementów konstrukcji za pomocą nitów ze stopów
aluminiowych.
W konstrukcji urządzeń mechatronicznych stosuje się tzw. nitokołki, które stanowią pewną
odmianę nitów. Mają ona na powierzchni walcowej trzy wzdłużne karby (co 120O). Zastępują
nity lub wkręty przy łączeniu elementu cienkiego z grubym, np. przy mocowanie tabliczki
znamionowej do korpusu urzÄ…dzenia.
Połączenia spawane, zgrzewane, lutowane oraz klejone należą do połączeń spajanych.
Połączenia spawane  powstają na skutek stopienia spoiwa oraz brzegów materiałów
łączonych. Spawać można metale oraz tworzywa sztuczne. Przy spawaniu metali stopiony
w obszarze spoiny metal stygnąc krzepnie i łączy trwale obie części materiału łączonego.
W zależności od z
ródła ciepła użytego do stopienia materiału elementów łączonych oraz
spoiwa rozróżnia się: spawanie gazowe i spawanie elektryczne łukowe.
Spawanie gazowe  polega na stopieniu brzegów materiałów łączonych i spoiwa ciepłem
powstającym przy spalaniu acetylenu w obecności tlenu. Spawanie gazowe stosuje się przede
wszystkim do spawania przedmiotów stalowych o niewielkich grubościach, takich jak np.
zbiorniki, rury, rurociÄ…gi.
Spawanie elektryczne łukowe  polega na stopieniu brzegów materiałów łączonych
i spoiwa ciepłem pochodzącym od łuku wyładowania elektrycznego. Najczęściej jest
stosowane spawanie łukiem krytym w którym łuk jarzy się pod warstwą topnika. Używa się
elektrody topliwej otulonej warstwÄ… topnika. Podczas spawania wydzielajÄ… siÄ™ gazy tworzÄ…ce
wokół łuku osłonę oraz żużel, który wypływając na powierzchnię oczyszczają metal
zapobiegając tworzeniu się na jego powierzchni tlenków.
Spawanie metodÄ… MIG  jest odmianÄ… spawania Å‚ukowego za pomocÄ… elektrody
topliwej, w osłonie gazów obojętnych, takich jak, np. argon lub hel. Ten rodzaj spawania jest
używany do spawania stali nierdzewnych i kwasoodpornych oraz aluminium, magnezu
i miedzi. Podczas spawania elektroda w postaci drutu jest wysuwana z rurki, przez którą
dopływa do łuku gaz obojętny.
Spawanie metodÄ… MAG  jest odmianÄ… spawania Å‚ukowego za pomocÄ… elektrody
topliwej w osłonie gazów aktywnych chemicznie, w skład których wchodzi dwutlenek węgla,
argon i tlen. Jest stosowane przy spawaniu konstrukcji budowlanych, w przemyśle
stoczniowym do spawania kadłubów statków.
Spawanie metodÄ… TIG  jest spawaniem Å‚ukowym elektrodÄ… nietopliwÄ… wykonanÄ…
z wolframu w osłonie gazów obojętnych.
Istnieją również inne rodzaje spawania takie jak: spawanie elektronowe, w którym z
ródłem
ciepła jest zogniskowana wiązka strumienia elektronów wytwarzana przez żarzącą się
elektrodę wolframową. Spawanie odbywa się w próżni i jest używana do spawania bardzo
trudno spawalnych metali, takich jak, np. tytan, molibden, tantal, wolfram.
W spawaniu laserowym z
ródłem ciepła jest energia promienia lasera, natomiast w spawaniu
plazmowym z
ródłem ciepła jest energia strumienia plazmy.
Zgrzewanie elektryczne  jest sposobem łączenia materiałów o niewielkich grubościach
takich jak folie lub blachy. Miejsce styku dwóch metali wykazuje opór elektryczny dla
przepływającego prądu. Przy dostatecznym natężeniu wydziela się ciepło, które doprowadza
miejsce przepływu prądu do stanu ciastowatości. Pod wpływem nacisku stykające się części
Å‚Ä…czÄ… siÄ™ bez trudu. Do zgrzewania stosuje siÄ™ z
ródła prądu dające natężenie rzędu kilku
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
58
tysięcy amperów, przy stosunkowo niskim napięciu. Wyróżniamy zgrzewanie: punktowe,
liniowe lub garbowe.
Lutowanie  jest metodą spajania metali za pomocą wprowadzenia między łączone
powierzchnie innego roztopionego metalu lub stopu nazywanego spoiwem. Temperatura
topnienia spoiwa jest niższa niż temperatura łączonych metali.
Rozróżnia się lutowanie lutami miękkimi, których temperatura topnienia jest niższa niż 5000 C.
Lutowanie lutami miękkimi (spoiwami cynowo  ołowiowymi) stosuje się do łączenia
niewielkich elementów w przemyśle elektrotechnicznym, w elektronice. Do lutowania
potrzebne sÄ… topniki zapobiegajÄ…ce utlenianiu siÄ™ lutu i Å‚Ä…czonych powierzchni. To lutowania
stali, mosiądzu i miedzi, jako topnika używa się wody lutowniczej, którą tworzy chlorek cynku
rozpuszczony w wodzie.
Lutowanie lutami twardymi, których temperatura topnienia jest wyższa niż 5000 C.
Gdzie spoiwami są najczęściej: mosiądz, brąz lub srebro. Luty te stosuje się do łączenia
elementów przenoszących znaczne naprężenia. Ukształtowanie łączonych elementów
powinno być takie, aby połączenie lutowane przenosiło tylko naprężenia tnące. Przebieg
lutowania jest następujący:
a) dokładnie oczyścić i dopasować do siebie powierzchnie lutowanych części. Im cieńsza
będzie warstwa lutu tym połączenie będzie bardziej wytrzymałe,
b) posmarować powierzchnie łączone roztworem boraksu,
c) umieścić lut w postaci blaszki mosiężnej, brązowej lub srebrnej wzdłuż szwu lub między
Å‚Ä…czone powierzchnie,
d) związać części drutem i posypać boraksem,
e) nagrzewać łączone miejsce palnikiem gazowym lub lampą lutowniczą aż lut się stopi
i wniknie między łączone powierzchnie. Należy uważać aby nie przegrzać spoiny,
f) po wykonaniu lutowania studzi się polutowane elementy na powietrzu, następnie czyści
się powierzchnię złącza roztworem wodorotlenku sodu, który usuwa powstałe tlenki,
g) usunąć nadmiar lutu pilnikiem.
Lutowanie w wielu przypadkach jest korzystniejsze od spawania zwłaszcza przy łączeniu
precyzyjnych i delikatnych elementów. A
ączone części nie są nagrzewane do tak wysokich
temperatur jak przy spawaniu. Stopiony jest tylko lut bez nadtapiania elementów łączonych,
co ma miejsce podczas spawania. Przy lutowaniu nie występują tak duże naprężenia cieplne
jak przy spawaniu, nie powstaje więc niebezpieczeństwo zmian kształtu łączonych
elementów.
Klejenie jest coraz częściej stosowane do łączenia: metali ze sobą, metali z niemetalami,
metali z tworzywami sztucznymi, szkłem, porcelaną i innymi materiałami. Klejenie jest
stosowane w produkcji nowych wyrobów oraz we wszelkiego rodzaju naprawach. Do klejenia
metali używa się całej gamy klejów, do której zaliczamy: kleje epoksydowe, fenolowe,
karbinolowe, poliuretanowe, silikonowe, winylowe itp. Są to najczęściej substancje
dwuskładnikowe, które miesza się w określonych proporcjach tuż przed operacją klejenia.
Wybór klejów jest bardzo duży, a przed ich stosowaniem warto zapoznać się ze
wskazówkami producenta podawanymi w poradnikach, zaleceniach i instrukcjach stosowania.
Bardzo ważne jest podczas klejenia przestrzeganie czystości. Powierzchnie do klejenia należy
dokładnie oczyścić i zmyć zmywaczem zalecanym przez producenta kleju. Wszelkie
zabrudzenia, np. cienka, niewidoczna warstwa tłuszczu obniżają jakość spoiny klejowej.
Często do odtłuszczania stosuje się trójchloroetylen (tri). Po odtłuszczeniu należy nałożyć
cienką warstwę kleju i docisnąć powierzchnie do siebie. Docisk powinien trwać do czasu
utwardzenia kleju, który jest podany przez producenta.
Proces klejenia należy do tanich i prostych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
59
W budowie maszyn najczęściej stosuje się:
kleje epoksydowe  do łączenia metali, szkła, ceramiki, tworzyw sztucznych i do uszczelniania
popękanych odlewów,
kleje fenolowe  do łączenia metali, szkła, drewna, termoutwardzalnych tworzyw sztucznych,
kleje winylowe  do łączenia metali ze sobą, ze szkłem, ceramiką, drewnem, tworzywami
sztucznymi,
kleje kauczukowe  do Å‚Ä…czenia gumy ze stalÄ…, mosiÄ…dzem, aluminium.
kleje anaerobowe  do uszczelniania połączeń gwintowanych, np. w połączeniach
pneumatycznych i hydraulicznych oraz zabezpieczania śrub i nakrętek w warunkach
drgań.
Kleje anaerobowe stanowią stosunkowo nową grupę klejów. Kleje te są również
stosowane do montażu łożysk. W połączeniach śrubowych zastępują, np. podkładki sprężyste
w przypadku drgań. Znamienną cechą klejów anaerobowych jest to, że ulegają one
utwardzeniu wówczas jeśli tracą kontakt z powietrzem. W naczyniach, w których są
przechowywane musi więc znajdować się wolna przestrzeń wypełniona powietrzem bo
w przeciwnym razie klej ulega stwardnieniu. Kleje te sÄ… produkowane w wielu odmianach
różniących się siłą oraz szybkością wiązania. Wyróżniamy kleje wolno, średnio i szybko
wiążące, o bardzo dużej, średniej i słabej sile wiązania. Wykonując połączenie klejone należy
łączone powierzchnie gwintowane odtłuścić, przemywając je, np. benzyną ekstrakcyjną (nie
lakową!), a następnie smarować powierzchnie gwintu klejem i skręcić oba łączone elementy.
Rola połączeń klejonych wzrasta. Są coraz częściej stosowane w mechatronice, również
w przemysłach: samochodowym, lotniczym, stoczniowym oraz w kolejnictwie.
Wykonywanie elementów sprężystych
Zwijanie sprężyn.
Sprężyny śrubowe naciskowe lub naciągowe są bardzo często spotykanymi elementami
sprężystymi w urządzeniach mechatronicznych. Sprężyny w produkcji masowej są produkowane
w automatach do produkcji sprężyn. Materiałem jest drut ze stali węglowej sprężynowej.
W pewnych zastosowaniach sprężyny wykonuje się z drutu ze stali stopowej np. nierdzewnej,
mosiądzu oraz brązu fosforowego lub berylowego. Po zwinięciu, sprężyny z drutu stalowego są
obrabiane cieplnie. Sprężyny wykonane z drutu ze stali sprężynowej są hartowane, a następnie
poddane wyżarzaniu odprężającemu w temperaturze 210  225OC.
W produkcji jednostkowej sprężyny można zwijać z drutu sprężynowego na trzpieniu ręcznie
w szczękach imadła (rys. 59).
Rys. 59 Zwijanie ręczne w imadle sprężyny pracującej na rozciąganie [5, s. 54]
Ze względu na sprężystość drutu średnica trzpienia powinna być ok. 20% mniejsza niż wewnętrzna
średnica sprężyny. Na końcu trzpienia musi być wykonany otwór do zamocowania końca drutu.
Trzpień ma kształt korby i jest zamocowany między dwiema przekładkami drewnianymi. Po
zwinięciu należy odpowiednio ukształtować końce przez odgięcie zwojów lub półzwojów o kąt
900po uprzednim ich podgrzaniu.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
60
4.5.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co to są nitokołki?
2. Na czym polega proces spawania gazowego?
3. Na czym polega proces spawania metodÄ… MIG?
4. Na czym polega proces spawania metodÄ… MAG?
5. Czym charakteryzuje siÄ™ proces spawania TIG?
6. Czym charakteryzuje siÄ™ proces zgrzewania elektrycznego?
7. Jakie są różnice między lutowaniem lutem miękkim, a twardym?
8. Jakie sÄ… etapy procesu klejenia?
9. Jakie kleje stosuje się do łączenia poszczególnych materiałów ze sobą?
10. W jaki sposób ręcznie można zwinąć sprężynę śrubową?
4.5.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj klejenie różnych materiałów ze sobą.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zidentyfikować materiały do klejenia,
2) sprawdzić, jakimi klejami dysponujesz,
3) pogrupować materiały ze względu na rodzaj kleju, jakim będą klejone,
4) skleić wskazane przez nauczyciela materiały, przestrzegając ogólnych zaleceń
dotyczących klejenia oraz szczegółowych zaleceń producenta kleju.
Wyposażenie stanowiska pracy:
elementy z różnych materiałów, takich jak: metal, porcelana, szkło tworzywa sztuczne,
guma, drewno,
kleje: epoksydowy, fenolowy, kauczukowy, winylowy,
stanowisko do klejenia.
Ćwiczenie 2
Wykonaj lutowanie lutem twardym wspornika wg rysunku poniżej. Jako lutowia użyj
mosiÄ…dzu.
Rysunek do ćwiczenia 2
1  kątownik stalowy 25 x 25 x 2.5 o długości 70mm, 2  rura stalowa bez szwu precyzyjna 45 x 2 o długości
320mm, 3  drut mosiężny Ø 1 (M63), 4  drut stalowy Ø 0,3 do zwiÄ…zania Å‚Ä…czonych części.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
61
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) dokładnie oczyścić i dopasować do siebie powierzchnie lutowanych części: wspornika
1 oraz rury 2. Im bardziej będą dopasowane lutowane części, tym cieńsza będzie warstwa
lut i połączenie będzie bardziej wytrzymałe,
2) posmarować powierzchnie łączone roztworem boraksu,
3) umieścić lut w postaci drutu mosiężnego wzdłuż szwu,
4) związać części drutem 4 i posypać boraksem,
5) zamocować koniec rury w szczękach imadła korzystając z odpowiednich nakładek do rur,
6) nagrzewać łączone miejsce palnikiem gazowym lub lampą lutowniczą aż lut się stopi
i wniknie między łączone powierzchnie, należy uważać, aby nie przegrzać spoiny,
7) po wykonaniu lutowania poczekać aż polutowane elementy wystygną na powietrzu,
usunąć wtedy drut, który służył do związania elementów,
8) oczyścić powierzchnię złącza roztworem wodorotlenku sodu, który usuwa powstałe
tlenki,
9) usunąć nadmiar lutu pilnikiem.
Wyposażenie stanowiska pracy:
uchwyt do mocowania lutowanych elementów , np. imadło z nakładkami,
palnik gazowy,
stanowisko do lutowania wyposażone w sprawnie działającą wentylację,
odzież ochronna i okulary,
szczotka druciana,
pilnik,
odczynniki chemiczne w naczyniach w tym: boraks w postaci roztworu oraz w postaci
sypkiej, wodny roztwór wodorotlenku sodu.
4.5.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić, czym charakteryzuje się proces spawania gazowego?
2) określić, czym charakteryzuje się proces spawania metodą MIG?
3) określić, czym charakteryzuje się proces spawania metodą MAG?
4) określić, czym charakteryzuje się proces spawania TIG?
5) określić, czym charakteryzuje się proces zgrzewania elektrycznego?
6) określić, jakie są różnice między lutowaniem lutem miękkim,
a twardym?
7) wymienić etapy procesu klejenia?
8) skleić różne materiały?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
62
4.6. Dokumentacja techniczna, normy techniczne, trwałość
i niezawodność konstrukcji
4.6.1. Materiał nauczania
Dokumentacja techniczna stanowi zbiór dokumentów związanych z wyrobem.
Dokumentacja jest sporządzana i przechowywana na nośnikach. Najstarszym nośnikiem jest
nośnik papierowy. Coraz częściej stosuje się przechowywanie dokumentacji na nośnikach
elektronicznych. Zakres i objętość dokumentacji technicznej zależy w dużym stopniu od
złożoności wyrobu, jego technologii oraz rozmiaru produkcji.
NajprostszÄ… formÄ… dokumentacji jest rysunek konstrukcyjny elementu maszyny.
W przypadku złożonego wyrobu np. samolotu lub statku, zakres dokumentacji technicznej
jest bardzo szeroki. Dokumentacja może liczyć wiele tysięcy stron tekstu i rysunków.
Przygotowanie uruchomienia produkcji urządzenia mechatronicznego jest złożonym
przedsięwzięciem. Polega na opracowaniu i dokumentowaniu:
1) konstrukcji mechanicznej,
2) układu sterowania,
3) układów elektronicznych i elektrycznych,
4) oprogramowania (software),
5) technologii wykonania konstrukcji mechanicznej i elektrycznej,
6) planów jakości, w tym planów kontroli oraz planów badań,
7) urządzeń do sprawdzania oraz testowania,
8) dokumentacji dotyczącej utylizacji i recyklingu wyrobu po okresie jego użytkowania,
9) dokumentacji techniczno  ruchowej (DTR) oraz instrukcji obsługi,
10) deklaracji zgodności wyrobu z zasadniczymi wymaganiami dyrektyw Unii Europejskiej.
Dokumentacja konstrukcji mechanicznej powinna zawierać schematy, rysunki, obliczenia
konstrukcyjne oraz specyfikacje elementów handlowych zastosowanych w projektowanym
wyrobie. Dokumentacja układu sterowania oraz układów elektrycznych i elektronicznych
powinna zawierać schematy ideowe opisujące zasady sterowania oraz specyfikacje
zastosowanych elementów i urządzeń handlowych. Dokumentacja oprogramowania powinna,
obok kodu z
ródłowego zapisanego na nośniku, zawierać również schematy blokowe oraz
opisy umożliwiające póz
niejszą modyfikację istniejącego oprogramowania przez inne zespoły
specjalistów. W przypadku gdy wyrób ma być produkowany w wielkich seriach lub masowo,
dokumentacja powinna opisywać technologię jego wykonania, wymagania jakościowe dla
maszyn obróbczych oraz plany jakości, w tym plany kontroli i badań wyrobu na
poszczególnych etapach jego wytwarzania, jak również wymagania jakościowe oraz plany
jakości dotyczące sprawdzania kupowanych do produkcji wyrobów i surowców.
Dokumentacja Techniczno  Ruchowa (DTR) oraz instrukcja bezpiecznej obsługi stanowią
istotną część dokumentacji, która jest wraz z wyrobem sprzedawana klientowi. Instrukcja ta
powinna być napisana w języku zrozumiałym dla kupującego. Powinna w jasny sposób
opisywać sposób eksploatacji wyrobu, jego regulacje, zabiegi konserwacyjne oraz zawierać
informacje o istniejących zagrożeniach dla zdrowia i bezpieczeństwa personelu obsługi
i innych osób.
Zgodnie z obowiÄ…zujÄ…cym w Unii Europejskiej prawem, producent odpowiada za
bezpieczeństwo użytkowania wyrobu od chwili jego powstania aż do jego utylizacji
i recyklingu. Dlatego też dokumentacja wyrobu powinna określać sposoby oraz organizację
zagospodarowania wyrobu po okresie eksploatacji. O utylizacji i recyklingu wyrobu należy
pamiętać już na etapie jego projektowania. Projektowane i sprzedawane telewizory mają
plastikowe obudowy nie zawierające wtopionych elementów metalowych. Wtapiane
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
63
w obudowy śruby i wkładki zamieniono zatrzaskami z tworzywa. Znacznie ułatwi to znacznie
póz
niejszy recykling tych obudów.
Każdy dokument dokumentacji technicznej powinien zawierać dane identyfikacyjne
dotyczące osób sporządzających, sprawdzających, dokonujących zmiany oraz
zatwierdzających. Powinien zawierać informacje dotyczące daty jego powstania oraz
dokonanych zmian.
Na terenie Unii Europejskiej za bezpieczeństwo sprzedawanych i użytkowanych
wyrobów odpowiada producent. Jeśli więc wyrób ma być sprzedawany i użytkowany na
terenie Unii Europejskiej to musi być również sporządzona przez producenta dokumentacja
oceny bezpieczeństwa użytkowania wyrobu pod kątem wymagań zasadniczych dyrektyw UE,
dotyczących zdrowia, bezpieczeństwa użytkowania oraz ochrony środowiska. W przypadku
niektórych, potencjalnie niebezpiecznych lub ważnych dla bezpieczeństwa wyrobów (np.
osłon lub układów elektronicznych stosowanych w maszynach w celu zapewnienia
bezpieczeństwa), wymagane są również certyfikaty oceny wyrobu przez uprawnione do tego
celu jednostki. Producent powinien na podstawie przeprowadzonej przez siebie oceny
bezpieczeństwa sporządzić i podpisać krótki dokument (tzw. Deklarację Zgodności EC),
w którym deklaruje z pełną odpowiedzialnością, że produkowany i sprzedawany przez niego
wyrób spełnia zasadnicze wymagania dyrektyw UE. Wyrób na tej podstawie powinien być
oznakowany znakiem CE. Znak ten jest dla konsumenta sygnałem, że jego użytkowanie
zgodnie z instrukcją obsługi jest bezpieczne. Sprzedaż lub użytkowanie wyrobu nie mającego
deklaracji zgodności EC producenta oraz bez oznakowania CE jest na terenie Unii
Europejskiej nielegalne i zagrożone karami. Obecnie deklaracje zgodności EC są załączane
do instrukcji obsługi sprzedawanych wyrobów.
Normy techniczne są wynikiem działań normalizacyjnych zespołów doświadczonych
specjalistów powołanych przez organizacje normalizacyjne. Wyniki prac zespołów
normalizacyjnych są podawane do publicznej wiadomości przez organizacje normalizacyjne
w postaci dokumentów nazywanych normami lub przepisami technicznymi.
Szczegółowymi celami normalizacji są:
1. Racjonalizacja produkcji i usług poprzez stosowanie uznanych reguł technicznych lub
rozwiązań organizacyjnych.
2. Usuwanie barier technicznych w handlu i zapobieganie ich powstawaniu.
3. Zapewnienie ochrony życia, zdrowia, środowiska i interesu konsumentów oraz
bezpieczeństwa pracy.
4. Poprawa funkcjonalności, kompatybilności i zamienności wyrobów, procesów i usług
oraz regulowania ich różnorodności.
5. Zapewnienie jakości i niezawodności wyrobów, procesów i usług.
6. Ułatwianie porozumiewania się przez określanie i przyjęcie terminów, definicji, oznaczeń
i symboli do powszechnego stosowania.
Wyróżnia się następujące typy norm:
a) normy terminologiczne  zawierają zwykle nazwy i definicje terminów,
b) normy podstawowe  obejmują szeroki zakres zagadnień lub zawierają ogólne
postanowienia dotyczące jednej, określonej dziedziny,
c) normy badań  dotyczą metod badań, w niektórych przypadkach są uzupełnione innymi
postanowieniami dotyczącymi badań, np. pobieranie próbek,
d) normy wyrobu  określają wymagania, które powinny być spełnione przez wyrób lub
grupę wyrobów w celu zapewnienia jego funkcjonalności,
e) normy procesu  określają wymagania, które powinny być spełnione przez proces
w celu zapewnienia jego funkcjonalności,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
64
f) normy usługi  określają wymagania, które powinny być spełnione przez usługę w celu
zapewnienia jej funkcjonalności,
g) normy interfejsu  określają wymagania dotyczące kompatybilności wyrobów lub
systemów w miejscu ich łączenia,
h) normy danych (do dostarczenia)  zawierają wykaz właściwości, dla których powinny
być podane wartości lub inne dane w celu dokładnego określenia wyrobu, procesu lub
usługi.
W Polsce z ramienia państwa normalizacją zajmuje się Polski Komitet Normalizacyjny
(PKN). Numer każdej polskiej normy zaczyna się od symbolu PN (Polska Norma). Normy
europejskie zaczynają się od symbolu EN, zaś norma międzynarodowa od symbolu ISO.
W Unii Europejskiej szczególne znaczenie mają normy europejskie (EN). Wiele polskich
norm to dokumenty wprowadzające normy międzynarodowe i europejskie jako polskie
normy. Normy takie mają nieco bardziej złożone oznaczenie. Istnieją normy polskie normy
które stanowią normy europejskie przyjęte do katalogu Polskich Norm metodą uznania,
a więc bez ich tłumaczenia na język polski. Normy takie mają na końcu symbol (U). A więc
symbol PN  EN 61326:2002(U) oznacza polską normę ustanowioną w 2002 roku która
przyjęła normę europejską EN 61326 metodą uznania a więc w wersji angielskojęzycznej.
Norma PN  EN ISO 9293:2003(U) oznacza z kolei polską normę, która wprowadziła do
katalogu Polskich Norm metodą uznania (tzn. tłumaczenia jej tekstu angielskiego na język
polski) normę europejską EN, która z kolei jest wynikiem przyjęcia normy ISO 9283 jako
normy europejskiej.
Warto pamiętać, że stosowanie norm jest w Unii Europejskiej całkowicie dobrowolne.
Nie ma bowiem aktów prawnych nakazujących ich stosowanie. Jednakże praktyka
współczesnego życia i korzyści nakazują ich stosowanie. Bez normalizacji i stosowania norm
nie do pomyślenia byłby rozwój przemysłu i handlu oraz współpraca międzynarodowa.
Rozwój techniki powoduje, że normy techniczne podlegają ewolucji i zmianom. Stare normy
są zastępowane nowymi. Należy zawsze posługiwać się aktualnymi normami. Informacje
o aktualnych normach można znalez
ć na stronie: www.pkn.pl.
Trwałość i niezawodność konstrukcji
Trwałość jest parametrem użytkowym wyrobu, który określa jego zdolność do długiego
użytkowania. Trwałość wyraża się w godzinach zaś w przypadku niektórych wyrobów np.
łożysk w liczbach obrotów w warunkach pracy określonych jako nominalne do chwili
wystąpienia pierwszych objawów zmęczenia materiału, które uniemożliwiają eksploatację
w normalnych warunkach zgodnie z założonymi parametrami. W przypadku niektórych
rodzajów mechanizmów np. przekaz
ników, trwałość określa się liczbą prawidłowych
zadziałań.
Niezawodność  jest cechą konstrukcji, która określa jej zdolność do niezawodnej pracy.
Niezawodność przyjęto określać dwoma parametrami statystycznymi:
Średni czas niezawodnej pracy  wyrażony np. w godzinach, do pierwszego
uszkodzenia.
Średni czas pracy między naprawami  wyrażony w godzinach.
Średni czas trwania naprawy  wyrażony w godzinach. Najbardziej niezawodna
maszyna to taka, której średni czas naprawy oraz średni czas między naprawami są długie zaś
średni czas trwania naprawy jest krótki.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
65
4.6.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co to jest dokumentacja techniczna?
2. Od czego zależy zakres oraz objętość dokumentacji technicznej?
3. Co powinna zawierać dokumentacja konstrukcyjna?
4. Co powinna zawierać dokumentacja Techniczno  Ruchowa?
5. Czego dotyczy deklaracja zgodności EC?
6. Czy stosowanie norm technicznych jest prawnie obowiÄ…zujÄ…ce?
7. Jakimi parametrami określamy trwałość i niezawodność wyrobu?
4.6.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przeanalizuj dokumentacjÄ™ technicznÄ… wskazanÄ… przez nauczyciela.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące dokumentacji technicznej,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną wskazaną przez nauczyciela,
3) ocenić kompletność dokumentacji,
4) zapisać spostrzeżenia i wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
dokumentacje techniczne urządzeń mechatronicznych,
literatura zgodna z p. 6 poradnika dla ucznia,
poradnik dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Sprawdz
aktualność norm wskazanych przez nauczyciela.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące norm technicznych,
2) otworzyć w internecie stronę: www.pkn.pl,
3) znalez
ć zakładkę: przeglądarka norm,
4) sprawdzić aktualność wskazanych norm,
5) zapisać spostrzeżenia i wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
lista norm do sprawdzenia przygotowana przez nauczyciela,
dostęp do internetu,
poradnik dla ucznia.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
66
4.6.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić, co to jest dokumentacja techniczna?
2) określić od jakich czynników zależy zakres dokumentacji
technicznej?
3) określić zawartość dokumentacji konstrukcyjnej?
4) określić co to jest i co powinna zawierać dokumentacja techniczno 
ruchowa?
5) określić co to jest deklaracja zgodności EC?
6) określić parametry trwałości i niezawodność wyrobu?
7) sprawdzić aktualność normy technicznej?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
67
4.7. Kontrola jakości i zarządzanie jakością w przemyśle
4.7.1. Materiał nauczania
Zarządzanie jakością obejmuje znacznie szerszy zakres zagadnień niż kontrola jakości.
Kontrolę jakości stanowi ważny fragment działań, które określa się jako zarządzanie jakością.
Kontrola jakości obejmuje wszelkie działania w celu sprawdzenia czy wyrób jest zgodny
z ustalonymi wymaganiami jakościowymi. Wymagania jakościowe mogą być rozmaite.
O wymogach jakościowych decyduje klient lub rynek. Wymaganiem jakościowym może być
wymiar i tolerancje wykonawcze, które zostały podane przez klienta i podane w dokumencie
zamówieniowym, odcień lakieru samochodu, cena wyrobu, średni czas jego pracy do pierwszej
naprawy. Zarządzanie jakością obok kontroli jakości obejmuje również szereg działań
organizacyjnych w tym planowanie jakości oraz działania korygujące i zapobiegawcze, którym
celem jest odpowiednie oddziaływanie na proces produkcji w przypadku stwierdzenia odstępstw od
założonego poziomu jakości produkowanych wyrobów.
Systemy Zarządzania Jakością (SZJ).
Skuteczne sterowanie jakością w przedsiębiorstwie powinno mieć charakter stały,
zorganizowany i być prowadzone w ramach zaplanowanych działań. Wymaga ustanowienia
w firmie systemu zarządzania, mającego swoją strukturę, obejmującego działania dotyczące
wszystkich pracowników, których praca ma wpływ na jakość wytwarzanych produktów.
Systemy takie nazywamy Systemami Zarządzania Jakością (SZJ). Szczególne znaczenie mają
w Unii Europejskiej systemy zarządzania jakością tworzone w oparciu o zalecenia normy ISO
9000:2000.
Norma ta została wdrożona do polskich norm przez normę PN  EN ISO 9000:2001 i stanowi
podstawę do tworzenia SZJ w polskich przedsiębiorstwach oraz do certyfikacji tych
systemów. SZJ utworzone wg zaleceń tej normy mogą być certyfikowane przez trzecią stronę,
czyli przez niezależną organizację. Organizacja SZJ w przedsiębiorstwie jest szczegółowo
opisana w dokumencie, który nazywa się Księgą Jakości Przedsiębiorstwa. SZJ określa jakie
procesy i jakie procedury są stosowane w przedsiębiorstwie. System określa zakres
obowiązków i odpowiedzialności pracowników za jakość na poszczególnych stanowiskach
pracy. System jest koordynowany przez pełnomocnika dyrektora do spraw jakości. Certyfikat
SZJ, potwierdzający istnienie systemu i jego zgodność z wymaganiami normy ISO 9000, jest
wystawiany przez Jednostkę Certyfikacyjną na podstawie wyników badań auditorów SZJ
w czasie okresowych auditów w przedsiębiorstwie. Praca auditorów w przedsiębiorstwie
polega na zebraniu tzw. obiektywnych dowodów zgodności istniejącego w firmie systemu
zarządzania jakością z wymaganiami normy PN  EN ISO 9000:2001. Certyfikat ma okres
ważności, np. 3 lata. Jest przedłużany na następne okresy po kolejnych pomyślnych auditach.
Certyfikat SZJ jest dla przedsiębiorstwa ważnym elementem budowania zaufania wobec
klientów i argumentem w walce konkurencyjnej na rynku. Dla klienta firmy ważny certyfikat
SZJ jest informacją o tym, że:
Jakość produkowanych wyrobów jest dla firmy bardzo ważna, w tym celu ustanowiła
i utrzymuje system zarządzania jakością (SZJ).
System oraz jego funkcjonowanie zostało opisane w Księdze Jakości, która jest
dokumentem jawnym i może być udostępniana klientowi w celu zapoznania go
z istniejÄ…cym w firmie systemem SZJ.
System Zarządzania Jakością funkcjonuje, jest nadzorowany i odpowiada wymaganiom
normy PN  EN ISO 9000:2001, co jest potwierdzone ważnym certyfikatem jakości.
Należy pamiętać, że certyfikat SZJ odnosi się do systemu zarządzania jakością w firmie, nie
zaś bezpośrednio do konkretnego produktu albo grupy produktów. Norma PN  EN ISO
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
68
9000:2001 dotyczy bowiem wymagań dotyczących systemów zarządzania jakością, nie zaś
wymagań jakościowych dla produktów.
Spotykane niekiedy (coraz rzadziej) ulotki informacyjne i reklamowe dołączane do
produktu o treści:
produkt jest zgodny z normą międzynarodową ISO 9000,
produkt wyprodukowano wg wymagań normy jakościowej ISO 9000,
produkt spełnia wymagania ISO 9000
lub też, wysoka jakość niniejszego wyrobu została potwierdzona certyfikatem normy
międzynarodowej ISO 9000,
w ogóle nic nie znaczą, nie mają sensu, świadczą o braku zrozumienia czym jest system
zarządzania jakością wg normy PN  EN ISO 9000:2001.
4.7.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co to jest kontrola jakości?
2. Kto decyduje o wymaganiach jakościowych wyrobu?
3. Co to jest System Zarządzania Jakością w przedsiębiorstwie?
4. Co to jest certyfikat systemu zarządzania jakością?
4.7.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zapoznaj się z organizacją systemu zarządzania jakością w wybranym przedsiębiorstwie na
podstawie jego Księgi Jakości.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące systemu zarządzania jakością,
2) przeanalizować organizację systemu zarządzania jakością we wskazanym przedsiębiorstwie,
3) zapisać spostrzeżenia i wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
księga jakości wybranego przedsiębiorstwa,
literatura zgodna z p. 6 poradnika dla ucznia,
poradnik dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Określ podstawowe zadania i obowiązki pełnomocnika ds. jakości we wskazanym
przedsiębiorstwie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące systemu zarządzania jakością,
2) przeanalizować zadania i obowiązki pełnomocnika ds. jakości we wskazanym
przedsiębiorstwie,
3) zapisać spostrzeżenia i wnioski.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
69
Wyposażenie stanowiska pracy:
księga jakości wybranego przedsiębiorstwa,
literatura zgodna z p. 6 poradnika dla ucznia,
poradnik dla ucznia.
4.7.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz: Tak Nie
1) wyjaśnić w jakim celu jest stosowana kontrola jakości?
2) wskazać, kto decyduje o wymaganiach jakościowych wyrobu?
3) wyjaśnić co to jest System Zarządzania Jakością w
przedsiębiorstwie?
4) wyjaśnić co to jest Księga Jakości?
5) wyjaśnić co to jest certyfikat systemu zarządzania jakością?
6) przeanalizować organizację systemu zarządzania jakością we
wskazanym przedsiębiorstwie?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
70
4.8. Bezpieczeństwo i higiena pracy oraz ochrona środowiska
w przemyśle
4.8.1. Materiał nauczania
Przez Bezpieczeństwo i higienę pracy (BHP) rozumie się działania organizacyjne
podejmowane przez pracodawców lub podległe im służby w celu zapewnienia warunków
bezpieczeństwa na zorganizowanych stanowiskach pracy. Działania te obejmują między innymi:
szkolenia oraz uświadamianie pracownikom istniejących na stanowisku zagrożeniach, wyposażenie
pracowników w środki ochrony indywidualnej, wyposażenie stanowisk pracy w instrukcje BHP,
utrzymywanie środków pracy (maszyn i urządzeń) oraz otoczenia w stanie zgodnym
z wymaganiami stosownych przepisów państwowych dotyczących BHP.
Pracownicy powinni stosować się do obowiązujących w przedsiębiorstwie przepisów BHP, znać
występujące na danym stanowisku zagrożenia i zawsze postępować wg zasad bezpiecznej pracy.
Podczas trasowania należy zachować szczególną ostrożność podczas przenoszenia, ustawiania
i mocowania ciężkich przedmiotów. Należy zwracać uwagę na oświetlenie stanowiska pracy.
Zwracać uwagę na właściwe rozmieszczenie i przechowywanie narzędzi traserskich, które mogą
być przyczyną skaleczeń.
Zasady bezpiecznej pracy
Podczas cięcia blach nożycami i na piłach  należy zachować szczególną ostrożność podczas
chwytania i przenoszenia blach, ponieważ zadziory mogą powodować głębokie okaleczenie rąk.
Zauważone zadziory należy od razu usuwać skrobakiem lub pilnikiem. Nożyce muszą być
właściwie naostrzone.
Podczas gięcia i prostowania należy na wstępie sprawdzić stan narzędzi. Zwrócić uwagę na
właściwe zamocowanie przedmiotu w imadle. Uważać na zadziory, które należy natychmiast
usunąć oraz na ostre krawędzie blach.
Podczas ręcznego zwijania sprężyn należy zabezpieczyć ręce rękawicami skórzanymi lub
brezentowymi. Zabezpieczyć również oczy okularami lub maską.
Podczas piłowania  sprawdzić na wstępie stan pilnika. Nie używać pilnika pękniętego oraz
bez rękojeści jak równie z wadliwie osadzonymi rękojeścią. Przed rozpoczęciem piłowania
sprawdzić, czy przedmiot jest właściwie zamocowany w imadle, czy podczas piłowania nie będzie
zbytnio drżał. Nie wolno usuwać opiłków dłonią, ani też zdmuchiwać ustami.
Przy klejeniu  Substancje używane podczas klejenia są szkodliwe dla oczy, skóry i dróg
oddechowych. Dlatego też klejenie należy wykonywać w odzieży ochronnej, w rękawicach
gumowych, w fartuchu szczelnie przylegającym do szyi i przegubów rąk. Należy używać okularów
ochronnych lub maski zakrywającej również twarz. Pomieszczenia powinny mieć sprawną
i działającą wentylację usuwającą skutecznie z pomieszczenia opary szkodliwych substancji.
Podczas przygotowania powierzchni do klejenia często stosuje się ich mycie za pomocą
trójchloroetylenu (TRI), który jest bardzo skutecznym środkiem odtłuszczającym. Należy jednak
pamiętać o zachowaniu szczególnej ostrożności w posługiwaniu się tą substancją z powodu jej
szkodliwości dla zdrowia i używać jej tylko w przypadku sprawnej instalacji wentylacyjnej
w pomieszczeniu.
Podczas lutowania lutem twardym
Elementy lutowane powinny być mocowane w szczękach imadła lub też w innym uchwycie.
Podczas nagrzewania elementów palnikiem gazowym należy zachować szczególną
ostrożność, aby uniknąć poparzenia płomieniem palnika lub też kapiącym lutowiem. Należy,
dbać, aby w pomieszczeniu działała sprawna wentylacja. Pracować w okularach ochronnych
oraz odpowiedniej odzieży ochronnej zawierającej: fartuch, rękawice oraz obuwie.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
71
Ochrona środowiska w przemyśle  polega na przestrzeganiu zasad i przepisów prawa
dotyczącego ochrony środowiska. Prawo to chroni naturalne zasoby i zabrania zanieczyszczać
wodę, powietrze oraz glebę substancjami szkodliwymi, które mogą powstać podczas działalności
produkcyjnej. Stąd też przedsiębiorstwa podczas swojej działalności są zobowiązane stosować
środki zapobiegawcze np. w postaci filtrów lub oczyszczalni ścieków.
4.8.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie zasady bezpieczeństwa obowiązują podczas trasowania?
2. Jakie zasady bezpieczeństwa obowiązują podczas zwijania sprężyn?
3. Jakie zasady bezpieczeństwa obowiązują podczas cięcia blach nożycami i na piłach?
4. Jakie zasady bezpieczeństwa obowiązują podczas piłowania?
5. Jakie zasady bezpieczeństwa obowiązują podczas klejenia?
6. Jakie zasady bezpieczeństwa obowiązują podczas lutowania?
4.8.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zapoznaj siÄ™ z instrukcjÄ… stanowiskowÄ… BHP na wybranym stanowisku produkcyjnym
w przedsiębiorstwie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące BHP,
2) przeczytać instrukcję stanowiskową BHP wybranego stanowiska produkcyjnego,
3) przeanalizować zawarte w niej informacje o zagrożeniach oraz polecenia.
4) zapisać spostrzeżenia i wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
instrukcja stanowiskowa BHP na wybranym stanowisku produkcyjnym,
poradnik dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Zapoznaj się z organizacją pracy na stanowisku trasowania. Określ występujące zagrożenia
i sposoby zapobiegania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące operacji trasowania,
2) przeanalizować występujące zagrożenia podczas trasowania,
3) sformułować wnioski dotyczące zapobiegania skutkom zagrożeniom,
4) zapisać spostrzeżenia i wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
instrukcja stanowiskowa BHP operacji trasowania,
poradnik dla ucznia.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
72
4.8.4 Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić zasady bezpieczeństwa obowiązujące podczas trasowania?
2) określić zasady bezpieczeństwa obowiązujące podczas zwijania sprężyn?
3) określić zasady bezpieczeństwa obowiązujące podczas cięcia blach
nożycami i na piłach?
4) określić zasady bezpieczeństwa obowiązujące podczas piłowania?
5) określić jakie zasady bezpieczeństwa obowiązujące podczas klejenia?
6) określić zasady bezpieczeństwa obowiązują podczas lutowania?
7) przeanalizować instrukcję stanowiskową BHP na wybranym
stanowisku produkcyjnym?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
73
5. SPRAWDZIAN OSI
GNI
Ć
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartÄ™ odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.
Tylko jedna jest prawidłowa.
5. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki, należy błędną odpowiedz
zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedz
prawidłową.
6. Zadania wymagają prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed wskazaniem
poprawnego wyniku. Tylko wskazanie odpowiedzi, nawet poprawnej, bez uzasadnienia
nie będzie uznane.
7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na póz
niej i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
9. Na rozwiÄ…zanie testu masz 60 min.
Powodzenia!
Materiały dla ucznia:
instrukcja,
zestaw zadań testowych,
karta odpowiedzi.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
74
ZESTAW ZADAC
TESTOWYCH
+0,2
1. Dla wymiaru H = 10 wymiary graniczne A, B oraz tolerancja T wynoszÄ…:
 0,1
a) A=9,8, B= 10,1, T = 0,3.
b) A= 9,9, B= 10,2, T = 0,3.
c) A= 9,9, B= 10,1, T= 0,2.
d) A= 9,9, B=10,2, T= 0,2.
2. Na rysunku przedstawiono narzędzia do operacji:
a) wiercenia.
b) pogłębiania.
c) gwintowania.
d) rozwiercania.
3. Profilometr służy do pomiaru:
a) twardości.
b) chropowatości.
c) udarności.
d) kÄ…ta.
4. Operację wyznaczania linii obróbczych, środków otworów, osi symetrii nazywamy:
a) trasowaniem.
b) gwintowaniem.
c) wierceniem.
d) rozwiercaniem.
5. Luzy graniczny Smax i Smin pasowania wałka i otworu o następujących wymiarach
+0,104
 0,010
Øw 60w i Øo 60 wynoszÄ…:
 0,023 0
a) Smax = +0,0124, Smin= +0,01,
b) Smax = +0,0127, Smin= +0,01,
c) Smax = +0,0122, Smin= +0,01,
d) Smax = +0,0137, Smin= +0,01.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
75
6. Trwale odkształcanie elementu metalowego pod wpływem sił zewnętrznych to obróbka:
a) powierzchniowa
b) wiórowa.
c) cieplno  chemiczna.
d) plastyczna.
7. Przedstawione na rysunku urzÄ…dzenie to:
a) forma kokilowa.
b) forma do odlewania metodÄ… wytapianego modelu.
c) konik tokarki.
d) forma do kucia matrycowego.
8. Podczas frezowania przedmiot obrabiany:
a) wykonuje ruch obrotowy, narzędzie przesuwa się.
b) jest nieruchomy, narzędzie przemieszcza się.
c) jest przesuwany, narzędzie wykonuje ruch obrotowy.
d) oraz narzędzie wykonują ruchy prostoliniowe.
9. W przedstawionym na rysunku układzie, gdzie l = 200 mm, h = 100 mm, liniał
umożliwia pomiar kąta ą o wartości:
a) 30°.
b) 45°.
c) 10°.
d) 50°.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
76
10. Przy pomocy narzynki można wykonać:
a) gwinty zewnętrzne.
b) rozwiercić otwór.
c) gwinty wewnętrzne.
d) pogłębić otwór.
11. Na rysunku przedstawiono:
a) frezarkÄ™ wspornikowÄ… poziomÄ….
b) tokarkÄ™ karuzelowÄ….
c) tokarkę pociągową kłową.
d) wiertarkÄ™.
12. W przedstawionym na rysunku koniku cyfrÄ… 5 oznaczono:
a) zacisk tulei konika,
b) kieł,
c) korpus konika,
d) tuleje.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
77
13. Na rysunku przedstawiono:
a) narzynki.
b) sprawdziany do otworów.
c) sprawdziany do wałków.
d) sprawdziany do gwintu wewnętrznego.
14. Do połączenia metalu ze szkłem należy użyć kleju:
a) epoksydowego.
b) winylowego.
c) fenolowego.
d) kauczukowego.
15. Średnicówka mikrometryczna służy do pomiaru:
a) średnicy gwintu.
b) chropowatości.
c) kÄ…ta.
d) średnicy otworu.
16. Na rysunku przedstawiono:
a) prasę do prostowania wałków.
b) prasę mimośrodową.
c) prasę do gięcia blach.
d) maszynÄ™ do karbowania blach.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
78
17. Przedstawionym na rysunku narzędziem można wykonać operacje:
a) pogłębiania.
b) gwintowania.
c) wiercenia.
d) rozwiercania.
18. Odlewanie ciśnieniowe stosuje się do produkcji:
a) elementów stalowych.
b) elementów ze stopów aluminiowych.
c) elementów z tworzyw termoutwardzalnych.
d) elementów z tworzyw termoplastycznych.
19. Spawanie metodÄ… TIG polega na spawaniu:
a) łukowym elektrodą topliwą w osłonie gazów obojętnych.
b) łukowym elektrodą nietopliwą w osłonie gazów obojętnych.
c) łukowym elektrodą topliwą bez osłony gazowej.
d) łukowym elektrodą nietopliwą bez osłony gazowej.
20. Księga jakości przedsiębiorstwa to dokument, który zawiera:
a) życzenia, zażalenia oraz listy pochwalne klientów dotyczące produkowanych
wyrobów.
b) listę wyrobów nagrodzonych w konkursach jakości.
c) opis celów, struktury i organizacji systemu zarządzania jakością w firmie.
d) listę pracowników nagrodzonych za bezbrakową produkcję.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
79
KARTA ODPOWIEDZI
ImiÄ™ i nazwisko ......................................................................................
Wytwarzanie elementów maszyn
Zakreśl poprawną odpowiedz
.
Nr
Odpowiedzi Punkty
zadania
1 a b c d
2 a b c d
3 a b c d
4 a b c d
5 a b c d
6 a b c d
7 a b c d
8 a b c d
9 a b c d
10 a b c d
11 a b c d
12 a b c d
13 a b c d
14 a b c d
15 a b c d
16 a b c d
17 a b c d
18 a b c d
19 a b c d
20 a b c d
Razem:
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
80
6. LITERATURA
1. Brodowicz W., Grzegórski Z.: Technologia budowy maszyn. WSiP, Warszawa 1998
2. Dobrzański L. A.: Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach. WNT, Warszawa
1999
3. Dobrzański T.: Rysunek techniczny maszynowy. WNT, Warszawa 2003
4. Feld M.: Technologia budowy maszyn. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2000
5. Górecki A.: Technologia ogólna. Podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa
1994
6. Kozak B.: Części maszyn z elementami mechaniki technicznej. WSiP, Warszawa 2000
7. Mac S.: Obróbka metali z materiałoznawstwem. WSiP, Warszawa 1997
8. Malinowski J.: Pomiary długości i kąta w budowie maszyn. WSiP, Warszawa 1998
9. Potyński A.: Podstawy technologii i konstrukcji mechanicznych. WSiP, Warszawa 1999
10. Schmid D.: red.: Mechatronika. Wydawnictwo REA, Warszawa 2002
11. Wojtkun F.: Bukała W., Materiałoznawstwo  cz. 1 i 2. WSiP, Warszawa 1999
12. Praca zbiorowa pod red. Z. Mrugalskiego: Konstrukcja przyrządów i urządzeń
precyzyjnych. WNT, Warszawa 1996
13. Czasopisma:
Mechanik,
Mechanika Techniczna,
PrzeglÄ…d Mechaniczny
www.pkn.pl: strona Polskiego Komitetu Normalizacyjnego
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
81