Politechnika Poznańska 
Instytut Technologii Mechanicznej 
Zakład Obróbki Skrawaniem 
 

Wydział: BMiZ 
Studium: stacjonarne, I st. 
Semestr: III 
Kierunek: MiBM 
Rok akad.:2010/11 

 

 

Liczba godzin - 15 

 
 
 

 

L A B O R A T O R I U M  

I N Ż Y N I E R I A   W Y T W A R Z A N I A   I  

O B R Ó B K A   S K R A W A N I E M  

( h a l a   2 0   –   Z O S )  

Prowadzący:  

dr inż. Marian Jankowiak  

 

pok. 631 – budynek mech., tel. 61 66 52 785 

dr inż. Marek Rybicki 

 

 

pok. 608x – budynek mech., tel. 61 66 52 723 

mgr inż. Damian Przestacki 

 

pok. 631 – budynek mech., tel. 61 66 52 785 

mgr inż. Tadeusz Chwalczuk 

 

pok. 608x – budynek mech., tel. 61 66 52 723 

 

Konspekt: www.zos.mt.put.poznan.pl (materiały do pobrania) 

 

 

T E M A T Y   Ć W I C Z E Ń  

 

1.  Budowa i geometria ostrzy narzędzi skrawających 
2.  Ocena cech geometrycznych warstwy wierzchniej po różnych sposobach obróbki 
3.  Ocena zużycia ostrzy narzędzi skrawających 
4.  Analiza wpływu parametrów skrawania na siłę i temperaturę skrawania 
5.  Badanie i analiza siły posuwowej i momentu skrawania przy wierceniu wiertłem krętym 

 
 

L I T E R A T U R A  

1.  Adamczak S.: Pomiary geometryczne powierzchni. Zarysy kształtu, falistość i chropowatość. Wydawnictwa 

Naukowo-Techniczne, Warszawa 2008. 

2.  Filipowski R., Marciniak M.: Techniki obróbki mechanicznej i erozyjnej. Oficyna Wydawnicza Politechniki 

Warszawskiej, Warszawa 2000. 

3.  Kawalec M., Kodym J., Jankowiak M.: Laboratorium z podstaw skrawania.WPP 1984. 
4.  Grzesik W. Podstawy skrawania materiałów metalowych. WNT - Warszawa 1998. 
5.  Miernik  M.:  Skrawalność  metali.  Metody  określania  i  prognozowania.  Oficyna  Wydawnicza  Politechniki 

Wrocławskiej, Wrocław 2000. 

6.  Storch  B.:  Podstawy  obróbki  skrawaniem.  Wydawnictwo  Uczelniane  Politechniki  Koszalińskiej,  Koszalin 

2001. 

7.  Wieczorowski  M.,  Cellary  A.,  Chajda  J.:  Przewodnik  po  pomiarach  nierówności  powierzchni  czyli  

o chropowatości i nie tylko. Politechnika Poznańska, Instytut Technologii Mechanicznej, Zakład Metrologii  
i Systemów Pomiarowych, Poznań 2003. 

8.  Wysiecki M.: Nowoczesne materiały narzędziowe. WNT Warszawa 1997. 
9.  Praca pod redakcją Żebrowskiego H.: Techniki wytwarzania. Obróbka wiórowa, ścierna i erozyjna. Oficyna 

Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2004. 

10. PN-ISO  3002-1+A1  –  Podstawowe  pojęcia  w  obróbce  wiórowej  i  ściernej.  Geometria  części  roboczej 

narzędzi skrawających. Terminologia ogólna, układy odniesienia, kąty narzędzia i kąty robocze oraz łamacze 
wióra. 

11. PN-EN ISO 4287:1999 – Specyfikacje geometrii wyrobów – Struktura geometryczna powierzchnii: metoda 

profilowa – Terminy, definicje i parametry struktury geometrycznej powierzchnii.  

 

 

R e g u l a m i n   l a b o r a t o r i u m  

1.  Opiekunem naukowym ćwiczeń laboratoryjnych jest Kierownik Zakładu (Pracowni). 
2.  Ćwiczenia składają się z 5 ćwiczeń laboratoryjnych wykonywanych w podgrupach wg harmonogramu. 
3.  Ćwiczenia rozpoczynają się punktualnie. W razie opuszczenia ćwiczenia należy je wykonać w dodatkowym terminie, po 

konsultacji z kierownikiem laboratorium. 

4.  Do ćwiczeń należy przystąpić starannie przygotowanym na podstawie wykładów, materiałów zawartych w skrypcie oraz 

wskazanej literaturze. Nieprzygotowanie się do zajęć powoduje niezaliczenie ćwiczenia w danym dniu. 

5.  Ćwiczenie  należy  wykonywać  zgodnie  ze  wskazaniami  prowadzących  ćwiczenie,  zwracając  szczególną  uwagę  na 

bezpieczeństwo i higienę pracy. 

6.  Po  zakończeniu  ćwiczenia  wyniki  badań  i  obserwacji  wpisane  długopisem  do  protokółu  należy  przedstawić 

prowadzącemu zajęcia do akceptacji. 

7.  Ćwiczenie zostaje zaliczone na podstawie: 

−  znajomości podstaw teoretycznych ćwiczenia, 
−  wykonania ćwiczenia, 
−  opracowania i złożenia na następnych zajęciach protokółu z ćwiczenia, 
−  uzyskania pozytywnej oceny z podstaw teoretycznych oraz opracowanego protokółu. 

8.  Ćwiczenie zostaje niezaliczone w razie: 

−  nieobecności na ćwiczeniu lub przerwaniu ćwiczenia, 
−  nieprzygotowania się do ćwiczenia, 
−  wykonania ćwiczenia niezgodnie z uwagami prowadzących, 
−  niewłaściwego opracowania protokółu, 
−  niezłożenia protokółu z ćwiczenia.  

9.  Każdy  student  ma  obowiązek  przynieść  na  zajęcia  druki  sprawozdań  dotyczących  ćwiczeń  wykonywanych  w  danym 

dniu. 

10.  Sprawozdanie z każdego ćwiczenia student wykonuje indywidualnie. 
11.  W skład poprawnie wykonanego sprawozdania wchodzą: zestawienie wyników doświadczenia, opracowanie graficzne i 

statystyczne  wyników  pomiarów,  analiza  wyników  pomiarów,  wnioski  końcowe  (szczegóły  dotyczące  sprawozdania 
zamieszczone są w konspekcie). 

12.  Sprawozdanie zawierające wyłącznie wyniki doświadczenia traktowane jest na równi z brakiem sprawozdania. 
13.  W sprawozdaniu oceniana jest umiejętność prezentacji i opracowywania wyników pomiarów, umiejętność prowadzenia 

analizy – porównywania wyników i znajomości wiedzy teoretyczne dotyczącej badanego zagadnienia oraz umiejętność 
wnioskowania 

14.  Zaliczenie końcowe z laboratorium następuje po spełnieniu wymagań zgodnie z pkt. 7 dla całego programu ćwiczeń. 
15.  Student jest zobowiązany do niezwłocznego usprawiedliwienia u prowadzącego nieobecności na zajęciach. 
16.  Prowadzący  zajęcia  określa  sposób  i  termin  uzupełnienia  zaległości  powstałych  wskutek  usprawiedliwionej 

nieobecności studenta na zajęciach. 

17.  Nieobecność  studenta,  nawet  usprawiedliwiona,  na  więcej  niż  1/3  zajęć,  może  być  podstawą  do  nie  zaliczenia  tych 

zajęć. Niewykonanie tych ćwiczeń określonych regulaminem laboratorium uniemożliwia zaliczenie zajęć laboratoryjnych. 

18.  Studenci są odpowiedzialni materialnie za uszkodzoną z ich winy aparaturę, przyrządy pomiarowe, narzędzia, pomoce 

warsztatowe itp. 

 

Ćwiczenie 1 

Budowa i geometria ostrzy narzędzi skrawających 

I. Zagadnienia do przygotowania 

1.  Budowa narzędzi jednolitych i składanych.  
2.  Części składowe narzędzi; identyfikacja części roboczej, chwytowej i łączącej. 
3.  Identyfikacja powierzchni natarcia i przyłożenia, krawędzi skrawających, naroża. 
4.  Geometria ostrza noża tokarskiego. 
5.  Materiały  narzędziowe  -  skład,  właściwości,  zakresy  stosowania  (stal  szybkotnąca,  węgliki  spiekane,  cermetale, 

ceramika, materiały supertwarde - CBN, PKD i MKD, materiały ścierne). 

II. Przebieg ćwiczenia 

1.  Zapoznanie się z ogólną budową narzędzi skrawających o określonej i nieokreślonej geometrii. 
2.  Opisanie roboczych części wskazanych narzędzi. 
3.  Wykonanie pomiarów wskazanych wielkości geometrycznych narzędzi. 
4.  Zapoznanie się z nowoczesnymi materiałami narzędziowymi i ich własnościami. 
5.  Przeanalizowanie różnych rozwiązań konstrukcyjnych wymiennych płytek skrawających. 

III. Sprawozdanie 

1.  Naszkicować wskazane narzędzia – przeprowadzić analizę geometrii ich ostrzy, ocenić rodzaj i wielkość ziarna 

ściernego. 

2.  Opisać i usystematyzować poznane materiały narzędziowe pod względem ich właściwości (twardość, max. temperatura 

skrawania, wytrzymałość, udarność, zakresy stosowanych parametrów skrawania). 

3.  Opracować wnioski. 
 
 
 
 
 

Ćwiczenie 2 

Ocena cech geometrycznych warstwy wierzchniej po różnych sposobach obróbki  

I. Zagadnienia do przygotowania 

1.  Definicja i budowa warstwy wierzchniej (WW). 
2.  Geometryczne parametry oceny WW. 
3.  Fizyko-chemiczne parametry oceny WW. 
4.  Definicje trzech podstawowych parametrów chropowatości powierzchni Ra, Rz, Rt. 
5.  Rodzaje  odwzorowania  ostrza  w  materiale  przy  obróbce  jednoostrzowymi  narzędziami  punktowymi  i  obliczanie 

chropowatości teoretycznej. 

6.  Sposób  wyznaczania  i  interpretacja  krzywej  udziału  materiału  profilu  chropowatości  (krzywa  nośności).  Interpretacja 

długości materiałowej.  

7.  Wpływ technologicznych parametrów skrawania (f, v

c

) i geometrii ostrza (r

ε

 

, 

r

') na chropowatość powierzchni. 

II. Przebieg ćwiczenia 

1.  Zapoznanie się z cechami użytkowymi warstwy wierzchniej i jej budową. 
2.  Zidentyfikowanie sposobów skrawania dla badanych powierzchni (obróbka wiórowa, ścierna i erozyjna). 
3.  Narysowanie struktury geometrycznej śladów obróbkowych badanych powierzchni. 
4.  Wykonanie pomiarów wartości posuwu na ostrze zastosowanego podczas obróbki badanych powierzchni. 
5.  Wyznaczenie parametru Rz chropowatości dla badanych powierzchni. 
6.  Wyznaczenie krzywych udziału materiału profilu chropowatości badanych powierzchni. 

III. Sprawozdanie 

1.  Narysować strukturę geometryczną śladów obróbkowych z podaniem wartości posuwu i sposobu obróbki. 
2.  Porównać parametry Ra i Rz dla badanych powierzchni. 
3.  Wykonać wykresy krzywych udziału materiału profilu chropowatości. 
4.  Przeprowadzić analizę otrzymanych wyników. Opracować wnioski. 
 
 

Ćwiczenie 3 

Ocena zużycia ostrzy narzędzi skrawających 

I. Zagadnienia do przygotowania 

1.  Przyczyny, postacie i objawy zużycia ostrzy skrawających. 
2.  Sposób oceny zużycia ostrzy. Geometryczne wskaźniki zużycia. 
3.  Różnica pomiędzy zużyciem a stępieniem ostrza (zużyciem dopuszczalnym). Kryteria stępienia ostrza. 

4.  Typowy przebieg zużycia ściernego z=f(t) oraz krzywa intensywności zużycia 

)

(t

f

dt

dz

=

. 

5.  Trwałość  ostrza  i  sposób  jej  wyrażania.  Zależność  ilościowa  między  trwałością  a  prędkością  skrawania  (funkcja 

Taylora). 

6.  Wpływ parametrów skrawania i rodzaju materiału narzędziowego na trwałość ostrza. 

II. Przebieg ćwiczenia 

1.  Zapoznanie się z obsługą stanowiska badawczego. 
2.  Wykonanie badania wpływu czasu skrawania (t

s

) na zużycie ostrza (VB

c

). 

3.  Dokonanie  oceny  objawów  zużycia  oraz  pomiarów  poszczególnych  wielkości  geometrycznych  zużycia  ciągłego  po 

każdym przejściu. 

4.  Powtórzenie badania dla innych materiałów narzędziowych. 

III. Sprawozdanie 

1.  Zamieścić  zestawienie  wyników  pomiarów  parametru  VB

c

  wraz  z  objawami  zużycia  ostrzy  po  poszczególnych 

przejściach. 

2.  Narysować zestawienie geometrycznych parametrów zużycia ciągłego ostrza. 
3.  Zamieścić charakterystykę właściwości materiałów narzędziowych zastosowanych w ćwiczeniu. 
4.  Narysować wykresfunkcji VB

c

=f(t

s

) dla różnych materiałów ostrza. 

5.  Wykonać  obliczenia  funkcji  regresji  VB

c

=f(t

s

).  Dla  podanego  przez  prowadzącego  kryterium  stępienia  VB

max

  obliczyć 

przewidywane okresy trwałości ostrzy T.  

6.  Przeprowadzić analizę otrzymanych wyników. 
7.  Opracować wnioski. 
 
 
 
 

Ćwiczenie 4 

Analiza wpływu parametrów skrawania na siłę i temperaturę skrawania 

I. Zagadnienia do przygotowania 

1.  Skrawalność materiałów i jej wskaźniki. 
2.  Rozkład składowych siły całkowitej przy toczeniu. 
3.  Wielkości charakteryzujące zmienność sił w czasie skrawania. 
4.  Wpływ  różnych  czynników  na  składowe  siły  całkowitej  i  temperaturę  przy  toczeniu  (materiał  obrabiany,  narzędzie, 

parametry skrawania ...). 

5.  Sposoby pomiaru sił i temperatur. 
6.  Budowa i zasada działania tensometrycznego siłomierza tokarskiego. 

II. Przebieg ćwiczenia 

1.  Zapoznanie się z obsługą tokarki oraz układem do pomiaru siły skrawania F

c

 i temperatury 

θ

. 

2.  Przeprowadzenie  pomiarów  siły  skrawania  F

c

  i  temperatury 

θ

  dla  podanego  zestawu  materiałów  i  zmiennej  prędkości 

skrawania v

c

 (określić zakres występowania narostu). 

3.  Przeprowadzenie pomiarów siły skrawania F

c

 i temperatury 

θ

 dla podanego zestawu materiałów i zmiennego posuwu f . 

III. Sprawozdanie 

1.  Zamieścić zestawienie wyników pomiarów siły i temperatury skrawania. 
2.  Narysować schemat blokowy torów pomiarowych siły skrawania F

c

 i temperatury 

θ

 . 

3.  Dla otrzymanych wyników badań sporządzić wykresy: F

c

=f(v

c

)  i  F

c

=f(f )  oraz  

θ

=f(v

c

)  i  

θ

=f(f ). Przy czym funkcje: 

F

c

=f(f )  oraz  

θ

=f(v

c

)  i  

θ

=f(f ) zamodelować stosując równania regresji 

c

u

c

c

f

C

F

⋅

=

  oraz  

θ

θ

θ

s

c

v

C ⋅

=

  i  

θ

θ

θ

u

f

C ⋅

=

. 

Pla każdej z funkcji regresji podać współczynnik korelacji. 

4.  Przeprowadzić    analizę  wyników  pomiarów.  Porównać  skrawalność  badanych  materiałów  ze  względu  na  wyznaczone 

wskaźniki. 

5.  Opracować wnioski. 
 

Ćwiczenie 5 

Badanie i analiza siły posuwowej F

f

 i momentu skrawania M

c

  

przy wierceniu wiertłem krętym 

I. Zagadnienia do przygotowania 

1.  Budowa wiertła krętego. 
2.  Metody pomiaru i rejestracji sił skrawania.

 

 

3.  Cel i sposób wzorcowania siłomierzy. 
4.  Rozkład składowych siły całkowitej podczas wiercenia wiertłem krętym. 
5.  Wpływ parametrów skrawania i geometrii ostrza na składowe siły całkowitej. 

II. Przebieg ćwiczenia 

1.  Zapoznanie się z obsługą stanowiska badawczego. 
2.  Wykonanie pomiarów siły posuwowej F

f 

 i momentu skrawania M

c

 podczas kolejnych faz wiercenia próbki o specjalnym 

kształcie: 
a)  faza 1 - F

f kr

 ,  M

c 

kr

   

b)  faza 2 - F

f kr

 + F

f pkr

 ,  M

c 

kr

 + M

c 

pkr

  

c)  faza 3 - F

f

 = F

f kr

 + F

f pkr

 + F

f ś

 ,  M

c

 = M

c

 kr

 + M

c

 pkr

 + M

c

 ś

 

3.  Wykonanie  pomiarów  siły  posuwowej  F

f 

  i  momentu  skrawania  M

c

  podczas  wiercenia  wiertłem  z  korekcją  ścina 

wierzchołka. 

III. Sprawozdanie 

1.  Narysować schemat toru pomiarowego siły posuwowej F

f

 i momentu skrawania M

c

 oraz opisać metodykę pomiarów.  

2.  Ustalić  na  podstawie  badań  średnie  procentowe  obciążenie  siłą  posuwową  F

f

  i  i  momentem  skrawania  M

c

 

poszczególnych  elementów  konstrukcyjnych  ostrza  (głównych  krawędzi  skrawających:  F

f kr

 i  M

c 

kr

,  pomocniczych 

krawędzi skrawających: F

f pkr

 i M

c 

pkr

 oraz ścina: F

f ś

 i M

c

 ś

 ). 

3.  Przedstawić  w  postaci  wykresu  słupkowego  otrzymane  wyniki  i  porównać  z  danymi  literaturowymi.  Przeanalizować  

i uzasadnić otrzymane wyniki. 

4.  Sporządzić  wykres  funkcji  F

f

=f(f)  i  M

c

=f(f)  przy  wierceniu  klasycznym  wiertłem  oraz  wiertłem  z  korekcją  ścina 

wierzchołka. Uzasadnić otrzymane wyniki. 

5.  Opracować wnioski końcowe. 
 
 

 

 

 

Próbka przeznaczona do badań siły posuwowej F

f

 i momentu skrawania M

c

 

przy wierceniu wiertłem krętym