V. PROCESY I TECHNIKI PRODUKCYJNE
1. SYSTEM PRODUKCYJNY  POJ
CIE I JEGO KLASYFIKACJA.
System produkcyjny: celowo zaprojektowany i zorganizowany układ materialny,
energetyczny i informacyjny eksploatowany przez człowieka, służący produkowaniu
określonych produktów (wyrobów lub usług) w celu zaspokojenia potrzeb klientów.
Rodzaje procesów produkcyjnych:
- Wydobywcze,
- Przetwórcze (przekształcenie surowców i materiałów wyjściowych w produkty o
zmienionym składzie chemicznym, stanie fizycznym, właściwościach mechanicznych i
eksploatacyjnych).
-Obróbczo  montażowe
-Aparaturowe
Kryteria podziału procesów produkcyjnych:
a) zakładowy podział pracy (podstawowe, pomocnicze, obsługi, uboczne, zarządzania)
b) technologia procesu wytwarzania (otwarte, zamknięte, półotwarte, ciągłe, półciągłe,
periodyczne)
c) sposób oddziaływania na przedmioty pracy (ręczne, maszynowe, ręczno-maszynowe,
zautomatyzowane, w centrach obróbczych, aparaturowe)
d) charakter przemian (liniowe, integracyjne, dezintegracyjne, mieszane)
e) struktura procesu (przygotowawcze, technologiczne, transportowe, składowania,
kontrolno-pomiarowe)
f) stopień złożoności (proste, złożone)
g) następstwo w czasie cykli (wielostopniowe równoległe i szeregowo-równoległe,
wielostopniowe szeregowe)
2. ZASADY RACJONALNEJ ORGANIZACJI PROCESU PRODUKCYJNEGO:
1. Zasada proporcjonalności wszystkie operacje, fazy produkcyjne, stanowiska robocze i
komórki produkcyjne powinny być dostosowane do siebie (brak wewnętrznych zakłóceń
2. Zasada liniowości  brak nawrotów, skrętów, skrzyżowań.
3. Zasada ciągłości  nakazuje eliminację z procesu produkcyjnego wszelkich przerw.
4. Zasada równoległości  nakazuje wykonywanie wyrobów w tym samym czasie (skracanie
czasu cyklu). Mniejsze wartości współczynnika równoległości powodują zmniejszenie
zapasów produkcji w toku i zamrożenie środków obrotowych
5. Zasada koncentracji  nakazuje skupienie czynników produkcji w określonym obszarze
produkcyjnym. Jej przeciwwagą jest zróżnicowanie (czyli dyferencjacja)
6. Zasada specjalizacji  ograniczenie różnorodności zadań produkcyjnych i asortymentu
produkcji (ułatwia to organizację i planowanie produkcji).
Korzyści:
*Postęp (zastosowanie specjalizowanych maszyn, integracja podzielonych procesów pracy,
optymalizacja wykorzystania zdolności produkcyjnych, uproszczenie struktury
produkcyjnej)
*Wzrost wydajności
*Obniżenie kosztów wytwarzania
Ujemne strony:
*Większe koszty stałe (więcej specjalizowanych  droższych) maszyn
*Zwiększenie inercji układu (mniejsze możliwości dostosowania układu produkcyjnego do
zmian warunków na rynku)
*Zwiększenie niepewności produkcyjnej wyrobu finalnego związanej ze zwiększonym
stopniem koncentracji produkcji)
7. Zasada rytmiczności - równomierności  wskazuje ona na potrzebę planowania produkcji
w ustalonych rytmach  powtarzalność tych samych zjawisk w czasie.
8. Zasada elastyczności  mówi o konieczności szybkiego i łatwego przystosowania procesów
produkcyjnych do nowych warunków otoczenia. Rozumie się przy tym:
*zdolność do wytwarzania detali różnorodnych pod względem technologicznym (możliwość
szybkiego przezbrajania stanowisk)
*zdolność do zmian w programach produkcyjnych
*zdolność do przewidywania i szybkiego reagowania na odchylenia i zaburzenia w produkcji.
3. ZASADY EKONOMII RUCHÓW.
Zasada ekonomii ruchów: należy dążyć do ograniczenia ruchów zbędnych, skracania drogi
ruchów niezbędnych oraz ich ułatwiania, a także do równomiernego i jednoczesnego
(równoległego) obciążania tych części ciała człowieka, które mogą być zaangażowane w
procesie pracy.
Zasady ekonomii ruchów dotyczące pracy człowieka:
1. Obie ręce powinny rozpoczynać i kończyć pracę jednocześnie.
2. Obie ręce nie powinny pozostawać bezczynne w tym samym czasie (z wyjątkiem przerw na
odpoczynek).
3. Ruchy ramion powinny być wykonywane jednocześnie, symetrycznie i w kierunkach
przeciwnych względem siebie.
4. Ruchy rąk powinny być wykonywane przy zaangażowaniu najmniejszej grupy mięśni,
wystarczającej do prawidłowego wykonania czynności.
5. Należy wykorzystywać siły bezwładności, jeżeli pomagają one w wykonywaniu pracy, a
ograniczać ich występowanie w ruchach kontrolnych.
6. Ruchy płynne i łagodne są korzystniejsze od ruchów z wyraz
nie zaznaczonymi zmianami
kierunku.
7. Ruchy balistyczne są szybsze, łatwiejsze i bardziej dokładne niż ruchy krępowane
(kontrolowane).
8. Praca rytmiczna pozwala na swobodne i automatyczne wykonywanie ruchów (praca
rytmiczna występuje wtedy, gdy w wykonywanych ruchach występuje okresowe
przyspieszenie i zwolnienie).
Zasady ekonomii ruchów dotyczące stanowiska roboczego:
1. Narzędzia i materiały powinny być układane na stałym ściśle określonym miejscu.
2. Narzędzia, materiały i przyrządy pomiarowe powinny być umieszczane możliwie blisko i na
wprost wykonawcy.
3. Pojemniki i zasobniki wykorzystujące siłę ciężkości do przemieszczania materiałów powinny
być stosowane do doprowadzenia ich na miejsce zużycia.
4. Odprowadzenie wyrobów ze stanowiska powinno odbywać się przy wykorzystywaniu siły
ciężkości
5. Narzędzia i materiały powinny być rozmieszczone tak, aby zapewniały najlepszą kolejność
ruchów.
6. Powinno się stosować odpowiednie środki dla zapewnienia dobrej widoczności, należyte
oświetlenie jest podstawowym warunkiem dobrej i wydajnej pracy.
7. Wysokość stołu roboczego i siedzisk powinna umożliwiać wygodną pracę w każdej pozycji.
8. Konstrukcja i wysokość krzesła powinna zapewniać trzymanie prawidłowej pozycji pracy.
Zasady ekonomii ruchów dotyczące koncepcji narzędzi i maszyn:
1. Należy uwalniać ręce od czynności, które mogą być wykonywane w inny sposób.
2. Należy stosować narzędzia wieloczynnościowe.
3. Odkładanym narzędziom i przedmiotom należy nadawać określone położenie narzucające
sposób ich póz
niejszego podejmowania.
4. Obciążenie pracą palców powinno być zgodne z możliwościami fizycznymi każdego z nich.
5. Uchwyty i rękojeści powinny być wykonane w sposób zapewniający maksymalną
powierzchnię przylegania dłoni.
6. Dz
wignie, koła zamachowe i kołowroty powinny być umieszczone w taki sposób, aby
pracownik mógł nimi manipulować przy minimalnym poruszaniu ciała i z największą
wydajnością.
4. PROGRAM PRODUKCYJNY I METODY JEGO WYZNACZANIA.
1. Metoda algebry macierzowej (graf Gozinto)
Graf Gozinto prezentuje wzajemne powiązania pomiędzy poszczególnymi elementami
składowymi wyrobu - z ilu sztuk detalu/części składa się wyrób nadrzędny. Na jego podstawie
możliwe jest wyznaczenie programu produkcyjnego (ilość poszczególnych części niezbędną do
zrealizowania zlecenia).
Q =� nij m��m
Graf Gozinto można przedstawić matematycznie za pomocą macierzy kwadratowej Q, zwanej
macierzą bezpośrednich zapotrzebowań elementów. Liczby nij oznaczają, ile i-tego elementu
wchodzi bezpośrednio w skład jednego elementy j-tego.
Następnie na podstawie grafu Gozinto i macierzy Q tworzy się macierz łącznego
zapotrzebowania Y -na jednostkę wyrobu głównego! (1 to macierz jednostkowa, od której
odejmujemy macierz Q, a następnie ją odwracamy).
-�1
Y =� (�I -� Q)�
Jeśli znany jest wektor programu produkcyjnego wyrobu gotowego i wyrobów niższego rzędu
(np. W1 = 300, W2 = 50, itd.):
N =� aij
to można wyznaczyć całkowite zapotrzebowanie na wyroby, mnożąc macierz
Y przez wektor N:
X =� Y �� N
2. Metoda grafoanalityczna - polega na wykonaniu tabeli i wyznaczeniu programu
produkcyjnego w oparciu o całkowite rozrysowanie struktury wyrobu gotowego, a następnie
określenie ilości części potrzebnych na zespół nadrzędny i na wyrób gotowy. Następnie
uzyskane ilości "sztuk na WG" mnoży się przez założoną ilość produkcji WG, w ten sposób
otrzymując podstawowy program produkcji. Kolejno obliczamy ilość części zamiennych. W
ostatnim etapie do otrzymanych w poprzednim kroku wyników dodajemy podstawowy
program produkcji, uzyskując całkowity program produkcji.
Jednak ponieważ te same detale są rozbite na kilka pozycji, sumujemy je, aby uzyskać
ostateczne i przejrzyste zapotrzebowanie na poszczególne elementy:
5. OPTYMALNA WIELKOŚĆ PARTII PRODUKCYJNEJ ORAZ PARTII TRANSPORTOWEJ.
Optymalna wielkość partii produkcyjnej - wielkość partii produkcyjnej przy której suma
kosztów względnie stałych (ks), kj przygotowania produkcji (kpp) oraz kosztów zamrożenia
środków obrotowych (kz) jest najniższa.
k = ks + kpp + kz
ks =� km +� kr +� Ns
K
p
kpp =�
S
Fj
(�S -�1)��� Fj
K
ć� �� (�S -�1)���t�
p
p
t� =�
ts =� =�
��
kz =� +�
��ks S �� ��100
����ts
Nw
2 2Nw
Ł� ł�
Po podstawieniach:
kp kp (�S -�1)�Fj �� p
ć� ��
��
k =� ks +� +� +�
��ks S �� 200N
����
S
Ł� ł� p
Aby znalez
ć minimalny koszt całkowity, przyrównujemy funkcję do zera i obliczamy
pochodną. Po przekształceniach i uproszczeniu otrzymujemy:
200kp �� Nw
Sopt =�
ks �� p �� Fj
S - produkcja
kp - koszt całkowity przygotowania produkcji
k
kpp - koszt jednostkowy przygotowania produkcji
k
z
Fj - fundusz czasu pracy c
Nw - zadanie produkcyjne
k
s
k
p
Sop
p
t
Optymalna wielkość partii transportowej (EWZ) - ma na celu znalezienie takiej wielkości
zamówienia, przy której łączne koszty składania zamówień i utrzymania zamówień są
najniższe.
Założenia EWZ:
- Wielkość popytu jest stała i znana
- Czas dostawy jest stały i znany
- Niemożliwe są przypadki wyczerpania się zapasów
- Towary zamawiane i dostarczane są w partiach
- Zamawiane towary rozliczane są jako odrębny transport
- Koszt jednostkowy jest niezależny od wielkości produkcji
1. Obliczenie całkowitego kosztu zamówień TC [zł/rok]
S �� D i ��C ��Q
TC =� +� +� i ��c�� zmin
TC = Ksz + Kuz
Q 2
Ksz - koszty składania zamówień
Kuz - koszty utrzymywania zamówień
S - koszt złożenia zamówienia [zł/zam]
D - wielkość popytu [j/rok]
i - stopa procentowa kosztu utrzymania zapasów [%/rok]
Q  wielkość zamawianej partii [jedn]
C  koszt jednostkowy [zł/jedn]
ś�TC
=� 0
2. Szukamy minimum funkcji, czyli pochodną równamy do zera: ś�Q
3. Po znalezieniu minimum funkcji i przekształceniach otrzymujemy wzór na EWZ:
2��S��D
Qopt =�
i��C
6. CYKLE PRODUKCYJNE  RODZAJE, SCHEMATY, WADY I ZALETY.
Cykl produkcyjny - okres czasu między rozpoczęciem a zakończeniem procesu produkcyjnego
określonych wyrobów. Składa się z okresów roboczych i okresów przerw.
a) szeregowy - operacja następna rozpoczyna się po zakończeniu poprzedniej na całej partii
produkcyjnej
Zalety:
�� najmniejsza liczba operacji transportowych
�� wysoki stopień wykorzystania stanowisk roboczych i ciągłość produkcji
�� łatwość zorganizowania
Wady: najdłuższy okres technologiczny
Głównie stosowany przy:
�� krótkich czasach jednostkowych
�� małej wielkości partii produkcyjnej
�� niskim stopniu zorganizowania procesu produkcyjnego (technologiczna specjalizacja
komórek produkcyjnych)
k k-�1
Ctsz =� n �� t +� Tp +� Tz +� t
�� ��
j pj, j+�1
j=�1 j=�1
szeregowy - wersja wielokrotna:
k k-�1
t
j
Ctsz =� n �� +� Tp +� Tz +� t
�� ��
pj, j+�1
d ��Lmj
j=�1 j j=�1
b) równoległy - operacja następna rozpoczyna się po zakończeniu poprzedniej na partii
(pakiecie) transportowej; głównie stosowany przy wyższych typach organizacji produkcji
(wielkoseryjnych i masowych)
Zalety: najkrótszy okres technologiczny
Wady:
�� największa liczba operacji transportowych
�� przestoje maszyn (przy braku synchronizacji)
k k-�1
Ctr =� p �� t +� (n -� p) �� tmax j +� Tp +� Tz +� tpj, j+�1
�� ��
j
j=�1 j=�1
równoległy - wersja wielokrotna:
k k-�1
tmax j
t
j
Ctr =� p �� +� (n -� p) �� +� Tp +� Tz +� t
�� ��
pj, j+�1
d ��Lmj (tmax j )
d ��Lmj
j
j=�1 j j=�1
c) szeregowo - równoległy - operacja następna rozpoczyna się przed zakończeniem
poprzedniej na całej partii produkcyjne; głównie stosowany w warunkach asynchronicznych
przebiegu produkcji, w produkcji seryjnej
Charakterystyka:
�� okres technologiczny wypośrodkowany
�� zwiększona liczba operacji transportowych
�� wysoki stopień wykorzystania stanowisk roboczych
�� zachowanie ciągłości produkcji na stanowiskach roboczych
k k -�1 k-�1
Ctsz -� r =� n �� t -� (n -� p) �� tmin( j , j+�1) +� Tp +� Tz +� t
�� �� ��
j pj, j+�1
j=�1 j=�1 j=�1
szeregowo - równoległy - wersja wielokrotna:
k k -�1 k-�1
t t
j j
Ctsz -� r =� n �� -� (n -� p) �� ( )min( j , j+�1) +� Tp +� Tz +� t
�� �� ��
pj, j+�1
d ��Lmj d ��Lmj
j=�1 j j=�1 j j=�1
Oznaczenia:
n  wielkość partii produkcyjnej
k  liczba operacji
tj  czas jednostkowy i-tej operacji
Tp  czas przygotowawczy
Tz  czas zakończeniowy
Tp j, j+1  czas przerw między operacją j oraz j+1
dj  liczba równocześnie obrabianych detali w ramach j-tej operacji
Lmj  liczba równoległych stanowisk zajętych do j-tej operacji
tmax j  czas najdłuższej operacji
P  liczba sztuk w partii produkcyjnej
tmin j, j+1  czas operacji mniejszej w każdej kolejnej parze operacji
7. PODSTAWOWE RODZAJE TECHNIK WYTWARZANIA STOSOWANE
W PRZEMYŚLE MASZYNOWYM.
1. Odlewnictwo - technologia polegająca na zalewaniu uprzednio
przygotowanej formy ciekłym materiałem (stopem metali, gipsem, woskiem czy tworzywami
sztucznymi) oraz takim sterowaniu procesem krzepnięcia lub reakcji chemicznej tężenia
odlewu, aby otrzymać wyrób o odpowiedniej strukturze i właściwościach.
Techniki:
*odlewanie w masach formierskich w formach jednorazowych -produkcja jednostkowa lub
seryjna, mała dokładność wymiarów i położenia, dobre odwzorowanie kształtu, duża
chropowatość powierzchni, duże naprężenia w objętości wyboru, wysoki koszt wykonania
odlewu
*metodą topionych modeli - Stosowana do wyrobów o złożonych kształtach, bez
konieczności wykonywania formy (głównie przedmioty artystyczne), duża dokładność
kształtu, mała chropowatość, wyższy koszt niż przy formach jednorazowych, zastosowanie
formy piaskowej
* skorupowe - Zamiast formy piaskowej stosuje się cienkościenną formę z mieszaniny piasku
kwarcowego i sztucznej żywicy. Dużą wytrzymałość mechaniczną i kształt uzyskuje się przez
polimeryzację żywicy, bardzo dobra jakość powierzchni, jeszcze wyższy koszt niż w
poprzednich
* w formach metalowych - Polega na wlaniu ciekłego metalu do składanej formy metalowej
(kokili), produkcja seryjna i masowa precyzyjnych wyrobów, duża trwałość formy metalowej
* pod ciśnieniem - wysokie ciśnienie robocze wtłaczania materiału do formy (2  10 MPa),
wymaga stosowania odpowiednich maszyn, stosowane w produkcji masowej
* odśrodkowe - Ciekły metal pod własnym ciężarem wlewany jest do wirującej formy
metalowej. Otrzymywane odlewy mają ścisłą budowę wewnętrzną i dobre właściwości
mechaniczne, bardzo dobre odwzorowanie kształtu, małe błędy wymiarów i położenia
powierzchni, małą chropowatość, znacznie mniejsze naprężenia wewnątrzmateriałowe oraz
porowatość, stosunkowo niski koszt wykonania wyrobu
2. Obróbka plastyczna - metoda obróbki metali i ich stopów polegająca na doprowadzeniu
obrabianego materiału do stanu plastyczności (pod wpływem nacisku narzędzia), mającego
na celu trwałą zmianę kształtu i wymiarów obrabianego przedmiotu, a także zmianę struktury
powodująca zmianę właściwości. Proces kształtowania może przebiegać w warunkach: na
gorąco, na półgorąco lub na zimno.
Ze względu na sposób odkształcenia, rozróżnia się głównie:
�� walcowanie  materiał zgniatany jest przez napędzane walce,
�� kucie  materiał kształtowany jest uderzeniem młota, kowarki lub naciskiem prasy,
�� wyciskanie  materiał znajduje się w pojemniku zwanym recypientem, a kształtowany jest
poprzez wyciskanie z matrycy,
�� ciągnienie  materiał kształtowany jest poprzez przeciąganie przez oczko ciągadła,
�� tłoczenie, któremu poddaje się blachy i taśmy zmieniające kształt bez zasadniczej zmiany
grubości.
3. Spawalnictwo - jest działem technologii obejmującym procesy trwałego łączenia (spajania)
materiałów w celu uzyskania odpowiedniej geometrii przedmiotu. Połączenie zapewnia
ciągłość fizyczną przedmiotu.
" Spawanie
- Gazowe - do rozgrzania łączonych elementów wykorzystuje się ciepło płomienia
powstałego w skutek spalania mieszanki acetylenu lub propanu z tlenem
- Elektryczne - urządzenia opierającego swą pracę na zjawisku łuku elektrycznego w
temperaturach do 4000 �C
" Zgrzewanie - rodzaj technologii trwałego łączenia części urządzeń lub konstrukcji
wykonanych z metalu lub z tworzyw sztucznych. Polega ono na rozgrzaniu stykających
się powierzchni tak, aby przeszły one w stan plastyczny (ciastowaty) i dociśnięciu ich
(czasem odwrotnie)
- Zgrzewanie elektryczne oporowe
- Zgrzewanie w stanie stałym
" Lutowanie - metoda trwałego łączenia elementów metalowych za pomocą
metalowego spoiwa zwanego lutem o temperaturze topnienia niższej niż temperatura
topnienia łączonych elementów. Rozróżniamy lutowanie miękkie (do 450�C), twarde
(od 450�C) i wysokotemperaturowe (powyżej 900�C).
" Klejenie - jest to połączenie metali za pomocą substancji zwanej klejem. Polega ono na
rozprowadzeniu cienkiej warstwy substancji klejącej na uprzednio przygotowanej
powierzchni.
4. Obróbka skrawaniem - polega na mechanicznym oddzieleniu, przez ostre narzędzia,
warstwy naddatku materiału i przetworzeniu go w wiór. Celem tej obróbki jest nadanie
obrabianemu przedmiotowi żądanego kształtu, wymiarów i określonych właściwości warstwy
wierzchniej. Obróbka skrawaniem dzieli się na:
-wiórową - metody ze zdefiniowaną geometrią ostrza i jego ilością
- ścierną - metody, w których powyższe informacje nie są określone
Rodzaje obróbki skrawaniem:
�� toczenie - Jest to obróbka, w której w wyniku ruchu obrotowego uzyskuje się osiowo
symetryczny wyrób. Przy odpowiednio prowadzonym nożu można jednak uzyskać
również osiowo niesymetryczne kształty eliptyczne lub krzywkowe
�� wytaczanie -
�� frezowanie - rodzaj obróbki skrawaniem, w której ruch obrotowy wykonuje narzędzie, a
posuwowy wykonywany jest również przez narzędzie lub przez przedmiot obrabiany.
Cechą charakterystyczną procesu frezowania jest nierównoczesna praca ostrzy
narzędzia. Krawędzie skrawające freza nigdy nie pracują wszystkie równocześnie, lecz
kolejno jedna po drugiej. Obrabiarka, na której wykonuje się frezowanie nazywa
się frezarką.
�� wiercenie - skrawanie w pełnym materiale za pomocą narzędzia zwanego wiertłem, w
wyniku którego otrzymujemy otwór o przekroju najczęściej kołowym.
�� gwintowanie - formowanie gwintów różnymi metodami, ręcznie lub maszynowo
�� szlifowanie - jest to obróbka wykończeniowa powierzchni za pomocą narzędzi ściernych,
w wyniku której uzyskuje się duże dokładności wymiarowe i kształtowe oraz małą
chropowatość. Szlifowanie można wykonywać na otworach, wałkach i płaszczyznach.
Maszyny do tego typu obróbki nazywane są szlifierkami a narzędzia skrawające to
ściernice. Materiałem z którego wykonane są ściernice najczęściej jest korund, diament,
węglik krzemu lub węglik boru.
�� dłutowanie - rodzaj obróbki skrawaniem polegający na skrawaniu materiału nożem
umocowanym do suwaka wykonującego pionowy lub poziomy ruch posuwisto-zwrotny.
Dłutowanie stosuje się do obróbki kształtów nieobrotowych jak uzębienie kół zębatych,
krzywki, rowki pod wpusty itp. Obrabiarka do dłutowania nazywa się dłutownicą.
�� struganie - Jest to obróbka, w której w wyniku ruchu roboczego prostoliniowego
(posuwistego) wykonuje się powierzchnie płaskie lub złożone (np uzębienia walcowe 
kopiowanie). Ruch powrotny jest ruchem jałowym. Jest to obróbka dokładna, ale nie
uzyskuje się powierzchni o małej chropowatości. Jest to obróbka stosowana zwykle w
produkcji jednostkowej lub małoseryjnej.
�� przeciąganie, przepychanie - Są to obróbki, w których warstwa materiału usuwana jest
podczas jednego przejścia specjalnego narzędzia wieloostrzowego (bardzo
kosztownego). Uzyskane przedmioty cechują się dużą dokładnością obróbki, małą
chropowatością
Nowoczesną technikę obróbki skrawaniem cechują:
- Pewność produkcji (utrzymanie wymaganej jakości wyrobu, minimalizacja przestojów,
wczesne rozpoznawanie zakłóceń, niezawodność maszyn i urządzeń)
- Efektywność (wydajność i koszty wytworzenia)
- Elastyczność
5. Obróbki wykańczające - końcowa faza całkowitego procesu obróbki, mająca na celu
osiągnięcie odpowiednio jakości obrobionego przedmiotu, zgodnej z wymaganymi warunkami
technicznymi dotyczącymi dokładności wymiarów, dokładności kształtu i gładkości
powierzchni. W ramach obróbki wykańczającej wyróżniamy: szlifowanie, gładzenie,
dogładzanie oscylacyjne, docieranie.
6. Obróbki skoncentrowanymi strumieniami energii - polega na obróbce materiału przy
pomocy skoncentrowanego strumienia energii
Główne rodzaje:
- obróbka elektroerozyjna (drążenie, wycinanie, frezowanie) - metoda obróbki metali oparta
głównie na wyzyskaniu erozji elektrycznej, towarzyszącej wyładowaniom elektrycznym.
Wykorzystywana jest głównie przy obróbce specjalizowanych części maszyn i innych
materiałów trudnoskrawalnych, gdyż pozwala na uzyskanie skomplikowanych kształtów,
trudnych lub niemożliwych do wykonania obróbką skrawaniem.
- obróbka elektrochemiczna (drążenie, wygładzanie)- polega na roztwarzaniu warstw
materiału wskutek przepływu prądu przez elektrolit między elektrodami (jedną jest
przedmiot obrabiany, drugą narzędzie).
- metoda hybrydowego kształtowania materiałów - to takie procesy, w których podstawowy
proces usuwania lub kształtowania materiałów jest wspomagany jednocześnie przez inne
procesy (jeden lub więcej) np. elektryczne, laserowe, chemiczne, mechaniczne ścierne,
elektro-chem, elektro-erozyjne, ze wspomaganiem cieczy, ultradz
więków.
Do obróbki skoncentrowanymi strumieniami energii często stosowany jest laser, ciecz,
plazma, wypalarka drutowa, fale ultradz
więkowe.
7. Obróbka cieplna i cieplno - chemiczna
Obróbka cieplna - zbiorcza nazwa obróbek materiałów metalowych polegających na
odpowiednim nagrzewaniu, wygrzewaniu i chłodzeniu do zadanych temperatur i z określoną
szybkością, w celu zmiany własności stopu w stanie stałym.
Celem stosowania operacji i zabiegów obróbki cieplnej jest np. zmiana własności
mechanicznych i plastycznych poprzez zmianę struktury. Operacje te przeprowadza się
również z zastosowaniem dodatkowych czynników np. obróbki chemicznej.
Rodzaje obróbki cieplnej:
- wyżarzanie - jeden z zabiegów obróbki cieplnej polegający na nagrzaniu materiału do
określonej temperatury, wytrzymaniu przy tej temperaturze oraz następnym powolnym
studzeniu.
- hartowanie - rodzaj obróbki cieplnej materiału polegający na nagrzaniu danego materiału
do odpowiedniej temperatury zwanej temperaturą hartowania, wytrzymaniu w tej
temperaturze przez czas konieczny do przebudowy struktury wewnętrznej materiału oraz
następnym odpowiednio szybkim schłodzeniu.
- odpuszczanie - rodzaj obróbki cieplnej, której poddawana jest stal wcześniej zahartowana.
Odpuszczanie polega na rozgrzaniu zahartowanego wcześniej przedmiotu do temperatury w
granicach 150 do 650 �C, przetrzymywaniu w tej temperaturze przez pewien czas, a
następnie schłodzeniu.
- Obróbka podzerowa - obróbka cieplna polegająca na oziębianiu uprzednio zahartowanej
stali (zwykle do temperatury poniżej -70�C) w celu zmniejszenia zawartości austenitu
szczątkowego
- Ulepszanie cieplne - jest obróbką cieplną polegającą na połączeniu hartowania z wysokim
odpuszczaniem. Stosowany na odpowiedzialne wyroby stalowe, które poddawane są
obróbce skrawaniem
Rodzaje obróbki cieplno-chemicznej:
- nawęglanie - zabieg ciepln0-chemiczny polegający na dyfuzyjnym nasyceniu węglem
warstwy powierzchniowej obrabianego materiału.
- azotowanie - obróbka cieplno-chemiczna stopów żelaza polegająca na dyfuzyjnym nasyceniu
powierzchni metalu azotem
- azotonasiarczanie - metoda obróbki cieplno-chemicznej stalowych i żeliwnych części maszyn
i mechanizmów w temperaturze 500�C  700�C
- cyjanowanie - jeden z procesów obróbki cieplno-chemicznej żelaza polegający na nasyceniu
powierzchni przedmiotów stalowych jednocześnie węglem i azotem w temperaturze 500 950
�C. Po zahartowaniu i odpuszczeniu zyskuje się twardą i odporną na ścieranie warstwę
powierzchniową.
8. Przetwórstwo tworzyw sztucznych - proces formowania wyrobów z tworzyw sztucznych
(np. z PCV, PET, polietylenu, polipropylenu, polistyrenu)
Rodzaje przetwórstwa tworzyw sztucznych:
- Porowanie - dyfuzyjne łączenie cząsteczek proszku po uformowaniu kształtki przez
prasowanie i wcześniejszym ogrzaniu wypraski do odpowiedniej temperatury,
- Wytłaczanie - ciągłe wytwarzanie długich przedmiotów,
- Wtryskiwanie - cykliczne wytwarzanie przedmiotów w procesie wtryskiwania (wtryskarką)
tworzywa do formy,
- Prasowanie - cykliczna przeróbka tworzywa za pomocą wywierania na jego powierzchnię
nacisku,
- Laminowanie - proces cyklicznego pokrywania powierzchni laminatem, w celu uzyskania
dodatkowych odporności,
- Odlewanie - proces cyklicznego lub ciągłego wytwarzania wyrobów przez wypełnianie form
ciekłym tworzywem,
- Kalandrowanie - proces ciągłego formowania wyrobów z materiałów polimerowych za
pomocą walców zwanych kalandrami (elementy walcarki); w tym procesie uzyskuje się folię.
9. Kształtowanie przyrostowe - technika polegająca na szybkim, warstwowym wytwarzaniu
fizycznych prototypów, modeli, wzorców, jak również pojedynczych i małoseryjnych wyrobów
z wirtualnych modeli 3D-CAD
Rodzaje:
- Stelolitografia SLA - Polega na stopniowym obrysowywaniu kolejnych przekrojów
poziomych produkowanej części za pomocą lasera na sukcesywnie zanurzanej platformie w
wannie z fotopolimerem. Pod wpływem światła laserowego, dochodzi do polimeryzacji i
zestalenia substancji blisko powierzchni roztworu. Po obrysowaniu warstwy, platforma jest
obniżana dokładnie o grubość wytworzonej warstwy, a cały proces powtarza się aż do
uzyskania całego produkowanego elementu.
- System MCP (Metal Part Casting) - pozwala na bardzo szybkie uzyskiwanie odlewów z
aluminium, miedzi oraz ich stopów. Proces zalewania formy odbywa się w podciśnieniu,
dzięki czemu możliwe jest uzyskiwanie odlewów o skomplikowanej geometrii.
- Metoda obiektów laminowanych LOM - polegający na wykorzystaniu maszyny wycinającej
laserem poszczególne warstwy z podawanego z rolki specjalnego samoprzylepnego papieru
a następnie sklejania ze sobą kolejnych warstw.
- Metoda laserowego spiekania proszków - metoda spiekania proszków ceramicznych lub
metali wykorzystująca ciepło lasera
- Wytłoczne osadzanie stopionego materiału - W metodzie tej nanoszony materiał (zwykle
tworzywo sztuczne) przeciskany jest przez dyszę, ogrzaną do temperatury jego topnienia.
Dysza kontroluje przepływ materiału i jest przemieszczana automatycznie według instrukcji
programu CAD. Podobnie jak przy stereolitografii, model wytwarzany jest warstwa po
warstwie.
- Napawanie - pokrywanie przedmiotów metalowych warstwą metalu techniką spawania
przy jednoczesnym topieniu podłoża. Napawanie korzysta z metod wykorzystywanych w
spawalnictwie oraz obróbki plazmą.
-Metalizacja natryskowa - służy do ochrony antykorozyjnej żelaza i stali. Za pomocą
metalizacji można uzyskać różne stopnie ochrony antykorozyjnej w zależności od
stosowanego materiału natryskiwanego, mogą to być farby lub powłoki cynowe bądz

aluminiowe. Te ostatnie odporne są na działanie silnego środowiska korozyjnego.
10. Technologie powłok
- Metody elektrochemiczne i chemiczne (galwanizacja) - wykonywania trwale przylegających
cienkich powłok metalicznych poprzez osadzanie jednego metalu na innym,
- Metody fizyczne:
- Laserowe wytwarzanie cienkich powłok - stosuje się je do wytwarzania w warstwie
powierzchniowej nowych zestawów stopowych, za pomocą nagrzewnicy laserowej.
Do warstwy wierzchniej wprowadza się w ten sposób pierwiastki oraz węgliki, borki,
 azotki.
- Technologie elektronowe - ta metoda wykorzystuje nagrzewnice elektronowe, które
w bardzo krótkim czasie (od mikrosekundy do sekundy) ogrzewają powierzchnię o
nawet 105K/s. Towarzyszą temu zjawiska strukturalne pociągające za sobą
modyfikację właściwości warstwy wierzchniej.
- Technologie implacyjne - polegają na wprowadzaniu (implantowaniu) do warstwy
wierzchniej materiału, zjonizowanych atomów pierwiastków stopowych. Dzięki temu
można znacznie zwiększyć odporność na korozję, ścieranie, zmęczenie itp.
- Technologie PVD (Plasma Voapour Deposition) - Fizyczne osadzanie z fazy gazowej
obejmują osadzanie powłok z fazy gazowej przy ciśnieniu (10 - 10-5Pa) zawsze
niższym od atmosferycznego i przy wykorzystaniu różnych procesów fi-zycznych do
uzyskania par osadzanych. Proces składa się z trzech etapów:* otrzymywanie par
nanoszonego materiału, * transport par na drodze z
ródło - podłoże, * wzrost
warstwy z zaabsorbowanych cząstek,
- Technologie PACVD (Plasma Assisted Chemical Voapur Deposition) - technologia
stosowana ze względu na niską temperaturę procesu, możliwość osadzania
nierównowagowych faz oraz lepszą kontrolę nad stechiometrią i czystością pokryć.
Niską temperaturę procesu osadzania warstw uzyskuje się dzięki wzbudzeniu przy
pomocy plazmy cząstek mieszaniny gazowej do energii zgodnej z termicznym
wzbudzeniem.
- Technologie malarskie - Powłoki malarskie należą do grupy powłok ochronnych
otrzymywanych metodami chemicznymi i elektrochemicznymi. Nakładanie powłok malarskich
jest najbardziej rozpowszechnioną techniką zabezpieczenia warstw wierzchnich metalowych i
niemetalowych wyrobów. Zabezpieczają przed korozja, erozją betonu, czy gniciem drewna.
Technika ta jest możliwa do realizacji zarówno w zakładzie produkcyjnym jak również w
warunkach polowych z użyciem pistoletu lub zwykłego pędzla.
8. OBRÓBKA SKRAWANIEM  BILANS CIEPLNY SKRAWANIA, MATERIAA
Y STOSOWANE DO
KONSTRUKCJI NOŻY SKRAWAJ
CYCH, RODZAJE NOŻY TOKARSKICH.
Obróbka skrawaniem- polega na mechanicznym oddzieleniu, przez ostre narzędzia, warstwy
naddatku materiału i przetworzeniu go w wiór. Celem tej obróbki jest nadanie obrabianemu
przedmiotowi żądanego kształtu, wymiarów i określonych właściwości warstwy wierzchniej.
Wyróżniamy obróbkę ścierną i wiórową.
Podział noży tokarskich:
" Zdzieraki i wykańczaki
" Prawe i lewe " Proste i wygięte
" Odsadzane " Suportowe i oprawkowe
" Zwykłe i kształtowe
" Jednolite i niejednolite
Materiały używane na noże:
" Stal szybkotnąca
" Węgliki spiekane (węgliki wolframu, tytanu, tantalu lub wanadu)
" Spieki ceramiczne
" diament
Cechują się one: twardością, odpornością na uderzenia oraz wysoką temperaturę.
Bilans cieplny skrawania:
Najwięcej ciepła jest doprowadzanie przez powstawanie odkształceń plastycznych
skrawanego materiału oraz odkształceń poprzedzających poślizg. Obrabiany materiał
nagrzewa się przez to do wysokich temperatur, nawet 900 �C (obrazek poniżej), także podczas
obróbki należy być bardzo
ostrożnym.
Najwięcej ciepła odprowadzane jest przez
powstający w obróbce wiór, z czego wynika, że
również jest on bardzo gorący, dlatego należy
zachować podczas pracy konieczne środki
ostrożności.
9. OBRÓBKA PLASTYCZNA  CHARAKTERYSTYKA, PRZYKA
ADY PROCESÓW
OBRÓBKI PLASTYCZNEJ.
Obróbka plastyczna- metoda obróbki metali i ich stopów polegająca na doprowadzeniu
obrabianego materiału do stanu plastyczności (pod wpływem nacisku narzędzia), mającego
na celu trwałą zmianę kształtu i wymiarów obrabianego przedmiotu, a także zmianę struktury
powodująca zmianę właściwości. Proces kształtowania może przebiegać w warunkach: na
gorąco, na półgorąco lub na zimno.
" W czasie obróbki można:
 Nadać przedmiotowi określony kształt
 Dokonać podziału materiału
 Dokonać zmiany właściwości fizykochemicznych lub struktury
 Wywołać wewnątrz materiału określony rodzaj i wielkość naprężeń
" Obróbkę plastyczną można wykonać w temperaturze:
 Na gorąco  zachodzą procesy rekrystalizacji
 Na pół-gorąco  powstaje rekrystalizacja i zgniot oraz umocnienie i zdrowienie materiału
 Na zimno  rekrystalizacja lub zdrowienie
 Ze stanu płynnego metalu  doprowadzany jest on do zamkniętej matrycy i poddawany
naciskowi stempla
Obróbka plastyczna - rodzaje procesów:
" Walcowanie - polega na kształtowaniu materiału między obracającymi się walcami,
tarczami, rolkami lub przemieszczającymi się względem siebie narzędziami płaskimi.
" Kucie ( Swobodne, matrycowe) - polega na odkształcaniu materiału za pomocą uderzeń lub
nacisku narzędzi (matryc, bijaków)
" Wyciskanie (wycinanie, dziurkowanie, odcinanie, nadcinanie, rozcinanie, okrawanie,
wygładzanie) - rodzaj obróbki plastycznej metali i tworzyw sztucznych. Materiał pod
naciskiem stempla wypływa przez otwór lub otwory w narzędziu albo przez szczeliny
utworzone przez narzędzia.
" Ciągnienie  przeciąganie - proces technologiczny stosowany w metalurgii polegający na
formowaniu drutu lub pręta poprzez przeciąganie materiału wyjściowego poprzez otwór
ciągadła, którego pole przekroju jest mniejsze niż pole przekroju poprzecznego przeciąganego
materiału. W wyniku tego następuje zmniejszenie średnicy obrabianego przedmiotu oraz jego
wydłużenie, może też nastąpić zmiana kształtu przekroju.
" Tłoczenie - szereg różnorodnych procesów obróbki plastycznej realizowanych głównie na
zimno i stosowanych do rozdzielania, kształtowania i łączenia materiałów w postaci blach,
folii i płyt
" Wyoblanie - metoda obróbki plastycznej wykorzystuje podatność materiałów do
odkształceń (po przekroczeniu granicy plastyczności), bez przerwania ciągłości kształtowanej
blachy. W efekcie uzyskujemy z materiału wyjściowego (np. krążka blachy) cienkościenną
bryłę obrotową nieraz o bardzo skomplikowanym kształcie.
" Obciąganie - polega na przyłożeniu dużej siły rozciągającej do krawędzi arkusza blachy a
następnie dociśnięcie tego arkusza do wypukłego wzornika do obciągania. Siła rozciągająca
powinna być tak dobrana, aby w całym kształtowanym przekroju materiału naprężenia
przekroczyły granicę plastyczności.
" Gięcie (wyginanie, zaginanie, zwijanie, profilowanie) - rodzaj technologii obróbki
materiałów (najczęściej metalowych) polegający na trwałej zmianie krzywizn przedmiotu
obrabianego.
10. TOCZENIE, FREZOWANIE, OBRÓBKA OTWORÓW 
RODZAJE MASZYN I NARZ
DZI, PRZYKA
ADY ZASTOSOWAC
.
Toczenie - jest to obróbka, w której w wyniku ruchu obrotowego uzyskuje się osiowo
symetryczny wyrób. Przy odpowiednio prowadzonym nożu można jednak uzyskać również
osiowo niesymetryczne kształty eliptyczne lub krzywkowe.
Rodzaje tokarek:
" Kłowe " Karuzelowe " Rewolwerowe
" Półautomaty wielonożowe " Półautomaty i automaty tokarskie
" Tokarki kopiarki " Tokarki sterowane programowo
Przykłady toczenia:
-wzdłużne, -poprzeczne, -kształtowe
Procesy obróbki otworów- służą one do wykonywania, zmiany wymiarów lub kształtu małych
i średnich otworów. Metody te są wydajne, charakteryzują je niskie koszty wykonania. Różna
jest dokładność wykonania  najmniej dokładne i gładkie są otwory wykonane poprzez
wiercenie, najdokładniejsze uzyskuje się przez rozwiercanie wykańczające.
Maszyny do obróbki otworów:
- tokarki kłowe, rewolwerowe, karuzelowe, automaty tokarskie,
- wiertarki, wiertarko-frezarki, wytaczarki.
Odmiany obróbki otworów:
a) nawiercanie (wykonanie lekkiego wgłębienia w celu lepszego prowadzenia wiertła) -
wiertło
b) wiercenie w pełnym materiale - wiertłami krętymi, a w specjalnych przypadkach (np.
otworów głębokich) wiertłami specjalnymi i głowicami wiertarskimi,
c) powiercanie (powiększanie średnicy otworu) - wiertłami dla danego materiału,
d) rozwiercanie zgrubne - rozwiertakami, zdzierakami,
e) rozwiercanie wykańczające (stosuje się do wykańczającej obróbki otworów po wierceniu,
pogłębianiu) - rozwiertakami o różnej konstrukcji,
f) pogłębianie - (zmiana geometrii początkowej części otworu) - pogłębiaczami czołowymi i
kształtowymi,
g) fazowanie (załamywanie krawędzi) - wiertłami,
h) gwintowanie ( formowanie gwintów ) - narzynkami, gwintownikami.
Frezowanie  rodzaj obróbki skrawaniem, w której ruch obrotowy wykonuje narzędzie, a
posuwowy wykonywany jest również przez narzędzie lub przez przedmiot obrabiany.
Cechą charakterystyczną procesu frezowania jest nierównoczesna praca ostrzy narzędzia.
Krawędzie skrawające freza nigdy nie pracują wszystkie równocześnie, lecz kolejno jedna po
drugiej. Obrabiarka, na której wykonuje się frezowanie nazywa się frezarką.
Metody frezowania:
-obwodowe frezem walcowo-czołowym
-frezowanie czołowe głowicą
-obwodowe frezem walcowym
Rodzaje frezów (ostrzy skrawających):
- walcowo-czołowy, - głowica, - walcowy, - czołowy, - kształtowy
- obwiedniowy