MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Piotr Sieczka
Projektowanie procesów technologicznych
311[18].Z2.02
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
Recenzenci:
mgr Ewa Groblewska
mgr Jarosław Gliszczyński
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Piotr Sieczka
Konsultacja:
dr inż. Jacek Przepiórka
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[18].Z2.02
 Projektowanie procesów technologicznych , zawartego w modułowym programie nauczania
dla zawodu technik instrumentów muzycznych.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
1
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 5
3. Cele kształcenia 6
4. Materiał nauczania 7
4.1. Podstawowe informacje o procesach obróbki skrawaniem 7
4.1.1. Materiał nauczania 7
4.1.2. Pytania sprawdzające 17
4.1.3. Ćwiczenia 18
4.1.4. Sprawdzian postępów 19
4.2. Obrabiarki skrawające 20
4.2.1. Materiał nauczania 20
4.2.2. Pytania sprawdzające 27
4.2.3. Ćwiczenia 28
4.2.4. Sprawdzian postępów 29
4.3. Automatyczne obrabiarki skrawające 30
4.3.1. Materiał nauczania 30
4.3.2. Pytania sprawdzające 38
4.3.3. Ćwiczenia 38
4.3.4. Sprawdzian postępów 40
4.4. Metodyka projektowania procesów technologicznych obróbki i montażu 41
4.4.1. Materiał nauczania 41
4.4.2. Pytania sprawdzające 46
4.4.3. Ćwiczenia 47
4.4.4. Sprawdzian postępów 48
5. Sprawdzian osiągnięć 49
6. Literatura 55
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
2
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o procesach obróbki skrawaniem. Ta
metoda obróbki jest stosowana w celu uzyskania żądanych kształtów większości elementów
konstrukcyjnych w instrumentach muzycznych. Obróbka skrawaniem umożliwia osiągnięcie
wysokiej dokładności wymiaru i kształtu oraz wysoką jakość powierzchni obrabianego
elementu. W ten sposób można obrabiać większość materiałów konstrukcyjnych  drewno,
metale, tworzywa sztuczne.
Dzięki poradnikowi zapoznasz się z podstawowymi pojęciami określającymi proces
skrawania, parametrami technologicznymi i geometrycznymi skrawania. Istotne jest też
zapoznanie się z geometrią narzędzi skrawających oraz obrabiarkami skrawającymi.
W poradniku znajdziesz również wprowadzenie w tajniki programowania obrabiarek
sterowanych numerycznie. Ważną częścią poradnika jest również omówienie podstaw
projektowania procesów technologicznych obróbki i montażu.
W poradniku znajdziesz:
 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 opanowania treści jednostki
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.
Bezpieczeństwo i higiena pracy
W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów
bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju
wykonywanych prac. Wiadomości dotyczące przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy,
ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska znajdziesz w jednostce modułowej
311[18].O1.01  Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony
przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska .
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
3
311[18].Z2
Techniki wytwarzania
instrumentów muzycznych
311[18].Z2.01
Dobieranie materiałów
konstrukcyjnych
311[18].Z2.02
Projektowanie procesów
technologicznych
311[18].Z2.03 311[18].Z2.04
Wykonywanie obróbki ręcznej Wykonywanie połączeń
i mechanicznej elementów instrumentów
muzycznych
Schemat układu jednostek modułowych
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
4
2. WYMAGANIA WST
PNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
 stosować jednostki układu SI,
 posługiwać się rysunkiem technicznym,
 posługiwać się pojęciem siły,
 rozróżniać wielkości skalarne i wektorowe,
 przeliczać jednostki,
 klasyfikować instrumenty muzyczne,
 klasyfikować materiały konstrukcyjne,
 korzystać z różnych z
ródeł informacji,
 obsługiwać komputer,
 pracować w grupie.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
5
3. CELE KSZTAA
CENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
 zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymaganiami ergonomii,
 wyjaśnić zasadę procesu skrawania,
 rozróżnić ruchy główne i pomocnicze w procesach obróbki skrawaniem,
 rozróżnić elementy geometrii ostrza skrawającego,
 rozróżnić konstrukcję narzędzi skrawających,
 określać parametry geometryczne i technologiczne obróbki skrawaniem,
 scharakteryzować przekładnie i napędy obrabiarek,
 określić zastosowanie napędów hydraulicznych, pneumatycznych i elektrycznych,
 rozróżnić poszczególne zespoły stosowane w obrabiarkach,
 sklasyfikować obrabiarki stosowane w procesach wytwarzania instrumentów muzycznych,
 wyjaśnić różnice między obrabiarkami sterowanymi ręcznie i automatycznie,
 wykonać pomiary sił i momentów występujących w procesach obróbki skrawaniem,
 odczytać rysunki wykonawcze elementów instrumentów muzycznych,
 wyjaśnić etapy procesu technologicznego,
 posłużyć się dokumentacją technologiczną,
 sporządzić plan obróbki elementu instrumentu muzycznego,
 zaprojektować procesy technologiczne obróbki elementów instrumentów muzycznych,
 dobrać materiał wyjściowy do procesu technologicznego,
 dobrać narzędzia do obróbki ręcznej i mechanicznej,
 dobrać elementy ustalające i mocujące przedmiot obrabiany,
 sporządzić karty instrukcyjne obróbki,
 obliczyć koszt jednostkowy wytworzenia elementu instrumentu muzycznego,
 zaprojektować procesy technologiczne montażu,
 zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpożarowej
podczas wykonywania pomiarów sił i momentów występujących w procesach obróbki
skrawaniem.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
6
4. MATERIAA
NAUCZANIA
4.1. Podstawowe informacje o procesach obróbki skrawaniem
4.1.1. Materiał nauczania
Pojęcia określające proces skrawania
Obróbka skrawaniem należy do ubytkowych metod obróbki, polega na kształtowaniu
obrabianej części przez usunięcie określonej objętości materiału, za pomocą ostrza
skrawającego. Ostrze skrawające ma postać klina.
1. Warstwa skrawana  warstwa materiału oddzielana od części obrabianej przez ostrze 
przekształca się ona w wiór. Naddatkiem na obróbkę nazywa się materiał przedmiotu
między powierzchnią obrabianą a powierzchnią obrobioną.
Rys. 1. Powstawanie warstwy skrawanej [1, s. 16]
Do wykonania obróbki skrawaniem konieczne jest złożenie ruchów wykonywanych przez
narzędzie skrawające i przedmiot obrabiany. Rozróżnia się następujące ruchy:
1. Ruch główny lub ruch roboczy  jest to ruch narzędzia albo obrabianej części,
warunkujący istnienie procesu skrawania
2. Ruch posuwowy (posuw)  ruch narzędzia lub obrabianej niezbędny do usunięcia warstwy
skrawanej z całej powierzchni obrabianej.
3. Ruchy pomocnicze  ruchy przestawcze narzędzia, dosuwanie narzędzia itp.
Rys. 2. Przykłady ruchu głównego vc i posuwowego f dla różnych rodzajów obróbki skrawaniem [4, s. 16]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
7
Klasyfikacja obróbki skrawaniem
Obróbka skrawaniem wchodzi w skład obróbek ubytkowych, czyli takich, gdzie przedmiot
obrabiany jest kształtowany poprzez zdjęcie warstwy materiału. Poniższy rysunek przedstawia
klasyfikację obróbki ubytkowej.
Rys. 3. Klasyfikacja obróbki ubytkowej
Podstawowe sposoby obróbki skrawaniem:
a) Toczenie  przedmiot obrabiany wykonuje ruch obrotowy, narzędzie zaś (nóż tokarski)
przesuwa się równoległe do osi obrotu przedmiotu lub prostopadle do niej, bądz
wykonuje
oba te ruchy jednocześnie. Toczenie stosuje się głównie w celu otrzymania powierzchni
walcowatych, stożkowatych lub kulistych.
b) Struganie  przedmiot i narzędzie wykonują ruchy prostoliniowe, stosuje się je przede
wszystkim do wykonywania płaszczyzn.
c) Wiercenie  narzędzie (wiertło) wykonuje ruch obrotowy i jednocześnie prostoliniowy
postępowy ruch posuwowy. Ten rodzaj obróbki służy do wykonywania otworów.
d) Frezowanie  narzędzie (frez) wykonuje ruch obrotowy, przedmiot obrabiany przesuwa
się prostoliniowo. Przedmiot może wykonywać również ruch prostoliniowy obrotowy
jednocześnie.
e) Szlifowanie  narzędzie (ściernica) wykonuje szybki ruch obrotowy. Przedmiot obrabiany
porusza się bądz
ruchem prostoliniowym (szlifowanie płaszczyzn), bądz
obrotowym
(szlifowanie powierzchni walcowych).
Oprócz podanych sposobów obróbki skrawaniem znane są inne np. dłutowanie,
przeciąganie, gładzenie, dogładzanie, docieranie.
W zależności od dokładności, kształtu, wymiaru i obrabianej powierzchni rozróżnia się
następujące rodzaje obróbki skrawaniem: zgrubna, średnio dokładna, dokładna i bardzo
dokładna, zwana wykończającą.
Więcej informacji na temat poszczególnych odmian obróbki skrawaniem znajdziesz
w literaturze [1, 4].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
8
Narzędzia skrawające
Narzędzie skrawające składa się części roboczej oraz chwytowej. W zależności od
konstrukcji narzędzie może jeszcze posiadać część prowadzącą i łączącą.
Część robocza narzędzia wykonuje pracę skrawania za pomocą ostrza lub ostrzy
skrawających. W zależności od ilości ostrzy rozróżnia się narzędzia jednoostrzowe
i wieloostrzowe.
Część chwytowa narzędzia służy do ustalenia i mocowania narzędzia w imaku nożowym
lub wrzecionie obrabiarki.
Obecnie najpowszechniej wykorzystywane są narzędzia z wymiennymi płytkami
z węglików spiekanych. Przykładowy sposób połączenia płytki z korpusem narzędzia
przedstawia rysunek nr 9. Płytki te najczęściej mają ostrze skrawające na każdym wierzchołku.
Rys. 4. Płytki skrawające z węglików spiekanych
Rys. 5. Budowa ostrza tokarskiego (a), wiertła krętego (b) oraz przeciągacza (3) [4, s. 37]
Rys. 6. Budowa freza palcowego [4, s. 37]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
9
Część skrawająca i chwytowa wykonane są przeważnie z rożnych materiałów. Części te
mogą być połączone za pomocą:
 zgrzewania (na przykład część robocza ze stali szybkotnącej, a chwyt ze stali
konstrukcyjnej),
 lutowania płytek z ostrzami skrawającymi do korpusu narzędzia za pomocą lutowania
twardego,
 mechanicznego mocowania płytek skrawających do korpusu narzędzia skrawającego.
Rys. 7. Przykład połączenia części roboczej z trzonkiem za pomocą:
a)  zgrzewania, b)  lutowania twardego [4, s. 38]
Rys. 8. Przykład mechanicznego połączenia płytki skrawającej z korpusem narzędzia: 1  oprawka nożowa,
2  płytka skrawająca, płytka oporowa, 4  docisk, 5  śruba mocująca [4, s. 39]
Do podstawowych narzędzi skrawających, przeznaczonych do obróbki ręcznej, zalicza się:
 pilniki,
 piły,
 strugi (dotyczy obróbki drewna),
 narzynki i gwintowniki do obróbki ręcznej.
Narzędzia skrawające do obróbki mechanicznej, ze względu na budowę i rodzaj
wykonywanych zabiegów, można ogólnie podzielić na następujące grupy:
 noże (noże tokarski, noże strugarskie, noże dłutownicze),
 wiertła (wiertła kręte, wiertła piórkowe, wiertła lufowe),
 frezy (na przykład frezy walcowe, obwodowe, palcowe),
 piły tarczowe, piły brzeszczotowe,
 narzynki,
 gwintowniki,
 przeciągacze, przepychacze,
 narzędzia do obróbki uzębień (na przykład noże Fellowsa, noże Magga),
 narzędzia ścierne.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
10
Kształty części roboczej narzędzi skrawających są bardzo zróżnicowane. Przykładowe
rodzaje noży tokarskich przedstawia rysunek nr 9. Więcej informacji na temat konstrukcji
narzędzi skrawających znajdziesz w literaturze. [1,4]
Rys. 9. Rodzaje noży tokarskich: a)  noże do obróbki powierzchni zewnętrznych, b)  noże wytaczaki do
obróbki powierzchni wewnętrznych: 1  zdzierak prosty, 2  zdzierak wygięty, 3  wykańczak
spiczasty, 4  nóż boczny wygięty w lewo, 5  nóż wykańczak szeroki, 6  nóż boczny odsadzony
w prawo, 7  nóż przecinak, 8  wytaczak prosty do otworów przelotowych, 9  wytaczak spiczasty
do otworów nieprzelotowych, 10  nóż wytaczak hakowy [4, s. 187]
Klasyfikacja materiałów narzędziowych
Właściwości narzędzi skrawających zależą od gatunku materiału, z jakiego wykonane jest
ostrze skrawające. Podczas pracy ostrze skrawające narażone jest na duże obciążenia
mechaniczne i cieplne. Materiały na narzędzia skrawające muszą więc być twarde, wytrzymałe
na zginanie, skręcanie, muszą cechować się dobrą udarnością i wytrzymałością zmęczeniową,
odpornością na zużycie ścierne. Najważniejszą cechą materiału na ostrze skrawające jest
twardość oraz maksymalna temperatura robocza, przy której materiał nie traci jeszcze swych
właściwości skrawnych.
Do najważniejszych materiałów narzędziowych zalicza się:
 stale narzędziowe węglowe (temperatura pracy do 250�C),
 stale narzędziowe stopowe (temperatura pracy do 350�C),
 stale szybkotnące (temperatura pracy do 500�C),
 węgliki spiekane (temperatura pracy do 850�C),
 spiekane tlenki glinu (temperatura pracy do 1200�C),
 regularny azotek boru (borazon) (temperatura pracy do 1500�C),
 diament syntetyczny i naturalny (temperatura pracy do 800�C).
Więcej informacji na temat materiałów narzędziowych znajdziesz w literaturze [1,4].
Geometria ostrza skrawającego
Najważniejszym elementem każdego narzędzia skrawającego jest ostrze skrawające.
Pomimo wielkiej różnorodności narzędzi skrawających, ogólna budowa ostrza skrawającego
jest jednakowa we wszystkich narzędziach skrawających.
Część roboczą ostrza tworzą następujące powierzchnie i krawędzie:
 powierzchnia natarcia Ał  powierzchnia po której spływa wiór, (1)
 powierzchnia przyłożenia Aą  powierzchnia stykająca się z powierzchnią obrobioną, (2)
 krawędz
skrawająca  powstaje w wyniku przecięcia się powierzchni natarcia
z powierzchnią przyłożenia,
 naroże.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
11
Rys. 10. Budowa ostrza skrawającego na przykładzie noża tokarskiego: 1  powierzchnia natarcia,
2  powierzchnia przyłożenia, 3  główna krawędz
skrawająca, 4  pomocnicza powierzchnia
przyłożenia, 5  pomocnicza krawędz
skrawająca, 6  naroże
Aby wyznaczyć i określić kąty pomiędzy poszczególnymi płaszczyznami i krawędziami
ostrza, wprowadza się układy odniesienia.
Układy odniesienia  zespół płaszczyzn przechodzących przez rozpatrywany punkt
krawędzi skrawającej, ukierunkowanych według elementów bazowych narzędzia, krawędzi
skrawających oraz kierunków ruchów występujących w procesie skrawania. Polska norma PN
 92/M  01002/01 wprowadza dwa układy odniesienia:
1. układ narzędzia  przeznaczony do określania geometrii narzędzia w celu jego wykonania,
2. układ roboczy przeznaczony do określenia geometrii narzędzia skrawającego
w rzeczywistych warunkach obróbki.
Płaszczyzny odniesienia w układzie narzędzia:
 płaszczyzna podstawowa Pr  jest to płaszczyzna przechodząca przez rozpatrywany punkt
krawędzi skrawającej, prostopadła do zakładanego kierunku ruchu głównego,
 płaszczyzna krawędzi skrawającej Ps  styczna do krawędzi skrawającej i prostopadła do
płaszczyzny podstawowej Pr,
 płaszczyzna przekroju głównego Po  prostopadła do płaszczyzny podstawowej Pr
i płaszczyzny krawędzi skrawającej Ps,
 płaszczyzna boczna Pf  prostopadła do płaszczyzny podstawowej Pr i najczęściej
równoległa do założonego kierunku ruchu posuwowego,
 płaszczyzna tylna Pp  prostopadła do płaszczyzny podstawowej Pr i płaszczyzny bocznej Pf,
 płaszczyzna normalna Pn  prostopadła do krawędzi skrawającej.
Po
Ps
Rys. 11. Płaszczyzny w układzie narzędzia
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
12
o
0
9
9
o
0
o
9
0
Kąty ostrza w układzie narzędzia na przykładzie noża tokarskiego
Kąty w płaszczyz
nie podstawowej Pr :
 kąt przystawienia �r krawędzi skrawającej  zawarty między płaszczyzną krawędzi
skrawającej Ps a założoną płaszczyzna boczną Pf
 kąt przystawienia pomocniczy �r - zawarty między płaszczyzną pomocniczej krawędzi
skrawającej Ps a założoną płaszczyzna boczną Pf
 kąt naroża � - zawarty między płaszczyzną Ps i Ps
Kąty w płaszczyz
nie przekroju głównego Po :
 kąt natarcia główny ło  zawarty między płaszczyzną Pr i płaszczyzną natarcia Ał,
 kąt przyłożenia główny ąż - � między płaszczyzną krawędzi skrawającej Ps
kąt
a płaszczyzną przyłożenia Aą
 kąt ostrza główny �o  zawarty między płaszczyzną natarcia Ał a płaszczyzną przyłożenia
Aą
Kąt zawarty w płaszczyz
nie krawędzi skrawającej Ps, to kąt pochylenia krawędzi
skrawającej s, zawarty pomiędzy krawędzią skrawającą a płaszczyzną podstawową Pr
.
Rys. 12. Geometria ostrza tokarskiego w układzie narzędzia [4, s. 47]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
13
Parametry technologiczne skrawania
Parametry technologiczne skrawania określają wartość naddatku na obróbkę oraz szybkość
ruchów głównych i pomocniczych wykonywanych przez przedmiot obrabiany i obrabiarkę.
1. Prędkość obrotowa wrzeciona lub narzędzia nw [obr/min]  jest to prędkość kątowa,
z jaką obraca się przedmiot obrabiany (np. toczenie) lub narzędzie skrawające
(na przykład frezowanie).
2. Szybkość skrawania  prędkość ruchu głównego vc [m/min], [m/s]  szybkość skrawania
to wartość prędkości liniowej, z jaką przemieszcza się najdalej oddalony od osi obrotu
punkt krawędzi skrawającej narzędzia względem przedmiotu obrabianego.
3. Pomiędzy prędkością obrotową wrzeciona a prędkością skrawania zachodzi zależność:
dnw
vc = [m/min]
1000
a) głębokość skrawania  ap [mm]
b) posuw  liniowe przesunięcie ostrza skrawającego względem przedmiotu obrabianego.
 posuw na obrót f [mm/obr]  liniowe przemieszczenie narzędzia wzdłuż powierzchni
obrabianej w czasie jednego obrotu przedmiotu lub narzędzia.
 posuw minutowy ft [mm/min]  odległość o jaką przemieści się narzędzie skrawające
względem przedmiotu obrabianego w ciągu minuty.
 posuw na ząb (ostrze) fz [mm/ostrze]  liniowe przesunięcie narzędzia
wieloostrzowego wzdłuż powierzchni obrabianej, w czasie obrotu o jedną podziałkę
między ostrzami.
Pomiędzy posuwami występują następujące zależności:
f = f �" z [mm/obr]
z
ft = f �" n = f �" z �" n [mm/min]
z
z  liczba ostrzy narzędzia wieloostrzowego
Wartość parametrów technologicznych dobierana jest w zależności od rodzaju materiału
obrabianego, rodzaju narzędzia oraz wymaganej dokładności wymiaru, kształtu
i chropowatości powierzchni. Wraz ze wzrostem szybkości skrawania chropowatość maleje.
Ze wzrostem posuwu  chropowatość powierzchni obrobionej rośnie. Im większe wartości
parametrów technologicznych, tym obróbka jest bardziej wydajna. Maksymalne wartości
parametrów technologicznych są limitowane konstrukcją obrabiarek  ich mocą, parametrami
mechanicznymi oraz co bardzo istotne  sztywnością. Wraz ze wzrostem szybkości skrawania
i posuwu rosną siły obróbki oraz drgania układu OUPN (Obrabiarka  Uchwyt  Przedmiot 
Narzędzie). Drgania wpływają niekorzystnie na dokładność kształtu i wymiaru, a także
obniżają jakość powierzchni obrobionej. Podczas doboru parametrów technologicznych należy
stosować zasadę maksymalizacji wydajności obróbki przy zachowaniu odpowiedniej jakości
wykonywanych zabiegów technologicznych.
Parametry geometryczne skrawania
Do geometrycznych parametrów skrawania zalicza się wielkości charakteryzujące przekrój
nominalny AD warstwy skrawanej  szerokość b i głębokość ap warstwy skrawanej.
h  grubość warstwy skrawanej,
b  szerokość warstwy skrawanej,
AD  nominalne pole przekroju warstwy skrawanej,
Ar  pole resztkowe warstwy skrawanej (poniżej 1% AD).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
14
a)
b)
Rys. 13. Parametry geometryczne obróbki na przykładzie toczenia. a)  wyznaczanie geometrycznych
parametrów skrawania, b)  nominalne pole przekroju poprzecznego warstwy skrawanej [4, s. 15]
Siły i momenty skrawania
Podczas obróbki w wyniku wzajemnego oddziaływania ostrza na materiał obrabiany
powstają siły skrawania. Całkowitą siłę skrawania rozkłada się na składowe rozważane jako:
składowe geometryczne uzyskiwane z wektorowego rozkładu siły F w kierunkach osi
wybranych układów współrzędnych (narzędzia, obrabiarki, przedmiotu obrabianego).
Wypadkowa siła skrawania działająca na narzędzie skrawające zależy od wielu czynników
związanych z warunkami, w których przebiega proces obróbki. Najważniejsze z nich to:
parametry technologiczne obróbki, rodzaj materiału obrabianego, geometria ostrza narzędzia,
rodzaj obróbki i rodzaj stosowanej cieczy chłodząco-smarującej. Wypadkową siłę F działającą
na ostrze narzędzia rozkłada się zazwyczaj na trzy wzajemnie prostopadłe składowe.
 siła składowa Fc  działa w kierunku zgodnym z wektorem prędkości ruchu głównego i jest
nazywana składową obwodową, siłą styczną lub główną siłą skrawania,
 siła składowa Ff  jest równoległa do kierunku posuwu i nosi nazwę składowej posuwowej
siły skrawania,
 siła składowa Fp (składowa odporowa)  jest prostopadła do powierzchni obrobionej oraz
do składowych Fc i Ff  przy toczeniu wzdłużnym nazywana jest składową promieniową.
Największa jest zawsze składowa Fc. Na wartość składowych Fp i Fr w znacznym stopniu
wpływa wartość kąta przystawienia ostrza skrawającego �r. Wraz ze wzrostem kąta
�r składowa posuwowa rośnie, a składowa odporowa maleje.
Rys. 14. Rozkład siły skrawania na składowe na przykładzie toczenia wzdłużnego
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
15
Jeśli siły składowe są znane (na przykład na podstawie
pomiaru siły skrawania za pomocą siłomierza), to
całkowitą siłę skrawania F oblicza się jako sumę
geometryczną w przestrzennym układzie współrzędnych
prostokątnych:
2
F = Fc2 + Ff2 + Fp
Rys. 15. Rysunek ilustrujący zasadę rozkładu siły skrawania na siły składowe
Więcej informacji na temat sił i momentów skrawania, jakie powstają w różnych procesach
obróbki skrawaniem, znajdziesz w literaturze [1, 4].
Pomiar siły skrawania
Do pomiaru składowych całkowitej siły skrawania stosowane są siłomierze. Głównym
elementem siłomierza jest przetwornik pomiarowy. Zasada pomiaru opiera się na
wykorzystaniu zmian określonych wielkości fizycznych pod wpływem działania siły. Do
pomiaru sił skrawania stosuje się siłomierze hydrauliczne, piezoelektryczne, indukcyjne oraz
tensometryczne.
Najczęściej do pomiaru sił skrawania stosuje się siłomierze tensometryczne. W przypadku
pomiaru sił toczenia, siłomierz wykonany jest w postaci oprawki, do której mocowany jest nóż
tokarski. W wyniku działania siły skrawania siłomierz odkształca się sprężyście. Na
powierzchniach, które się odkształcają naklejone są tensometry, będące czujnikiem
odkształceń. Tensometry umieszczone są na belkach siłomierza w ten sposób, aby dwa z nich
były ściskane, a dwa rozciągane. Tensometry połączone są ze sobą elektrycznie w układ zwany
mostkiem Wheatstone a. Siłomierze są konstruowane w ten sposób, aby możliwa była
rejestracja trzech składowych siły skrawania  znając ich wartość można obliczyć całkowitą
silę skrawania oraz wyznaczyć jej kierunek.
Gdy tensometry odkształcają się, to zmienia się opór elektryczny przewodnika
umieszczonego w tensometrze. Zmiana oporności wpływa na zrównoważenie mostka
Wheatstone a. Ponieważ siłomierz odkształca się sprężyście, a charakterystyka tensometrów
jest liniowa, to zgodnie z prawem Hooka odkształcenie tensometrów jest proporcjonalne do
działającej siły, co pozwala na określenie jej wartości.
Rys. 16. a) Schemat budowy tensometru: 1  podłoże, ścieżka przewodząca, lutowane końcówki,
b) Schemat mostka Wheatstone a: R1, R2  tensometry ściskane, R3, R4  tensometry rozciągane
[3, s. 27 28]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
16
Rys. 17. Trójkanałowy tensometryczny siłomierz tokarski: 1  belka z imakiem, 2  belka tylna, 3  obudowa,
4  ścianka przednia, 5  ścianka tylna, 6  nóż, 7  tensometry [3, s. 28]
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co to jest obróbka skrawaniem?
2. Jakie rozróżniasz odmiany obróbki skrawaniem?
3. Jakie znasz rodzaje narzędzi skrawających?
4. Jakie znasz rodzaje ruchów, które warunkują obróbkę skrawaniem?
5. Jakie są najważniejsze cechy charakteryzujące materiały narzędziowe?
6. Jakie znasz rodzaje materiałów narzędziowych?
7. Jaka jest maksymalna temperatura pracy dla różnych rodzajów materiałów narzędziowych?
8. Jaka jest ogólna konstrukcja narzędzi skrawających?
9. Jakie rozróżniasz elementy ostrza skrawającego?
10. Jakie rozróżniasz układy odniesienia w określaniu geometrii narzędzi skrawających?
11. Co to jest powierzchnia natarcia i przyłożenia?
12. Co to jest naroże i krawędz
skrawająca?
13. Jakie znasz płaszczyzny odniesienia w układzie narzędzia?
14. Jakie kąty rozróżniasz w poszczególnych płaszczyznach w układzie narzędzia?
15. Jakie znasz parametry technologiczne i geometryczne obróbki skrawaniem?
16. W jaki sposób siła skrawania jest rozkładana na siły składowe?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
17
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ rodzaj i konstrukcję narzędzia skrawającego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zapoznać się z cechami charakterystycznymi budowy narzędzi skrawających do różnych
odmian obróbki skrawaniem,
4) przeprowadzić obserwację wskazanego narzędzia,
5) zidentyfikować rodzaj narzędzia skrawającego,
6) określić sposób mocowania narzędzia,
7) zapisać i zanalizować wyniki obserwacji.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- zeszyt przedmiotowy,
- poradnik dla ucznia,
- narzędzia skrawające,
- katalogi narzędzi skrawających.
Ćwiczenie 2
Określ geometrię ostrza skrawającego dla wskazanego noża tokarskiego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zapoznać się z geometrią ostrza skrawającego,
4) określić rodzaj noża tokarskiego,
5) wskazać płaszczyznę natarcia i przyłożenia na otrzymanym narzędziu skrawającym,
6) wskazać krawędzie skrawające i naroże,
7) zmierzyć kąt natarcia,
8) wykonać szkic narzędzia,
9) wykonać rysunek przedstawiający geometrię narzędzia w układzie narzędzia.
10) sformułować i zapisać wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- zeszyt przedmiotowy,
- narzędzia skrawające,
- katalogi narzędzi skrawających,
- kątomierz do pomiaru kąta natarcia.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
18
Ćwiczenie 3
Dokonaj pomiaru składowych sił skrawania w procesie toczenia przy zmiennych
parametrach geometrycznych ostrza i różnych parametrach technologicznych skrawania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zapoznać się ze sposobem rozkładania siły skrawania na siły składowe,
4) zapoznać się z zasadą działania siłomierza tensometrycznego,
5) przeprowadzić próbę skrawania dla różnych warunków obróbki,
6) zanotować wyniki pomiarów,
7) sporządzić wykresy zależności poszczególnych składowych siły skrawania w zależności od
warunków obróbki,
8) sformułować i zapisać wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- zeszyt przedmiotowy,
- komplet noży tokarskich o różnych parametrach geometrycznych ostrza skrawającego,
- siłomierz tokarski,
- wzmacniacz tensometryczny,
- komputer wyposażony w odpowiednią kartę pomiarową i oprogramowanie do zapisu
i analizy wyników pomiaru (opcjonalnie).
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić podstawowe pojęcia obróbki skrawaniem?
2) rozróżnić ruchy główne, posuwowe i pomocnicze w obróbce
skrawaniem?
3) dokonać klasyfikacji obróbki skrawaniem?
4) rozpoznać narzędzia skrawające?
5) wymienić materiały konstrukcyjne na narzędzia skrawające?
6) określić konstrukcję narzędzia skrawającego?
7) zidentyfikować płaszczyzny, krawędzie i naroże ostrza skrawającego?
8) podać definicję płaszczyzn odniesienia w układzie narzędzia?
9) podać definicje kąta natarcia, przyłożenia, przystawienia oraz
pochylenia głównej krawędzi skrawającej?
10) wykonać rysunek przedstawiający geometrię ostrza tokarskiego
w układzie narzędzia
11) określić parametry technologiczne i geometryczne skrawania?
12) wyjaśnić sposób rozkładania siły skrawania na siły składowe?
13) określić składowe siły skrawani w procesie toczenia?
14) wyjaśnić zasadę działania tensometru oporowego?
15) wyjaśnić zasadę działania tensometrycznego siłomierza tokarskiego?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
19
4.2. Obrabiarki skrawające
4.2.1. Materiał nauczania
Obrabiarką skrawającą nazywa się maszynę służącą do kształtowania przedmiotów
wykonanych z różnych materiałów konstrukcyjnych za pomocą zamocowanych w obrabiarce
narzędzi skrawających.
Obrabiarki skrawające są stosowane do nadawania obrabianemu przedmiotowi
wymaganego kształtu przez oddzielenie nadmiaru materiału w postaci wiórów. Do obrabiarek
zaliczamy: tokarki, frezarki, wiertarki, , strugarki, szlifierki i inne.
W zależności od zastosowania rozróżnia się obrabiarki:
 ogólnego przeznaczenia umożliwiające wykonywanie różnorodnych prac w produkcji
jednostkowej i małoseryjnej,
 specjalizowane przewidziane do wykonywania określonych robót w węższym zakresie
np.: tokarko-kopiarki, frezarki obwiedniowe,
 specjalne  stosowane w określonych gałęziach przemysłu np. tokarki do toczenia
korpusów instrumentów dętych drewnianych, wiertarki współrzędnościowe do wiercenia
otworów pod kołki w strojnicy fortepianu.
Napędy obrabiarek
Obrabiarki skrawające są maszynami zmechanizowanymi. Oznacza to, że napęd ruchu
głównego i ruchów posuwowych jest realizowany za pomocą napędów. W obrabiarkach
stosowane są napędy elektryczne, hydrauliczne i pneumatyczne.
Napędy elektryczne. W napędach tych z
ródłem energii jest silnik elektryczny.
W obrabiarkach konwencjonalnych  sterowanych ręcznie, do napędu ruchu głównego
i ruchów posuwowych służy przeważnie jeden silnik (asynchroniczny, trójfazowy silnik prądu
przemiennego) o dużej mocy. Silnik taki pracuje najczęściej ze stałą prędkością obrotową
(1410 1480 obr/min.) i jego praca nie jest dodatkowo sterowana. W tym wypadku silnik ten
napędza mechanizmy w skrzynce prędkości i skrzynkach posuwowych obrabiarki. Skrzynka
prędkości za pomocą zespołu przekładni zębatych umożliwia uzyskanie wielu różnych
prędkości obrotowych wrzeciona obrabiarki. Skrzynki posuwu za pomocą przekładni
mechanicznych zamieniają ruch obrotowy silnika elektrycznego na ruch prostoliniowy,
umożliwiając napęd ruchów posuwowych, przy jednoczesnym zapewnieniu wielu wartości
prędkości posuwu. Do zalet silników asynchronicznych należy zaliczyć prostą konstrukcję,
mały ciężar i gabaryty, niską cenę, dużą trwałość i pewność ruchu w stosunku do pozostałych
rodzajów silników elektrycznych. Te podstawowe zalety silników asynchronicznych wynikają
z ich zasady działania, która opiera się na wytwarzaniu przez prąd trójfazowy wirującego pola
magnetycznego. Współpracujące z silnikami przekładnie i mechanizmy odznaczają się dużą
sprawnością, dokładnością kinematyczną, możliwością przenoszenia dużych obciążeń.
W obrabiarkach sterowanych numerycznie napędy ruchów posuwowych realizowane są
przez silniki krokowe. Silnik krokowy jest to silnik przekształcający ciąg sterujących impulsów
elektrycznych na szereg przesunięć kątowych jego wirnika. Droga kątowa, którą przebywa
wirnik jest proporcjonalna do liczby impulsów, a prędkość obrotowa wirnika  do
częstotliwości tych impulsów. Liczba obrotów (kąt obrotu) wirnika silnika krokowego jest
kontrolowana przez układ sterujący obrabiarki numerycznej, co umożliwia precyzyjne
przemieszczanie narzędzia skrawającego w przestrzeni roboczej obrabiarki. W obrabiarkach
numerycznych posuw wzdłuż każdej sterowanej osi realizowany jest przez osobny zespół
silnika krokowego i współpracującej z nim przekładni.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
20
Napędy hydrauliczne i pneumatyczne służą do przekazywania energii mechanicznej
z miejsca jej wytworzenia do miejsca napędzanego za pomocą cieczy lub gazu. Zasada
działania napędów hydraulicznych oparta jest na prawie Pascala.
Napędy hydrauliczne i pneumatyczne budowane są najczęściej w postaci siłowników.
W siłownikach tłok porusza się w cylindrze pod wpływem siły wywieranej przez ciśnienie
czynnika roboczego. Stosowane są również silniki hydrauliczne, gdzie energia czynnika
roboczego zamieniana jest na ruch obrotowy.
Rys. 18. Schemat napędu hydraulicznego dla a)  ruchu posuwisto  zwrotnego,
b)  ruchu obrotowego [4, s. 65]
Przykładowe zastosowania napędów hydraulicznych w konstrukcji obrabiarek
skrawających: to na przykład: napęd mechanizmów w uchwytach wieloszczękowych, napęd
zespołu głowic rewolwerowych w tokarkach numerycznych. Napędy pneumatyczne stosowane
są najczęściej do zaciskania szczęk w uchwytach wieloszczękowych tokarek, do napędu imadeł
mechanicznych we frezarkach, do napędu podajników obsługujących obrabiarki.
Ważniejsze zalety napędów hydraulicznych: bezstopniowa zmiana prędkości napędzanego
elementu, płynny ruch, możliwość uzyskania znacznych sił w układzie napędowym, łatwe
zabezpieczenie układu przed przeciążeniem. Do zalet napędów pneumatycznych należy
zaliczyć dobre tłumienie drgań, brak wycieków oleju. W porównaniu z napędami
hydraulicznymi  napędy pneumatyczne mają większe gabaryty dla tych samych wartości
przenoszonych sił, nie są też mechanicznie sztywne ze względu na dużą ściśliwość gazu
roboczego. W napędach pneumatycznych konieczne jest również odpowiednie przygotowanie
czynnika roboczego (osuszenie powietrza, wprowadzenie mgły olejowej).
Więcej informacji na temat napędów obrabiarek znajdziesz w literaturze [1, 2, 4].
Obrabiarki ogólnego przeznaczenia
Obrabiarki ogólnego przeznaczenia są maszynami uniwersalnymi, o dużych możliwościach
obróbkowych. Stosowane są w produkcji jednostkowej oraz małoseryjnej.
Do obsługi takich maszyn wymagane są wysokie kwalifikacje operatora.
Tokarka  to obrabiarka przeznaczona do obróbki skrawaniem przedmiotów o formie
brył obrotowych (wałki, stożki, kule, gwinty wewnętrzne i zewnętrzne). Ruch główny
obrotowy wykonuje przedmiot obrabiany, ruchy posuwowe wykonuje narzędzie skrawające.
Narzędziem skrawającym jest nóż tokarski, wiertło lub narzędzia do gwintów. Toczenie
wykonuje się poprzez wprawienie obrabianego przedmiotu w ruch obrotowy, a następnie
skrawanie jego powierzchni narzędziem obróbczym. Obrabiany przedmiot mocuje się w tym
celu w uchwycie bądz
między kłami. Noże tokarskie mocowane są w imaku nożowym,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
21
znajdującym się na suporcie obrabiarki. Wiertła mocuje się koniku, co pozwala na obróbkę
otworów znajdujących się w osi wzdłużnej toczonego przedmiotu. W koniku oprócz wierteł
można umocować inne narzędzia do obróbki otworów, takie jak nawiertaki do nakiełków,
noże wytaczaki, gwintowniki inne.
Rys. 19. Schemat budowy tokarki kłowej uniwersalnej: 1  wrzeciono, 2  uchwyt, 3  przedmiot obrabiany,
4  narzędzie skrawające, 5  imak, 6  konik, 7  śruba pociągowa, 8  wałek pociągowy,
9  suport, 10  śruba posuwu poprzecznego, 11  łoże z prowadnicami,
ip  przekładnia pasowa, Iv  skrzynka prędkości, Ip1, Ip2  skrzynki posuwów [4, s. 188]
Rys. 20. Przykładowe prace wykonywane na tokarkach [4, s. 185]
Podstawowym rodzajem tokarki jest tokarka kłowa, umożliwiająca zamocowanie
przedmiotu obrabianego w kłach znajdujących się we wrzecionie i w koniku. Wrzeciono jest
napędzane silnikiem elektrycznym za pośrednictwem przekładni zębatych, które nadają
przedmiotowi obrabianemu różne prędkości obrotowe, zależnie od wymagań prędkości
skrawania i średnicy przedmiotu. Nóż zamocowany w imaku może się przesuwać razem
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
22
z suportem wzdłuż prowadnic łoża (przesuw wzdłużny) oraz poprzecznie względem osi
wrzeciona (przesuw poprzeczny). Niezależnie od tego możliwe jest ręczne przesuwanie
górnych sań narzędziowych, co wykorzystuje się do ustawienia noża względem przedmiotu
oraz do toczenia krótkich przedmiotów. Mechanizm posuwu noża tokarskiego uzyskuje się od
skrzynki posuwów za pośrednictwem wałka pociągowego (przy toczeniu wzdłużnym
i poprzecznym) lub śruby pociągowej (przy toczeniu gwintów). Ruch obrotowy jest
przenoszony z wrzeciona na przedmiot obrabiany za pomocą zabieraka lub uchwytu
szczękowego.
Frezarka to obrabiarka służąca do obróbki głównie powierzchni płaskich, frezowaniem
obrabia się również powierzchnie obrotowe, powierzchnie o kształtach przestrzennie
złożonych. Frezowanie jest jedną z najwydajniejszych rodzajów obróbki skrawaniem. Ruch
główny roboczy podczas frezowania wykonuje narzędzie skrawające, ruchy posuwowe
wykonuje przedmiot obrabiany, który jest mocowany do stołu obrabiarki.
Rozróżnia się dwie odmiany frezowania  frezowanie walcowe i frezowanie walcowo-
czołowe. Podczas frezowania walcowego oś freza jest równoległa do powierzchni obrabianej.
W trakcie wykonywania frezowania czołowego oś freza ustawiona jest prostopadle do
powierzchni obrabianej.
Frezarki ogólnego przeznaczenia dzieli się na wspornikowe (konsolowe) oraz
bezspornikowe (bezkonsolowe). Najbardziej rozpowszechnione są frezarki wspornikowe,
występujące w trzech odmianach: poziome zwykłe, poziome uniwersalne i pionowe.
Podstawowe zespoły służące do zamocowania przedmiotu obrabianego (stół) oraz
mechanizmy ruchów posuwowych znajdują się we wsporniku (konsoli). Przedmiot obrabiany
może się przesuwać razem ze stołem w kierunku poziomym, prostopadle do osi wrzeciona
(przesuw wzdłużny) lub równolegle do tej osi (przesuw poprzeczny), a cały wspornik
w kierunku pionowym (przesuw pionowy). We frezarkach bezwspornikowych
jednostojakowych stół może wykonywać tylko ruch wzdłużny i poprzeczny, natomiast
przesuw pionowy, niezbędny do ustawienia freza względem przedmiotu, wykonuje
wrzeciennik.
Rys. 21. Schemat budowy frezarki wspornikowej: W  wspornik, t  prowadnice, Ev  silnik napędu
głównego, Ep  silnik napędu posuwów, K  korpus, B  podtrzymka, Sx  sprzęgła, Nc  nawrotnica,
O  obrotnica stołu, PO  przedmiot obrabiany, SP1  SP3  śruby pociągowe. [4, s. 223]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
23
Rys. 22. Przykładowe prace frezarskie wykonywane na frezarkach poziomych [4, s. 218]
Rys. 23. Przykładowe prace frezarskie wykonywane na frezarkach pionowych [4, s. 219]
Wiertarki to obrabiarki służące do obróbki otworów  wiercenia, powiercania,
rozwiercania i pogłębiania. Ruch główny roboczy i ruchy posuwowe przeważnie wykonuje
narzędzie skrawające. Wiertarki dzieli się na stojakowe (słupowe i kadłubowe), promieniowe,
wielowrzecionowe, rewolwerowe. W wiertarkach kadłubowych odległość Rx między osią
wrzeciona a prowadnicami stołu jest stała. W wiertakach promieniowych odległość Rx między
osią wrzeciona a osią słupa nośnego jest zmienna. Wiertarki wielowrzecionowe posiadają
zestaw kilku  kilkunastu wrzecion, służą do jednoczesnej obróbki kilku otworów. Wiertarki
rewolwerowe zaopatrzone są w głowice wielonarzędziowe, co umożliwia sprawne wykonanie
kilku zabiegów różnymi narzędziami w ramach jednej operacji technologicznej.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
24
b)
a)
Rys. 24. Schemat wiertarki kadłubowej (a) oraz wiertarki promieniowej (b): 1  korpus, 2  skrzynka
prędkości, 3  wrzeciennik ze skrzynką posuwów, 4  stół, Ev = silnik napędu głównego, S  słup
nośny, W  wrzeciennik [4, s. 210  211]
Rys. 25. Przykłady prac wykonywanych za pomocą wiercenia [4, s. 207]
Tokarki, frezarki i wiertarki stanowią najliczniejszą grupę obrabiarek skrawających.
Pozostałe grupy obrabiarek to:
 strugarki i dłutownice,
 piły ramowe, przecinarki tarczowe, przecinarki taśmowe,
 przeciągarki i przepycharki,
 gwinciarki,
 dłutownice do uzębień,
 szlifierki.
Więcej informacji na temat konwencjonalnych obrabiarek skrawających, związanych z ich
budową, występującymi w nich zespołami i mechanizmami, sposobami ich obsługi
i konserwacji, a także podstawowymi zasadami BHP podczas obsługi obrabiarek
skrawających, znajdziesz w literaturze [1,2,4] oraz w dokumentacji techniczno-ruchowej
obrabiarek (DTR).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
25
Elementy ustalające i mocujące przedmiot obrabiany
Aby przeprowadzić zabiegi obróbki mechanicznej, przedmiot obrabiany musi być ustalony
i zamocowany we wrzecionie lub stole obrabiarki. Ustalenie obrabianej części jest prawidłowe, gdy:
 część jest ustalana jednoznacznie, czyli jest ustalana w jednym żądanym położeniu,
 część jest ustalana pewnie, czyli nie ma możliwości zmiany swego położenia na skutek
działania sił zamocowania i sił skrawania,
 czas ustalania jest krótki.
Do ustalania i mocowania przedmiotów obrabianych na obrabiarkach stosowane są
uchwyty, których typ zależny jest od kształtu obrabianego przedmiotu i rodzaju obróbki.
Rozróżnia się uchwyty normalne i specjalne. Uchwyty normalne stosowane są do obróbki
części o typowych kształtach i w standardowych zabiegach obróbki skrawaniem. Uchwyty
specjalne projektuje się do ustalenia i mocowania części o nietypowych kształtach lub w celu
zminimalizowania czasu ustalania i zamocowania  w przypadku obróbki wielkoseryjnej
i masowej.
W skład uchwytów wchodzą następujące mechanizmy:
 mechanizm ustalający,
 mechanizm podpierający
 mechanizm mocujący,
 mechanizm prowadzący narzędzie (np. tulejki wiertnicze).
Mechanizmy ustalające i podpierające mają za zadanie przenieść na korpus uchwytu sił
wywieranych na przedmiot obrabiany przez mechanizm mocujący oraz siłę skrawania.
Do elementów ustalających zalicza się kołki oporowe, płytki oporowe, podpory nastawne,
trzpienie stożkowe i walcowe, kły w tokarkach. Elementy ustalające i jednocześnie mocujące
znajdują się w uchwytach szczękowych samocentrujących.
Rys. 26. Kołki oporowe: a  z łbem kulistym, b  z łbem rowkowanym, c  z łbem płaskim [2, s.131]
a)
b)
Rys. 27. a) Podpora nastawna: 1  przedmiot obrabiany, 2  kołek ustalający nastawny,
3  sprężyna, 4  śruba blokująca, b) płytka oporowa [2, s. 131]
Mechanizm mocujący ma za zadanie zamocować w uchwycie przedmiot obrabiany tak,
aby nie mógł on zmienić swego położenia względem uchwytu podczas wykonywania obróbki.
W zależności od rodzaju uchwytu występuje bardzo wiele typów mechanizmów mocujących.
Mechanizmy mocujące mogą być napędzane ręcznie, może być również zastosowany napęd
pneumatyczny lub hydrauliczny.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
26
Rys. 28. Przykłady mechanizmów mocujących: a) mechanizm mocujący o siłach mocowania wywieranych za
pomocą śruby, b) dz
wigniowy mechanizm mocujący [2, s. 149]
Więcej informacji na ten temat elementów mocujących i ustalających dla różnych
kształtów przedmiotów obrabianych mocowanych na wszystkich rodzajach obrabiarek
skrawających znajdziesz w literaturze [2].
Oprzyrządowanie dodatkowe i specjalne obrabiarek skrawających
Oprzyrządowanie dodatkowe i specjalne rozszerza możliwości obróbkowe obrabiarek lub
umożliwia skrócenie czasu obróbki. Przykładem przyrządu specjalnego jest podzielnica, która
umożliwia ustalenie przedmiotu w kilku położeniach liniowych lub kątowych, co pozwala na
obróbkę kilku powierzchni obrabianego przedmiotu w jednej operacji technologicznej.
Podzielnice kątowe często znajdują się na wyposażeniu specjalnym frezarek uniwersalnych.
(stosowanych na przykład przy nacinaniu uzębień kół zębatych lub do nacinania rowków
śrubowych na powierzchniach walcowych).
Do oprzyrządowania specjalnego zalicza się również uchwyty specjalne, które umożliwiają
ustalenie i zamocowanie przedmiotów obrabianych o nietypowych kształtach lub pozwalają na
zminimalizowanie czasu ustalenia i zamocowania przedmiotu obrabianego, co jest szczególnie
istotne w produkcji wielkoseryjnej i masowej.
Więcej informacji na temat oprzyrządowania dodatkowego i specjalnego obrabiarek
skrawających znajdziesz w literaturze [1, 4].
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co to jest obrabiarka skrawająca?
2. Jakie znasz grupy obrabiarek skrawających?
3. Jakie są cechy charakterystyczne napędów elektrycznych, hydraulicznych
i pneumatycznych w obrabiarkach skrawających?
4. Jakie jest zastosowanie poszczególnych rodzajów napędów?
5. Jakie operacje obróbkowe można wykonać na tokarkach?
6. Jakie operacje obróbkowe można wykonać na frezarkach?
7. Jakie operacje obróbkowe można wykonać na wiertarkach?
8. Jaką rolę pełni uchwyt w obrabiarce?
9. W jaki sposób mocowane są przedmioty obrabiane w tokarkach, frezarkach i wiertarkach?
10. Jakie znasz przykłady oprzyrządowania specjalnego obrabiarek skrawających?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
27
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj analizy budowy obrabiarki skrawającej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zapoznać się z budową obrabiarek skrawających,
4) zapoznać się z dokumentacją techniczno-ruchowa obrabiarki,
5) określić podstawowe parametry techniczne obrabiarki na podstawie dokumentacji,
6) określić rodzaj i typ obrabiarki,
7) zidentyfikować najważniejsze zespoły obrabiarki skrawającej,
8) określić zasady współdziałania poszczególnych zespołów obrabiarki,
9) zanalizować sposób sterowania skrzynką prędkości oraz napędami posuwów,
10) określić wyposażenie dodatkowe i specjalne obrabiarki,
11) sformułować i zapisać wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- zeszyt przedmiotowy,
- katalogi obrabiarek skrawających,
- dokumentacja techniczno-ruchowa obrabiarek,
- obrabiarki skrawające.
Ćwiczenie 2
Dobierz sposób mocowania przedmiotu obrabianego do stołu lub wrzeciona obrabiarki
skrawającej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zapoznać się z elementami ustalającymi i mechanizmami mocującymi uchwytów,
4) dobrać powierzchnie przedmiotu obrabianego na których będzie on ustalany i mocowany,
4) dobrać odpowiednie elementy ustalające i uchwyty mocujące,
5) określić sposób mocowania przedmiotu obrabianego,
6) ustalić i zamocować przedmiot obrabiany we wrzecionie lub stole obrabiarki,
7) zapisać i zanalizować wyniki obserwacji.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- zeszyt przedmiotowy,
- obrabiarki skrawające,
- elementy ustalające,
- uchwyty,
- katalogi pomocy warsztatowych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
28
Ćwiczenie 3
Dobierz obrabiarkę do wykonania zabiegów technologicznych na częściach instrumentów
muzycznych przedstawionych na rysunkach.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) dokonać analizy zadanych rysunków,
4) określić rodzaj i typ części przedstawionych na zadanych rysunkach,
5) dobrać obrabiarkę skrawającą odpowiednią do wykonania zabiegów technologicznych
wynikających z przedstawionych rysunków,
6) zapisać i zanalizować wyniki obserwacji.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- zeszyt przedmiotowy,
- poradnik dla ucznia,
- rysunki części przeznaczonych do dalszej obróbki,
- katalogi obrabiarek skrawających,
- literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić grupy obrabiarek skrawających?
2) określić napędy w obrabiarkach?
3) zidentyfikować typ obrabiarki skrawającej na podstawie analizy jej
konstrukcji?
4) określić główne zespoły i podzespoły obrabiarek skrawających?
5) określić szereg prędkości obrotowych ruchu głównego w tokarkach
i frezarkach?
6) określić szereg prędkości posuwu mechanicznego w tokarkach
i frezarkach?
7) określić zakres zastosowania obrabiarek z poszczególnych grup
w przemyśle wytwórczym instrumentów muzycznych?
8) dobrać elementy ustalające i mocujące przedmiot obrabiany?
9) określić zasadę działania uchwytu szczękowego samocentrującego?
10) określić zastosowanie wyposażenia dodatkowego i specjalnego
obrabiarek skrawających?
11) określić zastosowanie podzielnic liniowych i kątowych?
12) zastosować zasady bhp odnośnie obsługi obrabiarek skrawających?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
29
4.3. Automatyczne obrabiarki skrawające
4.3.1. Materiał nauczania
Obrabiarki automatyczne
Mechanizacja to zastępowanie pracy ludzkiej pracą wykonywaną przez maszyny
z wykorzystaniem energii mechanicznej. Wszystkie omówione powyżej obrabiarki są
zmechanizowane, gdyż posiadają mechaniczny napęd ruchu głównego i ruchów posuwowych.
Pracownik obsługujący te maszyny steruje nimi w sposób ręczny.
Automatyzacja to zastępowanie ręcznych czynności prowadzenia (sterowania) procesów
technologicznych czynnościami samoczynnymi (bez bezpośredniego udziału człowieka).
Mechanizacja wiąże się z wykonaniem określonej pracy fizycznej, a automatyzacja wiąże się
z czynnościami sterowania.
Obrabiarki automatyczne są maszynami, w których sterowanie podczas wykonywania
zabiegów technologicznych odbywa się bez bezpośredniego udziału człowieka. Obrabiarki te
sterowane są programem, który zawiera informacje o wszelkich ruchach, jakie ma wykonać
narzędzie skrawające i przedmiot obrabiany w przestrzeni roboczej obrabiarki podczas cyklu
obróbki. W zależności od konstrukcji i rodzaju sterowania automatycznego rozróżnia się
następujące rodzaje obrabiarek automatycznych:
Automaty obróbkowe krzywkowe  są to obrabiarki pracujące w cyklu automatycznym
lub półautomatycznym. Sterowanie ruchami posuwowymi i ich napęd odbywa się za pomocą
krzywek. Możliwości obróbkowe takich maszyn są zbliżone do możliwości obrabiarek
konwencjonalnych. W porównaniu z nimi mają większą wydajność, lepszą powtarzalność
wymiarową wyrobów, pracownik obsługujący taką obrabiarkę może mieć niższe kwalifikacje.
Obrabiarki takie mają zastosowanie przy produkcji masowej i wielkoseryjnej ze względu na
małą elastyczność; dla każdego nowego wyrobu trzeba zaprojektować i wykonać krzywki
sterujące. Rozróżniamy automaty tokarskie, frezarskie, wiertarskie.
Obrabiarki sterowane numerycznie (NC)  są to obrabiarki pracujące w cyklu
automatycznym lub półautomatycznym wyposażone w numeryczny układ sterowania
programowego NC który steruje wszystkimi ruchami w procesie obróbki, parametrami obróbki
i często czynnościami pomocniczymi. Bardzo istotną cechą obrabiarek NC jest indywidualny
napęd posuwów dla każdej sterowanej osi posiadający indywidualne elektroniczne układy
pomiarowe położenia lub przemieszczenia dla każdej sterowanej osi. Z tego wynika, że napędy
posuwów poszczególnych osi są od siebie niezależne kinematycznie, dzięki temu tor ruchu
narzędzia skrawającego w przestrzeni roboczej maszyny zależy wyłącznie od układu
sterowania. Obrabiarki takie znajdują zastosowanie w produkcji seryjnej oraz  ze względu na
ich dużą elastyczność również przy mniejszej skali produkcji. Cechują się one dużą
wydajnością, dokładnością oraz dużą powtarzalnością wymiarową obrobionych części.
Centra obróbkowe  są to duże wielowrzecionowe obrabiarki sterowane numerycznie.
Obrabiarki te mogą obrabiać np. korpus jednocześnie z kilku stron, wykonując w jednym
zamocowaniu dużą liczbę zabiegów obróbkowych za pomocą różnych narzędzi tak, aby po
obróbce uzyskać przedmiot w dużej części obrobiony. Centrum obróbkowe wyposażone jest w
magazyn narzędzi z automatyczna ich zmianą. Obrabiarki takie są bardzo wydajne i stosowane
w produkcji masowej i seryjnej, wersje ze sterowaniem komputerowym (CNC)
wykorzystywane są także przy mniejszej skali produkcji ze względu na ich większą
elastyczność.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
30
Autonomiczne stacje obróbkowe  samodzielna elastyczna jednostka wytwórcza,
w skład której wchodzi maszyna technologiczna  najczęściej centrum obróbkowe  wraz
z niezbędnymi urządzeniami transportowymi, magazynowymi, sterującymi, kontrolnymi 
zapewniającymi automatyczną pracę stacji podczas obróbki serii przedmiotów technologicznie
podobnych, bez wspomagania z zewnątrz i bez stałej obecności operatora w długich okresach
czasu (co najmniej jedna zmiana).
Elastyczne systemy obróbkowe  buduje się dla części technologicznie podobnych.
System taki ma zapewniony automatyczny transport, zautomatyzowaną wymianę obrabianych
przedmiotów, automatyczną wymianę narzędzi  aby mógł przez dłuższe okresy czasu
pracować bez nadzoru człowieka. W tym celu stosuje się automatyczne układy diagnostyczne,
nadzorujące stan narzędzia, proces skrawania i jakość obrabianych przedmiotów.
Typ wykorzystywanej automatyzacji zależy od wielkości produkcji:
Rys. 29. Obszary zastosowania obrabiarek w zależności od skali produkcji
i wielkości obrabianego asortymentu
Rodzaje programowania obrabiarek NC
Programowanie obrabiarek NC polega na zapisaniu w postaci symbolicznej wszystkich
ruchów i czynności, jakie muszą być wykonane na obrabiarce, aby otrzymać przedmiot
o żądanym kształcie, wymiarach i chropowatości powierzchni.
Sterowanie numeryczne jest sterowaniem programowym, które obejmuje swym
programem obok kolejności ruchów, czynności i parametrów obróbki, również wszystkie
informacje geometryczne niezbędne do określenia położenia narzędzia względem przedmiotu
podczas obróbki. Program obróbki zapisany jest w postaci symbolicznej na nośniku programu.
Program jest wprowadzany do sterowania numerycznego za pomocą czytnika.
Najważniejszym blokiem funkcjonalnym w systemie sterowania jest interpolator. Jest to
urządzenie, które umożliwia sterowanie ruchem dwóch lub więcej niezależnych mechanizmów
posuwów tak, aby ruch wypadkowy odbywał się pomiędzy dwoma kolejnymi punktami po
zadanym torze. Istnieją interpolatory liniowe, kołowe, paraboliczne i mieszane np. liniowo-
kołowy.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
31
Ze względu na techniczne środki obliczeniowe wspomagające przygotowanie programu
możemy wyróżnić:
 programowanie ręczne,
 programowanie wspomagane komputerowo.
Obecnie programy sterujące obrabiarkami NC i CNC pisze się głównie z wykorzystaniem
komputerowych programów wspomagających proces ich tworzenia. Podczas programowania
ręcznego programista formułuje program NC bezpośrednio w formie zrozumiałej dla
konkretnej obrabiarki i układu sterowania numerycznego. Każda czynność wykonywana przez
obrabiarkę jest programowana osobno. W zależności od geometrycznej złożoności przedmiotu
obrabianego, konieczne jest przeprowadzanie pracochłonnych obliczeń geometrycznych.
Powstające w ich toku ewentualne błędy lub kolizje, na przykład z uchwytami mocującymi, nie
mogą zostać rozpoznane w sposób automatyczny.
Podczas programowania maszynowego programista jest wspierany przez system
programowania. System ten przejmuje podatne na błędy czynności programistyczne takie jak
obliczanie współrzędnych i dobieranie parametrów skrawania. Możliwa jest również symulacja
przebiegu zaprogramowanego procesu obróbki.
W zależności od sposobu programowania ruchów posuwowych rozróżniamy: sterowanie
punktowe, sterowanie odcinkowe, sterowanie kształtowe.
Rys. 30. Przykłady sterowania: a) sterowanie punktowe, b)  sterowanie
odcinkowe, c)  sterowanie kształtowe [6, s. 45  46]
W zależności od liczby jednocześnie sterowanych osi rozróżniamy sterowanie:
 2D  sterowanie w dwóch osiach  przestrzeń robocza jest płaszczyzną,
 3D  sterowanie w trzech osiach  przestrzeń robocza jest trójwymiarowa.
Układy osi w obrabiarkach NC
Sterowanie w tokarkach NC występuje najczęściej w dwóch osiach: X oraz Z. Oś
Z pokrywa się z osią wrzeciona (ruch wzdłużny suportu), oś X jest prostopadła do osi Z.
Rys. 31. Układy osi w obrabiarkach NC: a) frezarka pionowa, b) frezarka pozioma, c) tokarka [8, s. 24]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
32
W przypadku tokarki dodatkowe osie sterowane mogą stanowić:
 dodatkowe głowice narzędziowe,
 dodatkowe narzędzia obrotowe z oddzielnym napędem.
Podstawy programowania obrabiarek NC
Program sterujący obrabiarką NC zawiera w sobie wszelkie dane potrzebne do
przeprowadzenia obróbki. Znajdują się w nim dane na temat parametrów technologicznych
obróbki oraz dane geometryczne. Program NC zbudowany jest z szeregu bloków, każdy blok
instrukcji oznaczany jest literą N. Każdy blok składa się z numeru bloku, poprzedzonego literą
N oraz funkcji i odpowiednich parametrów.
Początek programu oznaczany jest zazwyczaj znakiem %%%
Funkcje sterownicze:
1. Funkcje przygotowawcze (G00, G01, G02, G03...)
a. Parametry współrzędnych X, Z, Y
b. Parametry interpolacji I, J, K
2. Funkcje pomocnicze (M00, M01, M02...)
3. Funkcje technologiczne (F, S, T)
Kolejność słów w bloku jest następująca: N, G, X, Y, Z, I, J, K, F, S, T, M
W bloku można opuścić słowa, które nie wymagają w danym bloku żadnych informacji.
Funkcje przygotowawcze:
 G00  sterowanie punktowe ruchem szybkim,
 G01  interpolacja liniowa z posuwem roboczym,
 G02  interpolacja kołowa zgodna z ruchem wskazówek zegara,
 G03  interpolacja kołowa przeciwna do ruchu wskazówek zegara,
 G90  programowanie w układzie współrzędnych absolutnych,
 G91  programowanie w układzie współrzędnych przyrostowych,
 G94  programowanie posuwu w mm/min,
 G95  programowanie posuwu w mm/obr,
 G96  stała prędkość skrawania
Funkcje pomocnicze:
 M00  zatrzymanie programu,
 M02  koniec programu,
 M03  obroty wrzeciona zgodne z ruchem wskazówek zegara,
 M04  obroty wrzeciona przeciwne do ruchu wskazówek zegara,
 M05  zatrzymanie wrzeciona,
 M08  włączenie chłodziwa,
 M09  wyłączenie chłodziwa.
Funkcje technologiczne:
 F  wartość interpolacji liniowej lub kołowej (posuw), dla tokarek liczba po adresie F
oznacza posuw w mm/obr, gdy aktywna jest funkcja G95 lub posuw w mm/min, gdy
aktywna jest funkcja G94
 S  prędkość obrotowa wrzeciona. Liczba po komendzie S może oznaczać wartość
prędkości obrotowej wrzeciona lub kod określonej ilości obrotów
 T  funkcja narzędzia, np. T0302 oznacza, że zostało wybrane narzędzie z trzeciej pozycji
głowicy rewolwerowej lub magazyny narzędziowego, kolejne dwie cyfry oznaczają numer
komórki pamięci zawierającej dane korekcyjne dla wybranego narzędzia.
Wielkości korekcyjne narzędzi tokarskich stosowane są, aby uwzględnić odległość
wierzchołka narzędzia od punktu odniesienia narzędzia. W tym celu należy wprowadzić
odpowiednie wielkości korekcyjne we wszystkich osiach. W obecnie stosowanych układach
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
33
sterowania program piszemy bez uwzględniania wartości korekcyjnych. Odpowiednie
wielkości korekcyjne przypisane są konkretnych narzędzi.
Rys. 32. Wielkości korekcyjne dla wiertła (z lewej) i noża tokarskiego [8, s.18]
Programowanie w układzie absolutnym wywoływane jest funkcją przygotowawczą G90.
Wymaga określenia punktu odniesienia (punktu zerowego przedmiotu), względem którego
będą odnoszone współrzędne do których będzie przemieszczać się narzędzie.
Programowanie w układzie przyrostowym (inkrementalnym) jest wywoływane funkcją
G91. Polega na podawaniu kolejnych przyrostów drogi narzędzia w odniesieniu do położenia
poprzedniego. Ten sposób programowania nie wymaga określenia punktu zerowego
przedmiotu. Podczas startu i programu narzędzie musi znajdować się ściśle określonym
miejscu w przestrzeni roboczej obrabiarki  punkt startu programu. Po zakończeniu obróbki
narzędzie musi wrócić do punktu startu.
Punkty charakterystyczne obrabiarek numerycznych:
 Punkt zerowy obrabiarki  ustalony konstrukcyjnie, niezmienny punkt zerowy układu
współrzędnych obrabiarki. W przypadku tokarki  punkt zerowy znajduje się na osi Z na
powierzchni czołowej wrzeciona tokarki;
 Punkt wyjściowy obrabiarki (referencyjny)  ustalony przez producenta punkt wewnątrz
przestrzeni roboczej obrabiarki. Współrzędne punktu referencyjnego są stałe,
rozpoznawane przez układ sterowania i odnoszone do punktu zerowego obrabiarki.
Po włączeniu obrabiarki musi być wykonany najazd na ten punkt, aby uzyskać
synchronizację układu sterowania z obrabiarką;
 Punkt odniesienia narzędzia  w przypadku tokarki znajduje się na powierzchni czołowej
głowicy narzędziowej. Jest to baza dla mocowanych oprawek narzędziowych lub narzędzi;
 Punkt zerowy przedmiotu obrabianego  ustalany przez programistę punkt odniesienia.
Zazwyczaj ustala się go tak aby pokrywał się z bazą wymiarową przedmiotu obrabianego.
Punkt zerowy przedmiotu obrabianego ustala się podczas programowania w układzie
absolutnym;
 Punkt startu programu  punkt w przestrzeni roboczej obrabiarki, w którym musi znalez
ć
się narzędzie w momencie rozpoczęcia i zakończenia programu  w przypadku
programowania w układzie przyrostowym jest to warunek niezbędny do uzyskania
właściwych wymiarów przedmiotu po obróbce;
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
34
Rys. 33. Przestrzeń robocza obrabiarki wraz z punktami charakterystycznymi [8, s. 24]
Przykłady programowania NC
Tabela 1. Przykłady programowania w układzie przyrostowym
x
z
Orientacja osi sterowanych
Instrukcja G00
Instrukcja G 00 przygotowuje układ do szybkiego
posuwu ustawczego, prędkość posuwu nie jest
programowana. Wielkość przesunięcia i jego znak
programowane są pod adresem x oraz z
Jednostką programowania jest 0,01 mm.
N010 G00 x1246 z-4212
Instrukcja G01
Instrukcja G 01 przygotowuje układ do ruchu
roboczego po prostej. Wielkość przesunięcia i jego
znak programowane są pod adresem x oraz z
Jednostką programowania jest 0,001 mm
N020 G01 x-2560 z-32500 F3550
Instrukcja G02
Instrukcja G 02 przygotowuje układ do ruchu
roboczego po łuku w kierunku zgodnym z ruchem
wskazówek zegara. Wielkość przesunięcia i jego znak
programowane są pod adresem x oraz z, środek okręgu
jest oddalony od początku ruchu o wartości
programowane pod adresem i oraz k
Jednostką programowania jest 0,001 mm
N030 G02 x-7420 z-47800 i15510 k23510 F3550
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
35
Tabela 2. Przykłady programowania w układzie bezwzględnym
x
z
Orientacja osi sterowanych, - oznacza początek układu współrzędnych
Instrukcja G00
Instrukcja G 00 przygotowuje układ do szybkiego
K
posuwu ustawczego, prędkość posuwu nie jest
programowana. Wielkość przesunięcia i jego znak
programowane są pod adresem x oraz z
Jednostką programowania jest 0,01 mm.
P
42,12
N010 G00 x1246 z0
Instrukcja G01
Instrukcja G 01 przygotowuje układ do ruchu
roboczego po prostej. Wielkość przesunięcia i jego
znak programowane są pod adresem x oraz z
Jednostką programowania jest 0,001 mm
1,5
P
K
N020 G01 x-2560 z-1500 F3550
Instrukcja G02
Instrukcja G 02 przygotowuje układ do ruchu
roboczego po łuku w kierunku zgodnym z ruchem
wskazówek zegara. Wielkość przesunięcia i jego znak
programowane są pod adresem x oraz z, środek okręgu
jest oddalony od początku ruchu o wartości
programowane pod adresem i oraz k
Jednostką programowania jest 0,001 mm
N030 G02 x0 z-47800 i15510 k23510 F3550
Poniżej przedstawiono przykład prostego programu do obróbki części w procesie
toczenia. Obróbka odbywa się w trzech zabiegach: 1  wykonanie fazki 2/45�, 2  toczenie
wzdłużne stopnia wałka Ć20, na długości 18 mm, 3  wykończenie czoła drugiego stopnia
wałka. Programowanie w układzie bezwzględnym. Punkt zerowy układu współrzędnych
znajduje się w osi toczonego wałka na wysokości jego czoła. Punkt startu programu
(w tym punkcie znajduje się wierzchołek noża tokarskiego) ma współrzędne: x0; z50.
Po zakończeniu programu narzędzie znajdzie się w miejscu startu.
Na rys 35. przedstawiony jest schematycznie przebieg obróbki. Przedmiot obrabiany
zamocowany jest w uchwycie szczękowym samocentrującym. Kolejnymi numerami oznaczone
są kolejne położenia noża tokarskiego. Czerwoną linią kreskową zaznaczony jest zarys
przedmiotu przed obróbką.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
36
12,46
2,56
T
o
r
r
u
c
h
u
u
h
c
u
r
r
o
T
Rys. 34. Rysunek wykonawczy części
Rys. 35. Schemat przebiegu obróbki
Program sterujący do wykonania części przedstawionej na rys. 34.
%%%
N010 G90 M04
N020 G95 T0101
N030 G96 F0,16 S160
(posuw szybki do położenia 1)
N040 G00 X8 Z2
(wykonanie fazki  do położenia 2)
N050 G01 X10 Z-2
(toczenie wzdłużne  do położenia 3)
N060 G01 X10 Z-18
(wyrównanie czoła  do położenia 4)
N070 G01 X13 Z-18
(posuw szybki do położenia 5)
N080 G00 X13 Z45
(powrót do położenia wyjściowego)
N090 G00 X0 Z50
N100 M30
Objaśnienia znaczeń poszczególnych funkcji znajdziesz w podrozdziale: Podstawy
programowania obrabiarek NC. Więcej informacji na temat programowania obrabiarek
sterowanych numerycznie znajdziesz w literaturze [6, 8].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
37
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie zadania spełnia program sterujący obrabiarkami NC?
2. Jakie są podstawowe różnice konstrukcyjne pomiędzy obrabiarkami konwencjonalnymi
a obrabiarkami sterowanymi programami NC?
3. Jakie znasz rodzaje obrabiarek automatycznych?
4. Jakie są cechy charakterystyczne sterowania punktowego, liniowego i kształtowego?
5. W jaki sposób w programach NC określane jest położenie i przemieszczenie narzędzi
skrawających względem przedmiotu obrabianego?
6. Co to są funkcje przygotowawcze oznaczane symbolem G?
7. Jakie informacje kodowane są za pomocą funkcji pomocniczych oznaczanych symbolem
M?
8. Jakie dane kodowane są za pomocą funkcji technologicznych  F, S, T?
9. Co to są parametry interpolacji?
10. Co to są wielkości korekcyjne?
11. Jakie znasz punkty charakterystyczne obrabiarek sterowanych numerycznie?
12. Czym różni się programowanie w układzie przyrostowym od programowania w układzie
bezwzględnym?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj analizy budowy automatycznej obrabiarki skrawającej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zapoznać się z budową automatycznych obrabiarek skrawających,
4) zapoznać się z dokumentacją techniczno-ruchową obrabiarki,
5) określić podstawowe parametry techniczne obrabiarki na podstawie dokumentacji,
6) określić rodzaj i typ obrabiarki,
7) określić liczbę sterowanych osi,
8) określić sposób wymiany i mocowania narzędzi skrawających,
9) zidentyfikować najważniejsze zespoły obrabiarki skrawającej,
10) określić sposób napędu mechanizmów posuwowych w poszczególnych osiach,
11) zidentyfikować układ zasilania hydraulicznego,
12) zidentyfikować układ zasilania elektrycznego,
13) określić zasady współdziałania poszczególnych zespołów obrabiarki,
14) zanalizować sposób sterowania obrabiarką,
15) określić sposób wprowadzania programu do układu sterującego obrabiarki,
16) sformułować i zapisać wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- zeszyt przedmiotowy,
- poradnik dla ucznia,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
38
- katalogi automatycznych obrabiarek skrawających,
- dokumentacja techniczno-ruchowa obrabiarek,
- automatyczne obrabiarki skrawające.
Ćwiczenie 2
Napisz program sterujący tokarką NC, do wykonania części przedstawionej na poniższym
rysunku.
x
z
15
55
3
80
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) określić kolejność zabiegów technologicznych,
4) wybrać sposób programowania  w układzie bezwzględnym lub przyrostowym,
5) dobrać narzędzia do wykonania poszczególnych zabiegów technologicznych,
6) dobrać parametry technologiczne do poszczególnych zabiegów,
7) sformułować program sterujący do wykonania zaproponowanych zabiegów
technologicznych,
8) sformułować i zapisać wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- zeszyt przedmiotowy,
- poradnik dla ucznia,
- dokumentacja techniczno-ruchowa obrabiarek automatycznych,
- instrukcja do programowania obrabiarki NC,
- katalog oprawek narzędziowych i narzędzi skrawających.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
39
Ć
20
Ć
5
Ć
16
60
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) podać definicję obrabiarki sterowanej automatycznie?
2) określić rodzaje obrabiarek sterowanych automatycznie?
3) określić przykładowe zastosowania obrabiarek numerycznych
w przemyśle instrumentów muzycznych?
4) określić różnice w konstrukcji obrabiarek konwencjonalnych
i obrabiarek NC?
5) podać cechy charakterystyczne sterowania krzywkowego
i numerycznego?
6) rozróżnić sterowanie odcinkowe, liniowe i kształtowe?
7) określić strukturę programu sterującego obrabiarkami NC?
8) podać znaczenie podstawowych funkcji przygotowawczych (G)?
9) podać znaczenie podstawowych funkcji pomocniczych (M)?
10) podać znaczenie funkcji technologicznych (T, S, F)?
11) określić punkty charakterystyczne obrabiarek numerycznych
12) określić sposób mocowania i ustalania narzędzi skrawających
w obrabiarkach NC?
13) wykonać prosty program sterujący obrabiarką NC?
14) zastosować zasady BHP odnośnie obsługi obrabiarek NC?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
40
4.4. Metodyka projektowania procesów technologicznych
obróbki i montażu
4.4.1. Materiał nauczania
Proces technologiczny
Proces technologiczny to główna część procesu produkcyjnego, w której następuje
obróbka części oraz montaż części w zespoły i wyrób finalny. Rozróżnia się procesy
technologiczne obróbki, montażu i procesy obróbkowo - montażowe. Inna definicja podaje iż:
proces technologiczny jest częścią procesu produkcyjnego, którego zadaniem jest zmiana
kształtu, wymiarów, wyglądu, położenia i właściwości przedmiotu obrabianego.
Proces technologiczny obróbki składa się z operacji.
Operacja jest to część procesu technologicznego, wykonana na jednym stanowisku
roboczym, na jednym przedmiocie bez przerw na inną pracę. Operacja może być wykonana
w jednym lub kilku zamocowaniach i pozycjach. Podstawowym składnikiem operacji jest
zabieg.
Zabieg jest to część operacji technologicznej realizowana za pomocą tych samych
środków technologicznych i przy niezmienionych parametrach obróbki, zamocowaniu
i pozycji.
Dokumentacja technologiczna
Dokumentacja technologiczna to zbiór dokumentów określających opracowany proces
technologiczny wraz z niezbędnymi środkami produkcji, w jej skład wchodzą:
 dokumenty określające przebieg procesów technologicznych wykonania części i ich montażu,
 dokumenty określające pomoce i specjalne urządzenia warsztatowe niezbędne do realizacji
procesów technologicznych,
 warunki techniczne odbioru produkcji.
Zakres i szczegółowość opracowania dokumentacji technologicznej zależy głównie od
wielkości produkcji. Im skala produkcji jest większa, tym dokumentacja technologiczna jest
bardziej szczegółowa.
Podstawowe dokumenty technologiczne to:
 plan operacyjny (plan obróbki, karta technologiczna).
 instrukcje technologiczne.
Plan operacyjny zawiera podział procesu na operacje podane w kolejności ich
wykonywania. Instrukcja technologiczna jest zbiorem najważniejszych informacji dotyczących
danej operacji.
Instrukcja technologiczna obróbki mechanicznej powinna zawierać:
 nazwę i numer operacji, symbol stanowiska (obrabiarki), numer rysunku części itd.
 wykaz zabiegów i parametrów obróbki,
 wykaz uchwytów i przyrządów, narzędzi skrawających i narzędzi pomiarowych,
 rysunek części po obróbce w danej operacji (skala rysunku dowolna, ale identyczna we
wszystkich instrukcjach, rysunek powinien wskazywać położenie przedmiotu w czasie
obróbki, powierzchnie obrabiane rysowane są grubą linią, należy podać wymaganą
chropowatość powierzchni po obróbce, należy podać tylko te wymiary i tolerancje
kształtu i położenia, które mają być uzyskane po danej operacji, na rysunku należy
wskazać sposób ustalania i mocowania przedmiotu).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
41
Rys. 36. Przykładowa karta instrukcji obróbki
Rys. 37. Wpływ skali produkcji na sposób realizacji procesu technologicznego dla toczenia i wiercenia:
a) produkcja jednostkowa, b) produkcja seryjna, c) produkcja masowa [7, s. 68, 69]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
42
Dane wejściowe do projektowania procesów technologicznych:
1) rysunek wykonawczy części,
2) przyjęty półfabrykat,
3) wielkość produkcji.
Rysunek wykonawczy części zawiera informacje o kształcie, wymiarach i stanie
powierzchni części.
Rodzaje półfabrykatów:
 półfabrykaty z materiałów hutniczych (pręty stalowe walcowane okrągłe, kwadratowe,
prostokątne i sześciokątne, rury, blachy),
 odkuwki,
 odlewy,
 półfabrykaty z tworzyw sztucznych.
Wielkość produkcji decyduje o parku maszynowym oraz wpływa na sposób
przygotowania procesu technologicznego. Zależność pomiędzy wielkością produkcji
a sposobem realizacji procesu technologicznego przedstawiona została poglądowa na rys. nr 37.
W zależności od dokładności i parametrów obróbki mechanicznej rozróżnia się następujące
stopnie obróbki:
1) Obróbka kształtująca:
 obróbka zgrubna (chropowatość pow. powyżej Ra = 10 �m, mała dokładność
wymiarowa), obróbka wydajna, duża głębokość skrawania, duży posuw.
 obróbka wymiarowa (chropowatość. pow. poniżej Ra = 10 �m, dokł. obróbki klasa
11 � 9), stosuje się mniejsze głębokości skrawania, niewielkie posuwy i duże
szybkości obróbki.
2) Obróbka wykończająca  stosowana w uzasadnionych przypadkach (mała chropowatość 
poniżej Ra = 0,63 �m, dokładność wykonania 5 � 6 klasa)
Rys. 38. Wpływ wymagań jakościowych na liczbę operacji technologicznych
i stosowane stopnie obróbki
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
43
Struktura procesu technologicznego
Proces technologiczny można ogólnie podzielić na następujące etapy:
1) operacje wstępne np. cięcie, prostowanie,
2) obróbka powierzchni bazowych,
3) obróbka zgrubna,
4) obróbka wymiarowa,
5) obróbka cieplna i cieplno  chemiczna (ewentualnie),
6) obróbka wykańczająca (ewentualnie),
7) kontrola jakości (kontrola jakości końcowa i międzyoperacyjna).
Przykładowy plan obróbki
Plan obróbki dla części typu wałek. Założenia: skala produkcji  seryjna, materiał
wyjściowy w postaci pręta, po ostatnim zabiegu wałek zostanie odcięty od pozostałego
materiału, stopień wałka o większej średnicy  nie obrabiany. W przykładzie nie uwzględniono
operacji kontroli międzyoperacyjnej i końcowej.
Rys. 39. Szkic wałka do opracowania planu obróbki
Tabela 3. Plan obróbki dla części typu wałek
nr stanowisko szkic opis operacji
oper. robocze
3
10 tokarka Planować czoło wałka.
produkcyjna
narzędzie  nóż tokarski do toczenia
poprzecznego
3
20 tokarka Toczyć wzdłużnie pierwszy stopień
produkcyjna wałka.
narzędzie  nóż tokarski do toczenia
wzdłużnego
3
40 tokarka Wykonać podcięcie technologiczne.
produkcyjna
narzędzie  nóż przecinak
3
50 tokarka Toczyć fazkę.
produkcyjna
narzędzie  nóż tokarski, kąt
przystawienia �r = 45�
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
44
3
60 tokarka Wykonać otwór w osi przedmiotu.
produkcyjna
narzędzie  wiertło kręte, mocowane
w koniku
3
70 tokarka Odciąć wałek od pozostałego materiału.
produkcyjna
narzędzie - nóż przecinak
Proces technologiczny montażu
Proces technologiczny montażu jest częścią procesu produkcyjnego i obejmuje całokształt
czynności związanych z wykonaniem kolejnych operacji montażowych, polegających na
łączeniu oddzielnych elementów w jednostki montażowe wyższego rzędu lub w gotowy
wyrób. Istnieją różne metody montażu, stosowane w zależności od wielkości produkcji
i wyposażenia technologicznego zakładu. Rozróżnia się: montaż z całkowitą zamiennością,
montaż z zastosowaniem selekcji, montaż z zastosowaniem kompensacji oraz montaż
indywidualnym dopasowywaniem składanych elementów. W procesach produkcyjnych
instrumentów muzycznych stosowane są wszystkie wymienione sposoby montażu, ale
specyfika budowy instrumentów muzycznych powoduje, że często montaż odbywa się
z indywidualnym dopasowywaniem składanych elementów.
Dokumentacja technologiczna montażu
Proces technologiczny montażu wykazuje wiele podobieństw do omówionego poprzednio
procesu technologicznego obróbki. Głównym czynnikiem wpływającym na opracowanie
technologii montażu jest wielkość produkcji.
W produkcji jednostkowej prostego wyrobu montaż przeważnie nie wymaga specjalnego
opracowania i może być wykonany na podstawie rysunku zestawieniowego. W produkcji
seryjnej i masowej dokumentacja technologii montażu opracowywana jest szczegółowo a jej
dokładność rośnie wraz ze skalą produkcji. Opracowana technologia montażu ma na celu:
 ustalenie najbardziej racjonalnej kolejności montażu,
 ustalenie sposobów montażu podzespołów, zespołów i całego wyrobu,
 ustalenie niezbędnego oprzyrządowania montażowego.
Proces technologiczny montażu dzieli się podobnie jak proces technologiczny obróbki
skrawaniem na operacje i zabiegi. Dokumentacja technologiczna montażu składa się z karty
technologicznej, zawierającej podział procesu na operacje oraz instrukcji montażowych
opracowanych dla poszczególnych operacji.
Do podstawowych operacji montażu zalicza się:
 wykonywanie połączeń spoczynkowych nierozłącznych,
 wykonywanie połączeń spoczynkowych rozłącznych,
 wykonywanie połączeń ruchowych,
 regulowanie luzów oraz pomiary ustawcze.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
45
Rys. 40. Struktury i rodzaje operacji montażowych [5, s. 21]
Więcej informacji na temat przygotowywania procesów technologicznych montażu
znajdziesz w literaturze [5].
4.4.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co to jest proces technologiczny obróbki i montażu?
2. Jaka jest podstawowa dokumentacja technologiczna procesów obróbki i montażu?
3. Jakie informacje zawiera plan operacyjny obróbki?
4. Jakie informacje zawiera karta technologiczna obróbki?
5. Jaka jest ogólna struktura procesu technologicznego?
6. Jaki jest wpływ skali produkcji na stopień szczegółowości opracowania procesu
technologicznego?
7. Jakie są dane wejściowe do projektowania procesu technologicznego?
8. Jakie rozróżniasz rodzaje półfabrykatów do procesu technologicznego?
9. Jakie rozróżniasz stopnie obróbki?
10. Jakie rozróżniasz podstawowe typy procesów montażu?
11. Jakie rozróżniasz podstawowe operacje montażowe?
12. Jakie informacje zawiera karta instrukcji montażu?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
46
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Opracuj plan operacyjny obróbki dla części przedstawionej na rysunku.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zapoznać się z metodyką opracowywania procesów technologicznych,
4) zwymiarować rysunek,
5) dobrać materiał wyjściowy do obróbki,
6) dobrać planowaną skalę produkcji,
7) opracować plan obróbki,
8) opracować karty instrukcji obróbki do poszczególnych operacji,
9) dobrać uchwyty, narzędzia skrawające i przyrządy kontrolno-pomiarowe,
10) sformułować i zapisać wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- zeszyt przedmiotowy,
- poradnik dla ucznia,
- katalogi narzędzi skrawających,
- katalogi pomocy warsztatowych.
Ćwiczenie 2
Opracuj plan operacyjny montażu wskazanego zespołu konstrukcyjnego instrumentu
muzycznego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować treści zawarte w ćwiczeniu,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) określić kolejność zabiegów montażowych,
4) dobrać oprzyrządowanie do wykonania poszczególnych zabiegów montażowych,
5) sporządzić karty instrukcyjne montażu dla wszystkich zaplanowanych operacji,
6) sformułować i zapisać wnioski.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
47
Wyposażenie stanowiska pracy:
- zeszyt przedmiotowy,
- poradnik dla ucznia,
- katalog pomocy montażowych.
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić strukturę procesu technologicznego?
2) określić zadania dokumentacji technologicznej?
3) określić zależność między skalą produkcji a sposobem opracowania
procesu technologicznego obróbki i montażu?
4) określić stopnie obróbki?
5) sporządzić plan obróbki?
6) zaplanować zabiegi do operacji obróbki skrawaniem?
7) sporządzić karty instrukcji obróbki?
8) dobrać pomoce warsztatowe  uchwyty, narzędzia skrawające,
przyrządy kontrolno-pomiarowe do operacji obróbkowych?
9) sporządzić plan procesu technologicznego montażu?
10) sporządzić karty instrukcyjne do operacji montażowych?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
48
5. SPRAWDZIAN OSI
GNI
Ć
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę 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. Niektóre zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać
przed wskazaniem poprawnego wyniku.
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 rozwiązanie testu masz 60 minut.
Powodzenia!
ZESTAW ZADAC
TESTOWYCH
1. Zamieszczona poniżej ilustracja przedstawia
a) zabiegi frezowania czołowego.
b) zabiegi toczenia powierzchni zewnętrznych.
c) sposób pomiaru średnic wału sondami dotykowymi.
d) zabiegi frezowania walcowo-czołowego.
2. W procesach obróbki toczeniem ruch główny roboczy wykonuje
a) przedmiot obrabiany  ruch obrotowy.
b)przedmiot obrabiany  ruch posuwisto-zwrotny.
c) narzędzie skrawające  ruch obrotowy.
d) suport z narzędziem zamocowanym w imaku nożowym  ruch prostoliniowy.
3. W procesach obróbki wierceniem na wiertarkach ruch główny roboczy i ruch posuwowy
wykonuje
a) wiertło  ruch główny, przedmiot obrabiany  ruch posuwowy.
b) przedmiot obrabiany  ruch główny, przedmiot obrabiany  ruch posuwowy.
c) wiertło  ruch główny, wiertło  ruch posuwowy.
d) przedmiot obrabiany  ruch główny, wiertło  ruch posuwowy.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
49
4. W procesach frezowania ruch główny roboczy i ruchy posuwowe wykonuje
a) przedmiot obrabiany  ruch główny, przedmiot obrabiany  ruch posuwowy.
b)frez  ruch główny obrotowy, frez  ruch posuwowy.
c) przedmiot obrabiany  ruch główny, frez  ruch posuwowy.
d) frez  ruch główny obrotowy, przedmiot obrabiany  ruch posuwowy.
5. Ruch główny roboczy obrotowy występuje w procesach
a) przeciągania.
b)wiercenia.
c) dłutowania.
d) strugania.
6. Techniką obróbki nie należącą do obróbki wiórowej jest
a) polerowanie.
b)przeciąganie.
c) dłutowanie.
d) nacinanie gwintów.
7. Właściwe (od lewej) nazwy narzędzi skrawających zamieszczone na ilustracjach to
a) frez walcowy, nóż tokarski, wiertło, frez czołowy, przeciągacz.
b)frez walcowy, nóż tokarski, frez czołowy, wiertło, przeciągacz.
c) frez czołowy, nóż tokarski, frez walcowy, wiertło, przeciągacz.
d) frez walcowy, nóż tokarski, wiertło, frez czołowy, rozwiertak.
8. Narzędzia, które nie mogą służyć do zabiegów obróbki ręcznej to
a) pilniki.
b)piły.
c) narzynki i gwintowniki.
d) przepychacze.
9. Materiał konstrukcyjny o najwyższej dopuszczalnej temperaturze pracy to
a) stal szybkotnąca.
b) regularny azotek boru (borazon).
c) diament naturalny.
d) węglik spiekany.
10. Płaszczyzna styczna do krawędzi skrawającej i prostopadła do płaszczyzny podstawowej to
a) płaszczyzna przekroju głównego.
b) płaszczyzna krawędzi skrawającej.
c) płaszczyzna tylna.
d) płaszczyzna normalna.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
50
11. Kąt zawarty między płaszczyzną podstawową i płaszczyzną natarcia to
a) kąt natarcia.
b) kąt przyłożenia.
c) kąt przystawienia.
d) kąt ostrza.
12. Kąt zawarty pomiędzy krawędzią skrawającą a płaszczyzną podstawową to
a) kąt pochylenia krawędzi skrawającej.
b) kąt przyłożenia.
c) kąt naroża.
d) kąt przystawienia.
13. Kąty zawarte w płaszczyz
nie podstawowej to
a) kąty przystawienia i przyłożenia.
b) kąt natarcia i kąt przyłożenia.
c) kąt pochylenia krawędzi skrawającej i kąt ostrza.
d) kąty przystawienia i kąt naroża.
14. Parametrem geometrycznym skrawania jest
a) głębokość skrawania.
b) grubość warstwy skrawanej.
c) posuw.
d) szybkość skrawania.
15. Siła skrawania zamieszczona na rysunku to składowa
a) odporowa siły skrawania.
b) styczna (główna) siły skrawania.
c) posuwowa siły skrawania.
d) składowa w płaszczyz
nie równoległej do podstawowej.
A A - A
F
c
F
p
A
16. Z pomiarów siły toczenia otrzymano dane: siła główna Fc = 600N, siła posuwowa
Ff = 300N, siła odporowa Fp = 200N. Wartość całkowitej siły skrawania F wynosi
a) 800 N.
b) 7000 N.
c) 700 N.
d) 1100 N.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
51
17. Wskaż prawidłowy przebieg zależności pozwalający zmierzyć wartość siły skrawania za
pomocą siłomierza tokarskiego tensometrycznego
a) siła skrawania naprężenia wewnętrzne w siłomierzu plastyczne odkształcenie
elementów siłomierza odkształcenie tensometru oporowego zmiana oporności
tensometru wyprowadzenie mostka pomiarowego Wheatstone a z równowagi
odczyt napięcia na mostku odczyt wartości siły z wykresu cechowania siłomierza.
b) siła skrawania naprężenia wewnętrzne w siłomierzu sprężyste odkształcenie
elementów siłomierza odkształcenie tensometru oporowego zmiana oporności
tensometru wyprowadzenie mostka pomiarowego Wheatstone a z równowagi
odczyt napięcia na mostku odczyt wartości siły z wykresu cechowania siłomierza.
c) siła skrawania naprężenia wewnętrzne w siłomierzu sprężyste odkształcenie
elementów siłomierza odkształcenie tensometru oporowego zmiana
indukcyjności tensometru wyprowadzenie mostka pomiarowego Wheatstone a
z równowagi odczyt napięcia na mostku odczyt wartości siły z wykresu
cechowania siłomierza.
d) siła skrawania naprężenia wewnętrzne w siłomierzu sprężyste odkształcenie
elementów siłomierza odkształcenie tensometru oporowego zmiana oporności
tensometru wyprowadzenie mostka pomiarowego Wheatstone a z równowagi
odczyt oporu elektrycznego na mostku odczyt wartości siły z wykresu cechowania
siłomierza.
18. Wskaż prawidłowy opis schematu budowy tokarki kłowej
a) 1  wrzeciono, 2  uchwyt, 3  przedmiot obrabiany, 4  narzędzie skrawające,
5  imak, 6  konik, 7  śruba pociągowa, 8  wałek pociągowy, 9  suport,
10  śruba posuwu poprzecznego, 11  łoże.
b) 1  uchwyt, 2 wrzeciono, 3  przedmiot obrabiany, 4  narzędzie skrawające,
5  imak, 6  konik, 7  śruba pociągowa, 8  wałek pociągowy, 9  suport,
10  śruba posuwu poprzecznego, 11  łoże.
c) 1  wrzeciono, 2  uchwyt, 3  przedmiot obrabiany, 4  narzędzie skrawające,
5  imak, 6  suport, 7  śruba pociągowa, 8  wałek pociągowy, 9  konik,
10  śruba posuwu poprzecznego, 11  łoże.
d) wszystkie opisy są błędne.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
52
19. Wskaż blok programu sterującego obrabiarką NC zapewniający ruch umożliwiający
obróbkę zgodnie ze schematem zamieszczonym na rysunku.
x
z
a) N020 G01 x-256 z-2250 F3550.
b)N020 G00 x-256 z-2250.
c) N020 G00 x-2560 z-22500 F3550.
d) N020 G01 x-2560 z-22500 F3550.
20. Dobierz odpowiedni zestaw narzędzi skrawających, za pomocą których można wykonać
element przedstawiony na rysunku
a) nóż tokarski zdzierak, nóż tokarski wykańczak, frez tarczowy do
rowków przelotowych, frez palcowy do rowków trapezowych,
wiertło kręte, pogłębiacz do otworów.
b) frez czołowy do płaszczyzn, frez kątowy 45�, frez tarczowy do
rowków przelotowych, frez palcowy do rowków trapezowych,
przeciągacz, pogłębiacz do otworów.
c) frez walcowy do płaszczyzn, frez kątowy 45�, frez tarczowy do
rowków nieprzelotowych, frez palcowy do rowków trapezowych,
frez palcowy do otworów, pogłębiacz do otworów.
d) frez czołowy do płaszczyzn, frez kątowy 45�, frez tarczowy do
rowków przelotowych, frez palcowy do rowków trapezowych,
wiertło kręte, pogłębiacz do otworów.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
53
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ...............................................................................
Projektowanie procesów technologicznych
Zakreśl poprawną odpowiedz
.
Nr zadania Odpowiedz
Punkty
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
54
6. LITERATURA
1. Brodowicz W.: Skrawanie i narzędzia. WSiP, Warszawa 1998
2. Brodowicz W.: Technologia budowy maszyn. WSiP Warszawa 1993
3. Dąbrowski L., Marciniak M., Nowicki B.: Obróbka skrawaniem ścierna i erozyjna
Laboratorium. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej Warszawa 2001
4. Filipowski R., Marciniak M.: Techniki obróbki mechanicznej i erozyjnej. Oficyna
Wydawnicza Politechniki Warszawskiej Warszawa 2000
5. A
unarski J. Szabajkowicz W.: Automatyzacja procesów technologicznych montażu
maszyn. WNT Warszawa 1993
6. Podstawy obróbki CNC. Wydawnictwo REA s.j. Warszawa 2006
7. Sobolewski J. red.: Projektowanie technologii maszyn. Oficyna Wydawnicza Politechniki
Warszawskiej Warszawa 2002
8. Stach B.: Podstawy programowania obrabiarek sterowanych numerycznie. WSiP,
Warszawa 1999
9. http://www.coromant.sandvik.com/
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
55