Politechnika Poznańska Wydział: BMiZ
Instytut Technologii Mechanicznej Studium: stacjonarne, I st.
Zakład Obróbki Skrawaniem Semestr: 3
Kierunek: MECH
Rok akad. 2012/13
Liczba godzin - 15
I n ży n i e r i a w y t w a r za n i a I
Obróbka skraw aniem i narzędzia skrawające
L a b o r a t o r i u m ( h a l a 2 0  Z O S )
Prowadzący: dr inż. Marian Jankowiak pok. 635 (WBMiZ), tel. [phone]
e-mail: [e-mail]
dr inż. Paweł Twardowski pok. 618 (WBMiZ), tel. [phone]
e-mail: [e-mail]
Konspekt: www.zos.mt.put.poznan.pl (materiały do pobrania)
T e m a t y ć w i c z e ń
1. Materiały narzędziowe i narzędzia skrawające.
2. Ocena cech geometrycznych warstwy wierzchniej po różnych sposobach obróbki.
3. Ocena zużycia ostrzy narzędzi skrawających.
4. Ocena skrawalności materiałów obrabianych na podstawie pomiaru siły i temperatury skrawania.
5. Badanie i analiza siły posuwowej i momentu skrawania przy wierceniu.
L i t e r a t u r a
1. Filipowski R., Marciniak M.: Techniki obróbki mechanicznej i erozyjnej. Oficyna Wydawnicza Politechniki
Warszawskiej, Warszawa 2000.
2. Olszak W.: Obróbka skrawaniem. WNT Warszawa 2008
3. Praca zbiorowa pod red. P. Cichosza: Techniki wytwarzania, obróbka ubytkowa, laboratorium. Oficyna wyd.
Pol. Wrocławskiej, Wrocław 2002
4. Kawalec M., Kodym J., Jankowiak M.: Laboratorium z podstaw skrawania.WPP 1984.
5. Grzesik W. Podstawy skrawania materiałów metalowych. WNT - Warszawa 1998.
6. Meldner B., Darlewski J.: Narzędzia skrawające w zautomatyzowanej produkcji. WNT Warszawa 1991.
7. Wieczorowski M., Cellary A., Chajda J.: Przewodnik po pomiarach nierówności powierzchni czyli
o chropowatości i nie tylko. Politechnika Poznańska, Instytut Technologii Mechanicznej, Zakład Metrologii i
Systemów Pomiarowych, Poznań 2003.
8. Cichosz P.: Narzędzia skrawające. WNT Warszawa 2006.
9. Praca pod redakcją Żebrowskiego H.: Techniki wytwarzania. Obróbka wiórowa, ścierna i erozyjna. Oficyna
Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2004.
10. PN-ISO 3002-1+A1  Podstawowe pojęcia w obróbce wiórowej i ściernej. Geometria części roboczej
narzędzi skrawających. Terminologia ogólna, układy odniesienia, kąty narzędzia i kąty robocze oraz łamacze
wióra.
11. PN-EN ISO 4287:1999  Specyfikacje geometrii wyrobów  Struktura geometryczna powierzchnii: metoda
profilowa  Terminy, definicje i parametry struktury geometrycznej powierzchnii.
Ćwiczenie 1
Materiały narzędziowe i narzędzia skrawające
I. Zagadnienia do przygotowania
1. Budowa narzędzi jednolitych i składanych.
2. Części składowe narzędzi; identyfikacja części roboczej, chwytowej i łączącej.
3. Identyfikacja powierzchni natarcia i przyłożenia, krawędzi skrawających, naroża.
4. Geometria ostrza noża tokarskiego.
5. Materiały narzędziowe - skład, właściwości, zakresy stosowania (stal szybkotnąca, węgliki spiekane, cermetale,
ceramika, materiały supertwarde - CBN, PKD i MKD, materiały ścierne).
II. Przebieg ćwiczenia
1. Zapoznanie się z ogólną budową narzędzi skrawających o określonej i nieokreślonej geometrii.
2. Opisanie roboczych części wskazanych narzędzi.
3. Zapoznanie się z nowoczesnymi materiałami narzędziowymi i ich własnościami.
4. Zapoznanie się ze sposobem oznaczania materiałów narzędziowych.
5. Przeanalizowanie różnych rozwiązań wymiennych płytek skrawających.
III. Sprawozdanie
1. Naszkicować wskazane narzędzia  przeprowadzić analizę geometrii ich ostrzy, ocenić rodzaj i wielkość ziarna
ściernego.
2. Opisać i usystematyzować poznane materiały narzędziowe pod względem ich właściwości (twardość, max. temperatura
skrawania, wytrzymałość, udarność, zakresy stosowanych parametrów skrawania).
3. Opracować wnioski.
Ćwiczenie 2
Ocena cech geometrycznych warstwy wierzchniej po różnych sposobach obróbki
I. Zagadnienia do przygotowania
1. Definicja i budowa warstwy wierzchniej (WW).
2. Geometryczne parametry oceny WW.
3. Fizyko-chemiczne parametry oceny WW.
4. Definicje trzech podstawowych parametrów chropowatości powierzchni Ra, Rz, Rt.
5. Rodzaje odwzorowania ostrza w materiale przy obróbce jednoostrzowymi narzędziami punktowymi i obliczanie
chropowatości teoretycznej.
6. Sposób wyznaczania i interpretacja krzywej udziału materiału profilu chropowatości (krzywa nośności). Interpretacja
długości materiałowej.
7. Wpływ technologicznych parametrów skrawania (f, vc) i geometrii ostrza (r� , ') na chropowatość powierzchni.
r
II. Przebieg ćwiczenia
1. Zapoznanie się z cechami użytkowymi warstwy wierzchniej i jej budową.
2. Zidentyfikowanie sposoby skrawania dla badanych powierzchni (obróbka wiórowa, ścierna i erozyjna).
3. Narysowanie struktury geometrycznej śladów obróbkowych badanych powierzchni.
4. Wykonanie pomiarów wartości zastosowanego posuwu na ostrze.
5. Wyznaczenie parametru Rz chropowatości dla badanych powierzchni.
6. Wyznaczenie krzywych udziału materiału profilu chropowatości badanych powierzchni.
III. Sprawozdanie
1. Narysować strukturę geometryczną śladów obróbkowych z podaniem wartości posuwu.
2. Porównać parametry Ra i Rz dla badanych powierzchni.
3. Wykonać wykresy krzywych udziału materiału profilu chropowatości.
4. Przeprowadzić analizę otrzymanych wyników. Opracować wnioski.
Ćwiczenie 3
Ocena zużycia ostrzy narzędzi skrawających
I. Zagadnienia do przygotowania
1. Przyczyny, postacie i objawy zużycia ostrzy skrawających.
2. Sposób oceny zużycia ostrzy. Geometryczne wskaz
niki zużycia.
3. Różnica pomiędzy zużyciem a stępieniem ostrza (zużyciem dopuszczalnym). Kryteria stępienia ostrza.
dz
4. Typowy przebieg zużycia ściernego z=f(t) oraz krzywa intensywności zużycia .
= f (t)
dt
5. Trwałość ostrza i sposób jej wyrażania. Zależność ilościowa między trwałością a prędkością skrawania (funkcja
Taylora).
6. Wpływ parametrów skrawania i rodzaju materiału narzędziowego na trwałość ostrza.
II. Przebieg ćwiczenia
1. Zapoznanie się z obsługą stanowiska badawczego.
2. Wykonanie badania wpływu czasu skrawania (ts) na zużycie ostrza (VBc).
3. Dokonanie oceny objawów zużycia oraz pomiarów poszczególnych wielkości geometrycznych zużycia ciągłego po
każdym przejściu.
4. Powtórzenie badania dla innych materiałów narzędziowych.
III. Sprawozdanie
1. Narysować zestawienie objawów zużycia ciągłego wraz z jego geometrycznymi wielkościami.
2. Przedstawić charakterystykę właściwości materiałów narzędziowych zastosowanych w ćwiczeniu.
3. Narysować zestawienie wyników pomiarów parametru VBc wraz z objawami zużycia ostrzy po poszczególnych
przejściach.
4. Narysować wykresy VB=f(ts) dla różnych materiałów ostrza.
5. Przeprowadzić analizę otrzymanych wyników.
6. Opracować wnioski.
Ćwiczenie 4
Ocena skrawalności materiałów obrabianych na podstawie pomiaru siły
i temperatury skrawania
I. Zagadnienia do przygotowania
1. Skrawalność materiałów i jej wskaz
niki.
2. Rozkład składowych siły całkowitej przy toczeniu.
3. Wielkości charakteryzujące zmienność sił w czasie skrawania.
4. Wpływ różnych czynników na składowe siły całkowitej i temperaturę przy toczeniu (materiał obrabiany, narzędzie,
parametry skrawania ...).
5. Sposoby pomiaru sił i temperatur.
6. Budowa i zasada działania tensometrycznego siłomierza tokarskiego.
II. Przebieg ćwiczenia
1. Zapoznanie się z obsługą tokarki oraz układem do pomiaru siły skrawania Fc i temperatury Ś.
2. Przeprowadzenie pomiarów siły skrawania Fc i temperatury Ś dla podanego zestawu materiałów i zmiennej prędkości
skrawania vc (określić zakres występowania narostu).
3. Przeprowadzenie pomiarów siły skrawania Fc i temperatury Ś dla podanego zestawu materiałów i zmiennego posuwu f
III. Sprawozdanie
1. Narysować schemat blokowy torów pomiarowych siły skrawania Fc i temperatury Ś .
2. Dla każdego badanego materiału sporządzić wykresy: Fc=f(vc) i Fc=f(f ) oraz Ś=f(vc) i Ś=f(f ).
uc u�
3. Przeprowadzić analizę regresji i korelacji dla funkcji typu: Fc = Cc �" f oraz Ś = CŚ �"vc s� �" f
4. Dokonać analizy wyników pomiarów.
5. Dokonać oceny skrawalności ze względu na wyznaczone wskaz
niki.
6. Opracować wnioski.
Ćwiczenie 5
Badanie i analiza siły posuwowej i momentu skrawania przy wierceniu
I. Zagadnienia do przygotowania
1. Budowa wiertła krętego.
2. Metody pomiaru i rejestracji sił skrawania.
3. Cel i sposób wzorcowania siłomierzy.
4. Rozkład składowych siły całkowitej podczas wiercenia wiertłem krętym.
5. Wpływ parametrów skrawania i geometrii ostrza na składowe siły całkowitej.
II. Przebieg ćwiczenia
1. Zapoznanie się z obsługą stanowiska badawczego.
2. Wykonanie pomiarów siły posuwowej Ff i momentu Mc podczas kolejnych faz wiercenia próbki o specjalnym kształcie:
a) faza 1 - Ff kr ; Mckr
b) faza 2 - Ff kr + Ff pkr ; Mckr + Mcpkr
c) faza 3 - Ff = Ff kr + Ff pkr + Ff ś ; Mckr + Mcpkr + Mcś = Mc
3. Wykonanie pomiarów siły posuwowej Ff i momentu Mc podczas wiercenia wiertłem z korekcją ścina wierzchołka.
4. Przeprowadzić pomiary wpływu posuwu na siłę Ff i moment Mc przy wierceniu klasycznym wiertłem oraz wiertłem z
korekcją ścina
III. Sprawozdanie
1. Narysować schemat toru pomiarowego siły posuwowej Ff i momentu Mc oraz opisać metodykę pomiarów.
2. Ustalić na podstawie badań średnie procentowe obciążenie siłą posuwową Ff i momentem Mc poszczególnych
elementów konstrukcyjnych ostrza (głównych krawędzi skrawających, pomocniczych krawędzi skrawających
i ścina).
3. Przedstawić w postaci wykresu słupkowego otrzymane wyniki i porównać z danymi literaturowymi. Przeanalizować
i uzasadnić otrzymane wyniki.
4. Sporządzić wykres funkcji Ff = f(f) Mc = f(f) oraz przy wierceniu klasycznym wiertłem oraz wiertłem z korekcją ścina
wierzchołka. Uzasadnić otrzymane wyniki.
5. Opracować wnioski końcowe.
Politechnika Poznańska
I N Ż Y N I E R I A W Y T W A R ZA N I A I
Instytut Technologii Mechanicznej
O B R Ó B K A S K R A W A N I E M I N A R Z 
D Z I A
Zakład Obróbki Skrawaniem
S K R A W A J 
C E
Nazwisko i imię S E M E S T R W Y D Z I A A
K I E R U N E K Grupa dziek./labor.
BMiZ Mechatronika
Temat ćwiczenia:
Materiały narzędziowe i narzędzia skrawające
Data wykonania ćwiczenia Nazwisko prowadzącego Ocena
Politechnika Poznańska
I N Ż Y N I E R I A W Y T W A R ZA N I A I
Instytut Technologii Mechanicznej
O B R Ó B K A S K R A W A N I E M I N A R Z 
D Z I A
Zakład Obróbki Skrawaniem
S K R A W A J 
C E
Nazwisko i imię S E M E S T R W Y D Z I A A
K I E R U N E K Grupa dziek./labor.
BMiZ Mechatronika
Temat ćwiczenia:
Ocena skrawalności materiałów obrabianych na podstawie pomiaru siły
i temperatury skrawania
Data wykonania ćwiczenia Nazwisko prowadzącego Ocena
1. Badanie wpływu prędkości skrawania vc na wartość siły Fc śr i temperatury Śśr
Ś
Ś
Ś
Warunki badań: ap= 0,2 mm f= 0,1 mm/obr
Ą �"d �" n
vc = [m/min]
1000
n stal 45 ( d= mm ) PA6 ( d= mm )
[obr/min] vc [m/min] Fc śr [N] vc [m/min] Fc śr [N]
Ś [�C] Ś [�C]
śr śr
56
112
224
450
900
2. Badanie wpływu posuwu f na wartość siły Fc śr i temperatury Ś
Ś
Ś
Ś
śr
Warunki badań: ap= 0,2 mm n= 630 obr/min
f stal 45 PA6
[mm/obr] Fc śr [N]
Ś
śr [�C] Fc śr [N] Ś śr [�C]
0,04
0,08
0,14
0,20
0,40
Politechnika Poznańska
I N Ż Y N I E R I A W Y T W A R ZA N I A I
Instytut Technologii Mechanicznej
O B R Ó B K A S K R A W A N I E M I N A R Z 
D Z I A
Zakład Obróbki Skrawaniem
S K R A W A J 
C E
Nazwisko i imię S E M E S T R W Y D Z I A A
K I E R U N E K Grupa dziek./labor.
BMiZ Mechatronika
Temat ćwiczenia:
Ocena cech geometrycznych warstwy wierzchniej po różnych sposobach obróbki
Data wykonania ćwiczenia Nazwisko prowadzącego Ocena
1. Charakterystyka cech geometrycznych powierzchni po różnych sposobach obróbki.
........................... ........................... ........................... ...........................
sposób obróbki sposób obróbki sposób obróbki sposób obróbki
fz= ..... fz= ..... fz= ..... fz= .....
Ra= ..... Ra= ..... Ra= ..... Ra= .....
Rz= ..... Rz= ..... Rz= ..... Rz= .....
Rt= ..... Rt= ..... Rt= ..... Rt= .....
2. Wyznaczenie krzywej udziału materiałowego
Udział
Poziom przecięcia profilu chropowatości c [�m]
materiałowy
powierzchnia powierzchnia powierzchnia powierzchnia
Rmr [%]
................... ................... ................... ...................
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
Politechnika Poznańska
I N Ż Y N I E R I A W Y T W A R ZA N I A I
Instytut Technologii Mechanicznej
O B R Ó B K A S K R A W A N I E M I N A R Z 
D Z I A
Zakład Obróbki Skrawaniem
S K R A W A J 
C E
Nazwisko i imię S E M E S T R W Y D Z I A A
K I E R U N E K Grupa dziek./labor.
BMiZ Mechatronika
Temat ćwiczenia:
Ocena zużycia ostrzy narzędzi skrawających
Data wykonania ćwiczenia Nazwisko prowadzącego Ocena
P o m i a r y o r a z s z k i c e o b j a w ó w z u ż y c i a
B a d a n y m a t e r i a ł Warunki
Lp skrawania
VBc=........... VBc=........... VBc=...........
Materiał - CI5
f=0,08 mm/obr
1.
ap=0,1 mm
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
n=1120 obr/min
krawędz
skrawająca krawędz
skrawająca krawędz
skrawająca
VBc=........... VBc=........... VBc=...........
Ć (d) [mm]
.........................
2.
Li [mm]
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
.........................
krawędz
skrawająca krawędz
skrawająca krawędz
skrawająca
VBc=........... VBc=........... VBc=...........
L
ts = [min]
f �" n
3.
Ą �"d �" n m
�ł łł
vc =
�łmin śł
1000
�ł �ł
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
krawędz
skrawająca krawędz
skrawająca krawędz
skrawająca
VBc=........... VBc=........... VBc=...........
vc=...............
ts1=...............
4.
ts2=...............
ts3=...............
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
krawędz
skrawająca krawędz
skrawająca krawędz
skrawająca
ts4=...............
Politechnika Poznańska
I N ŻY N I E R I A W Y T W A R Z A N I A I I
Instytut Technologii Mechanicznej
O B R Ó B K A S K R A W A N I E M I N A R Z 
D Z I A
Zakład Obróbki Skrawaniem
S K R A W A J 
C E
Nazwisko i imię S E M E S T R W Y D Z I A A
K I E R U N E K Grupa dziek./labor.
BMiZ Mechatronika
Temat ćwiczenia:
Badanie i analiza siły posuwowej i momentu skrawania przy wierceniu
Data wykonania ćwiczenia Nazwisko prowadzącego Ocena
1. Próbka przeznaczona do badania siły posuwowej Ff , momentu skrawania Mc oraz parametry
skrawania
Parametry skrawania
d [mm]
n [mm/obr]
vc [m/min]
Materiał obrabiany:
................................................
.
2. Pomiary siły Ff kr i momentu skrawania Mc kr  faza 1 3. Pomiary siły Ff kr + Ff pkr i momentu
skrawania Mc kr + Mc pkr  faza 2
f [mm/obr] Ff kr [N] Mc kr [N�m] Ff kr + Ff pkr [N] Mc kr + Mc pkr [N�m]
0,1
0,14
0,2
4. Pomiary siły posuwowej Ff i momentu skrawania Mc - faza 3
f [mm/obr] Ff [N] Mc [N�m]
0,1
0,14
0,2
5. Średnie wartości sił i momentów pochodzących od poszczególnych elementów geometrycznych wiertła
Średnie wartości sił [N] Średnie wartości momentów [N�m]
f [mm/obr]
Ff kr Ff pkr Ff ś Mc kr Mc pkr Mc ś
0,1
0,14
0,2
6. Pomiary siły posuwowej Ff i momentu skrawania Mc dla wiertła z korekcją ścina
f [mm/obr] Ff [N] Mc [N�m]
0,1
0,14
0,2
7. Średnie procentowe obciążenie elementów geometrycznych wiertła siłą posuwową Ff
i momentem skrawania Mc
Obliczenia:
Dane literaturowe
Siła posuwowa Ff [%] Moment skrawania Mc [%]
Główne Pomocnicze Główne Pomocnicze
Ścin Ścin
krawędzie skr. krawędzie skr. krawędzie skr. krawędzie skr.
Dane z przeprowadzonego ćwiczenia
Siła posuwowa Ff [%] Moment skrawania Mc [%]
Główne Pomocnicze Główne Pomocnicze
Ścin Ścin
krawędzie skr. krawędzie skr. krawędzie skr. krawędzie skr.