MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Mirosław Kroma
Wykonywanie wybranych części mechanizmów
zegarowych 731[05].O1.05
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
Recenzenci:
mgr inż. Śmigielski Grzegorz
mgr inż. Bartosik Krzysztof
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Kroma Mirosław
Konsultacja:
mgr inż. Zych Andrzej
Korekta:
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 731[05].O1.05.
Wykonywanie wybranych części mechanizmów zegarowych zawartego w programie
nauczania dla zawodu zegarmistrz.
Wydawca:
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
1
SPIS TREÅšCI
1. Wprowadzenie 3
2 Wymagania wstępne 5
3. Cele kształcenia 6
4. Materiał nauczania 7
4.1 Wykonywanie części mechanizmu zegarowego
z zastosowaniem obróbki wiórowej
7
4.1.1. Materiał nauczania 7
4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 31
4.1.3. Ćwiczenia 31
4.1.4. Sprawdzian postępów 37
4.2. Wykonywanie części mechanizmu zegarowego
z zastosowaniem obróbki ściernej
38
4.2.1. Materiał nauczania 38
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 41
4.2.3. Ćwiczenia 41
4.2.4. Sprawdzian postępów 43
4.3. Wykonywanie części mechanizmu zegarowego
z zastosowaniem obróbki cieplnej
44
4.3.1. Materiał nauczania 44
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 48
4.3.3. Ćwiczenia 48
4.3.4. Sprawdzian postępów 51
5. Sprawdzian osiągnięć 52
6. Literatura 57
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
2
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w opanowaniu umiejętności wykonywania wybranych
części mechanizmów zegarowych.
Poradnik zawiera materiał nauczania składający się z 3 tematów, są to: Wykonywanie
części mechanizmu zegarowego z zastosowaniem obróbki wiórowej, Wykonywanie części
mechanizmu zegarowego z zastosowaniem obróbki ściernej, Wykonywanie części
mechanizmu zegarowego z zastosowaniem obróbki cieplnej.
Temat  Wykonywanie części mechanizmu zegarowego z zastosowaniem obróbki
wiórowej pomoże Ci zapoznać się z podstawowymi technikami mechanicznej obróbki
wiórowej materiałów, ponadto pomoże Ci ukształtować umiejętności konieczne do
stosowania właściwych metod i technik mechanicznej obróbki wiórowej różnych materiałów.
Temat  Wykonywanie części mechanizmu zegarowego z zastosowaniem obróbki
ściernej pomoże Ci zapoznać się z podstawowymi technikami obróbki ściernej materiałów,
ponadto pomoże Ci ukształtować umiejętności konieczne do stosowania właściwych technik
obróbki ściernej różnych materiałów.
Temat  Wykonywanie części mechanizmu zegarowego z zastosowaniem obróbki
cieplnej pomoże Ci zapoznać się z podstawowymi technikami obróbki cieplnej materiałów,
ponadto pomoże Ci ukształtować umiejętności konieczne do stosowania właściwych technik
obróbki cieplnej różnych materiałów.
Poradnik ten posiada następującą strukturę:
1) Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś
mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej.
2) Cele kształcenia tej jednostki modułowej.
3) Materiał nauczania (rozdział 4) umożliwia samodzielne przygotowanie się do wykonania
ćwiczeń. Materiał nauczania obejmuje:
- informacje, opisy, tabele, rysunki z danego tematu,
- pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do wykonania ćwiczeń,
- zestaw ćwiczeń,
- sprawdzian postępów.
4) Sprawdzian osiągnięć zawierający zestaw zadań testowych z zakresu całej jednostki
modułowej.
Jeżeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela lub
instruktora o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność.
Po przerobieniu materiału spróbuj zaliczyć sprawdzian z zakresu jednostki modułowej.
W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów
bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju
wykonywanych prac. wymagania te poznasz podczas trwania nauki.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
3
MODUA
731[05].O1
Techniczne podstawy zawodu zegarmistrza
731(05].O1. 01
Stosowanie przepisów bezpieczeństwa i higieny
pracy, ochrony przeciwpożarowej i ochrony
środowiska
731(05].O1. 02
Posługiwanie się dokumentacją techniczną
731[05].O1.03
Rozpoznawanie podstawowych materiałów
stosowanych w zegarmistrzostwie
731[05].O1.04
Wykonywanie wybranych prac z zakresu obróbki
ściernej i wiórowej
731[05].O1.05
Wykonywanie wybranych części mechanizmów
zegarowych
731[05].O1.06
Identyfikowanie wyrobów zegarmistrzowskich
731(05].O1. 07
Magazynowanie i transportowanie mechanizmów
zegarowych
Schemat układu jednostek modułowych w module 731[05].Z1
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
4
2. WYMAGANIA WST
PNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
- analizować zjawiska fizyczne,
- poszukiwać informacji w różnych z
ródłach,
- analizować pozyskane informacje,
- dokumentować informacje,
- przeprowadzać proste rozumowania logiczne,
- przeprowadzać proste działania matematyczne,
- interpretować związki wyrażone za pomocą wzorów, tabel, wykresów,
- odczytać dokumentację techniczną,
- wykonywać proste operacje obróbki wiórowej i ściernej,
- wykonywać pomiary warsztatowe,
- dobrać sposoby ochrony metali przed korozją,
- prezentować skutki własnych działań,
- obsługiwać komputer osobisty (PC) w stopniu podstawowym,
- stosować BHP, ppoż. i ochrony środowiska podczas wytwarzania prostych części
mechanizmów zegarowych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
5
3. CELE KSZTAA
CENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
- scharakteryzować techniki wytwarzania części mechanizmów zegarowych,
- dobrać narzędzia, sprzęt i urządzenia do określonej pracy,
- określić ilość materiału potrzebnego do wykonania określonej części mechanizmu
zegarowego,
- zastosować narzędzia sprzęt i urządzenia, zgodnie z przeznaczeniem,
- wykonać cześć mechanizmu zegarowego stosując obróbkę wiórową,
- wykonać cześć mechanizmu zegarowego stosując obróbkę ścierną,
- wykonać cześć mechanizmu zegarowego stosując złożoną technologię obróbki,
z uwzględnieniem obróbki cieplnej,
- dokonać kontroli wybranych części mechanizmu zegarowego,
- zastosować BHP, ppoż. i ochrony środowiska podczas wytwarzania prostych części
mechanizmów zegarowych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
6
4. MATERIAA
NAUCZANIA
4.1. Wykonywanie części mechanizmu zegarowego
z zastosowaniem obróbki wiórowej
4.1.1. Materiał nauczania
W celu jednoznacznego opisania procesów skrawania, szczególnie podczas obróbki
mechanicznej (wiercenie, toczenie lub frezowanie), wprowadzone zostały i nazwane pewne
wielkości technologiczne charakteryzujące ten proces. Te wielkości to tzw. parametry
skrawania. Do parametrów związanych z wykonywaniem części podzespołów
 technologicznych parametrów skrawania, należą: szybkość skrawania  oznaczana literą
v  jest szybkość ruchu skrawania narzędzia (wiercenie) lub przedmiotu (toczenie) w trakcie
obróbki. Szybkość skrawania dobierana jest z katalogów producenta narzędzi, tablic lub
literatury, w zależności od materiału ostrza skrawającego i twardości materiału obrabianego
(czynniki mające decydujący wpływ na szybkość skrawania), w przypadku obróbki wiórowej
wyrażana jest w m/min (metry na minutę).
TABELA 1
gdzie:
d- średnica narzędzia lub przedmiotu obrabianego wyrażona w mm
V = dn/1000 n  ilość obrotów na minutę
1000  przelicznik mm w średnicy na metry w prędkości
Posuw  oznaczany literą p  jest to prędkość przesuwu narzędzia podczas obróbki
(np.: wiertła podczas wiercenia), wyrażona podczas wiercenia i toczenia w mm/obr
(milimetry na obrót), podczas frezowania mm/min (milimetry na minutę). Głębokość
skrawania  oznaczana literą g  jest to w milimetrach wyrażona wartość zagłębienia ostrza
skrawającego w materiale lub też odległość pomiędzy powierzchnią obrobioną i obrabianą.
Podczas wiercenia wynosi połowę średnicy wiertła. Głębokość skrawania wyraża się w mm.
Toczenie należy do najbardziej rozpowszechnionych sposobów obróbki wiórowej
(obróbki skrawaniem). Toczenie polega na usuwaniu z przedmiotu obrabianego kolejnych
warstw materiału za pomocą narzędzia noża tokarskiego. Podczas toczenia przedmiot
obrabiany wykonuje ruch obrotowy  główny ruch skrawania, narzędzie zaś ruch
kształtowania  ruch posuwowy. Ruch posuwowy może być równoległy do osi obrotu
przedmiotu (podczas toczenia wzdłużnego), prostopadły - podczas toczenia poprzecznego lub
kierunku przecinającym się z osią obrotu  podczas obróbki stożków. Jeżeli ruchem
posuwowym noża steruje się za pomocą wzornika proces obróbki nosi nazwę toczenia
kopiowego.
Toczenie przeprowadza siÄ™ na obrabiarkach zwanych tokarkami. Tokarka to obrabiarka
skrawająca przeznaczona głównie do toczenia, umożliwia jednak wykonywanie innych
operacji, np. obróbki otworów, operacji wykańczających (np.: radełkowania) i innych.
W zawodzie zegarmistrza ze względu na wielkość wykonywanych elementów możliwe jest
wykonywanie na tokarce - przy zastosowaniu odpowiednich przystawek innych obróbek
np.: frezowania i szlifowania.
Widok tokarki uniwersalnej przedstawia rysunek (rys. 1). Budowa tokarki uniwersalnej
oparta jest na łożu 1, wyposażonym w prowadnice 2, na których znajduje się wrzeciennik
3, oraz umieszczony na przeciwległym końcu konik 4. Z boku łoża znajduje się śruba
pociągowa 5, wałek pociągowy 6, zębatka 7, oraz skrzynka posuwów 8, napędzająca suport.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
7
Rys. 1. Budowa tokarki uniwersalnej [4, s 234].
Na prowadnicach łoża przesuwają się sanie wzdłużne suportu 9, połączone ze skrzynka
suportowÄ… 10. Dz
wignia 11 służy do włączania posuwu suportu. Na saniach wzdłużnych
umieszczone są sanie poprzeczne 12, a na nich obrotnica 13  służąca do ustawienia pod
dowolnym kątem sań narzędziowych 14, wyposażonych w imak narzędziowy 15, służący do
mocowania narzędzi. Wrzeciennik zawiera mechanizmy przenoszące napęd na wrzeciono
tokarki. Na wrzecionie osadzony jest uchwyt tokarski 17, wyposażony w szczęki 18.
Naprzeciw uchwytu tokarskiego znajduje się konik 4, w którym osadza się kieł obrotowy
 służący do podtrzymywania długich przedmiotów, lub osadza się narzędzia służące do
obróbki otworów. W dolnej części łoża osadzona jest metalowa wanna 16, poniżej
w podstawie łoża zamontowane są elementy napędowe tokarki. Napęd z silnika poprzez
przekładnie 21 przenoszony jest do wrzeciennika 3 i do skrzynki posuwów 8. Załączanie
i wyłączanie oraz sterowanie kierunkiem obrotów zapewniają dz
wignia 26 i wałek 25. Do po
podawanie cieczy obróbczej podczas pracy tokarki służy pompa 22. Bezpieczeństwo obsługi
tokarki podnoszą osłony przekładni 23 i 24.
Rysunek 1 przedstawia budowę typowej tokarki. Różnice stanowić może zabudowane na
maszynie oprzyrządowanie np.: uchwyt tokarski samocentrujący trójszczękowy, tarcza
tokarska, osadzony we wrzecionie kieł stały lub narzędzia osadzone w koniku. Tokarki mogą
ponadto różnić się wielkością, mogą być specjalne lub specjalizowane. W zawodzie
zegarmistrza najczęściej wykorzystywane są tokarki TSA 10
Najbardziej typowym i najczęściej stosowanym narzędziem podczas toczenia jest nóż
tokarski. Nóż tokarski (rys. 2) składa się z części chwytowej i roboczej.
Rys. 2. Budowa noża tokarskiego:
a) cześć robocza, b) część chwytowa [4, s 228].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
8
Część chwytowa narzędzia służy do ustalenia narzędzia względem imaka narzędziowego
i zamocowania narzędzia, wykonana jest najczęściej z materiału konstrukcyjnego. Część
robocza obejmuje elementy konstrukcyjne narzędzia związane z jego pracą jest wykonana
z materiału narzędziowego (np.: stal szybkotnąca lub węglik spiekany) lub z materiału
konstrukcyjnego  wtedy z materiału narzędziowego wykonane jest tylko ostrze. Elementy
części roboczej narzędzia przedstawia rysunek (rys. 3).
Rys. 4. Elementy części roboczej noża tokarskiego [4, s 228].
Podstawowe elementy części roboczej noża tokarskiego to: powierzchnia natarcia  jest
to powierzchnia po której spływa wiór oddzielany od przedmiotu obrabianego. Powierzchnia
ta przejmuje cały nacisk spływającego wióra oraz znaczną ilość wydzielanego podczas
obróbki ciepła. Powierzchnia przyłożenia - (główna i pomocnicza)  są to powierzchnie noża
tokarskiego zwrócone podczas pracy noża do powierzchni skrawania (główna pow.
przyłożenia) i do powierzchni obrabianej (pomocnicza pow. przyłożenia). Krawędz

skrawająca  stanowi linię przecięcia powierzchni natarcia i przyłożenia. Wierzchołek noża
 jest to punkt przecięcia się głównej krawędzi skrawającej i pomocniczej.
Powierzchnia natarcia i przyłożenia mogą w różnych narzędziach przybierać różne
kształty. Powierzchnie tworzące część roboczą noża są pochylone względem siebie pod
pewnymi kątami. Zwymiarowanie tych kątów wymaga wprowadzenia tzw. układu
odniesienia zapewniającego jednoznaczne ich określenie. Główne kąty noża są określane jako
kąty pomiędzy określonymi powierzchniami noża.
Kąt przyłożenia  (oznaczany ą)  jest to kąt zawarty pomiędzy prostą prostopadłą do
płaszczyzny podstawowej noża i powierzchnią przyłożenia.
Kąt natarcia  (oznaczany ł)  jest to kąt zawarty pomiędzy prostą poziomą przechodzącą
przez krawędz
skrawającą noża i powierzchnią natarcia.
KÄ…t przystawienia  (oznaczany Ç)  jest to kÄ…t zawarty pomiÄ™dzy prostÄ… wskazujÄ…cÄ…
kierunek ruchu posuwowego i rzutem głównej krawędzi skrawającej na płaszczyznę
podstawy noża.
Pomocniczy kÄ…t przystawienia  (oznaczany Ç )  jest to kÄ…t zawarty pomiÄ™dzy prostÄ…
wskazującą kierunek ruchu posuwowego i rzutem pomocniczej krawędzi skrawającej na
płaszczyznę podstawy noża.
KÄ…t ostrza  (oznaczany ²)  jest to kÄ…t zawarty pomiÄ™dzy powierzchniÄ… przyÅ‚ożenia
i powierzchniÄ… natarcia.
KÄ…t skrawania  (oznaczany ´)  jest to kÄ…t bÄ™dÄ…cy sumÄ… kÄ…tów przyÅ‚ożenia i ostrza.
KÄ…t naroża  (oznaczany µ)  jest to kÄ…t zawarty pomiÄ™dzy rzutami głównej
i pomocniczej krawędzi skrawającej na płaszczyznę podstawy noża.
Kąt pochylenia głównej krawędzi skrawającej  (oznaczany )  jest definiowany jako:
ujemny  gdy wierzchołek noża jest najniższym punktem krawędzi skrawającej, dodatni
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
9
 gdy wierzchołek noża jest najwyższym punktem krawędzi skrawającej, zerowy  gdy
krawędz
skrawająca jest równoległa do podstawy noża.
Podstawowe kąty w nożu tokarskim przedstawia rysunek (rys. 4).
Oznaczenie katów :
ą  kąt przyłożenia,
ą01  pomocniczy kąt przyłożenia,
ą2  przejściowy kąt przyłożenia,
Å‚  kÄ…t natarcia,
Ç - przejÅ›ciowy kÄ…t przystawienia
pozostałe kąty  patrz tekst
Rys. 4. Geometria ostrza noża tokarskiego [1, s 37].
Wartości kątów noża tokarskiego mają zasadniczy wpływ na proces obróbczy, jakość
powierzchni przedmiotu obrabianego, trwałość ostrza i ekonomię procesu toczenia.
Poszczególne kąty wpływają na różne aspekty procesu.
Kąt przystawienia  Przy dużych wartościach kąta przystawienia otrzymuje się po
obróbce dużą chropowatość, zmniejszając wartość tego kąta poprawia się jakość powierzchni,
jednak spadkowi chropowatości towarzyszy wzrost oporów skrawania i drgania. Zalecany
zakres Ç = 30Ú - 90Ú.
Pomocniczy kąt przystawienia  zadaniem tego kąta jest zmniejszenie chropowatości
powierzchni. Zalecany zakres Ç = 5Ú- 15Ú.
Kąt przyłożenia  zadaniem tego kąta jest zmniejszenie tarcia pomiędzy przedmiotem
obrabianym a powierzchnią przyłożenia noża oraz zwiększenie trwałości ostrza. Ze
zwiększeniem tego kąta zmniejsza się zużycie noża (na skutek zmniejszenia tarcia), zwiększa
się trwałość ostrza ale maleje wytrzymałość (zmniejszenie pola przekroju ostrza). Zalecany
zakres Ä… = 6Ú - 15Ú. Uwaga kÄ…t ten nie może być ujemny.
Kąt natarcia  od wartości tego kąta zależy wielkość odkształceń jakim podlega wiór. Im
większy kąt tym mniejsze odkształcenia wióra, i tym mniejsze odkształcenia i obciążenia
cieplne noża. Jednak duże wartości kąta osłabiają jego wytrzymałość. Zalecany zakres
Å‚ = -20Ú do +15Ú Zalecany zakres Ä… = 6Ú- 15Ú. KÄ…t ten może być ujemny.
Kąt pochylenia głównej krawędzi skrawającej  od wartości tego kąta zależy kierunek
spływu wiórów oraz podczas toczenia przerywanego stopniowe wcinanie się ostrza
w materiaÅ‚ obrabiany. Zalecany zakres  =-30Ú do +25Ú. Podczas toczenia przerywanego
zalecane są kąty o mniejszej wartości.
Podczas uzbrajania tokarki należy pamiętać o ustawieniu wierzchołka narzędzia
w osi obrabiarki. Ustawienie, dla toczenia zewnętrznego, noża powyżej osi zmniejsza kąt
przyłożenia a zwiększa kąt natarcia, ustawiając nóż poniżej zmiany są przeciwne. Podobne
zmiany zachodzą podczas toczenia powierzchni wewnętrznej (otworów)  ustawienie noża
poniżej osi zmniejsza kąt przyłożenia a zwiększa kąt natarcia, powyżej osi odwrotnie.
Wszystkie omawiane kąty ostrza definiowane w układzie stworzonym przez samo narzędzie
charakteryzują się wartościami określonymi jako zalecane lub optymalne.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
10
Wzniesienia i wgłębienia powierzchni rzeczywistej względem idealnej powierzchni
nazywane są ogólnie nierównościami. Drobne nierówności o małych odstępach miedzy
wierzchołkami nazywamy chropowatością powierzchni. Chropowatość powierzchni określa
się zgodnie z PN/M-04251. Parametrami chropowatości powierzchni są: Ra i Rz. Parametr
Ra  to średnia odległość pięciu najwyżej położonych wierzchołków od pięciu najniżej
położonych punktów wgłębień na określonym odcinku pomiarowym. Parametr Ra  to
średnie arytmetyczne odchylenie profilu rzeczywistego od linii średniej na określonej
długości pomiarowej. Im mniejsze wartości podanych parametrów tym powierzchnia
wykonanego elementu jest gładsza. Dopuszczalną chropowatość powierzchni podaje się
w mikrometrach (µm) i umieszcza siÄ™ na rysunkach wykonawczych. Do pomiaru
chropowatości powierzchni stosuje się gładkościomierze, profilometry i profilografy. Przy
dużym doświadczeniu chropowatość powierzchni można określić wzrokowo porównując
uzyskaną w procesie obróbki powierzchnię ze specjalnymi wzorcami chropowatości.
Na chropowatość powierzchni ma wypływ wiele czynników zależnych od narzędzia,
obrabiarki i pracownika. Najważniejsze (i mierzalne) to geometria ostrza narzędzia
skrawającego i wartość posuwu (a w zasadzie stosunek posuwu do prędkości skrawania).
Wpływ geometrii ostrza przedstawia rysunek (rys. 5).
a) b)
Rys. 5. Nierówności powierzchni przy toczeniu nożem:
a) z ostrym wierzchołkiem, b) z wierzchołkiem zaokrąglonym promieniem r [5, s 166].
Decydujące o jakości powierzchni kąty to główny i pomocniczy kąt przystawienia
(Ç i Ç ).
TABELA 2
gdzie:
Rt  teoretyczna wysokość nierówności w mm
p  zastosowany podczas obróbki posuw w mm/ obr
Ç i Ç  główny i pomocniczy kat przystawienia noża
(w układzie roboczym  indeks r)
Noże tokarskie z dużym promieniem, wykorzystuje się w zawodzie zegarmistrza, bardzo
rzadko  w pracy tej nie zamieszczono wzoru określającego teoretyczną wysokość
nierówności podczas toczenia takim nożem.
Stosowane powszechnie noże tokarskie różnią się wzajemnie rodzajem materiału ostrza,
położeniem krawędzi skrawającej ostrza, kształtem części roboczej, sposobem mocowania
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
11
oraz sposobem wykonania. Współczesne noże tokarskie, to głównie konstrukcje oprawkowe
(rys 6a). Cześć skrawająca wykonana z węglika spiekanego lub materiałów ceramicznych jest
elementem wymiennym, jednorazowym (rys. 5b).
a) b)
wymienna płytka uniwersalna do obróbki stali , stali
nierdzewnej i żeliwa
WNMG 060408 TP200
Rys. 5. Nóż tokarski oprawkowy:
a) widok ogólny, b) widok wymiennego ostrza (płytki skrawającej).
W celu zwiększenia trwałości ostrza (a raczej żywotności) materiał ostrza pokrywa się
różnymi warstwami tworząc ostrze kompozytowe. Ponieważ, trudno przedstawić wszystkie
typy oprawek i kształtek stanowiących ostrza, ponieważ powszechnie spotykane są również
tradycyjne noże tokarskie, na rysunku (rys. 6), przedstawione są noże tokarskie imakowe
ujęte w PN-75/M-58352. Rysunek (rys. 6) ma ułatwić dobór właściwego noża (najlepiej
oprawkowego) do wykonania określonych zadań szkoleniowych.
Rys. 6. Noże tokarskie ogólnego przeznaczenia (znormalizowane) [1, s 97].
Na rysunku zamieszczone zostały noże tokarskie imakowe typu:
a) zdzierak prosty prawy (NNZa),
b) oraz m) zdzierak wygięty prawy (NNZc),
c) oraz d) zdzierak szpiczasty (NNPe),
e) wykańczak boczny wygięty (NNBd),
f) wykańczak szeroki (NNPd),
g) wykańczak boczny prawy (NNBe),
h) przecinak odsadzony prawy (NNPa),
i) wytaczak do otworów przelotowych (NNWa),
k) wytaczak do otworów nieprzelotowych (NNWb),
l) wytaczak hakowy (NNWc).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
12
Podział noży na zdzieraki i wykańczaki jest podziałem wynikającym z doboru noża do
typu obróbki. Nóż zdzierak powinien umożliwić usuwanie dużego naddatku obróbczego,
powinien być wytrzymały i sztywny, wykańczak powinien gwarantować uzyskanie
dokładności wymiarowej i dokładności powierzchni. Ze względu na kierunek pracy noże
mogą być prawe  pracujące w kierunku wrzeciona i lewe pracujące w kierunku konika.
W przypadku imaka narzędziowego zaosiowego odwrotnie (rys. 7).
Rys. 7. Noże lewe i prawe [4, s 231].
Część chwytowa narzędzia służy do ustalenia narzędzia względem imaka narzędziowego
i zamocowania narzędzia, wykonana jest najczęściej z materiału konstrukcyjnego. Elementy
ostrza noża wykonane są ze stali narzędziowej szybkotnącej (na bazie wolframu
np.: SW 18, kobaltu np.: SK5), węglików spiekanych, ceramiki (na bazie tlenku glinu lub
węglika krzemu) oraz materiałów kompozytowych (podstawowym materiałem ostrza jest
węglik spiekany lub stal szybkotnąca). Materiały kompozytowe to osiągnięcie technologii
narzędziowej z ostatnich lat.
Ogólna zasadę pracy noża tokarskiego obrazuje rysunek (rys. 8). Toczony przedmiot
wykonuje ruch obrotowy, nóż porusza się ruchem prostoliniowym. Ruchy te są jednoczesne.
W efekcie powstaje ruch względny narzędzia, po torze śrubowym w przypadku toczenia
wzdłużnego ( powierzchni zewnętrznej obrotowej wałka, osi) lub ruch po torze spiralnym
w przypadku toczenia poprzecznego (np.: planowanie powierzchni czołowej).
Rys. 8. Zasada toczenia [4, s 227].
Wszystkie inne ruchu związane z ustaleniem położenia narzędzia w stosunku do
przedmiotu obrabianego nazywamy ruchami pomocniczymi. W wyniku tych ruchów powstaje
powierzchnia obrobiona (rys. 8).
Podczas toczenia narzędzia obróbcze (noże tokarskie) mocuje się w imaku
narzędziowym. Imak, najczęściej jest podzespołem obrabiarki. Imaki mogą być jednonożowe
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
13
i wielonożowe, jedno i wielopozycyjne. Na rysunku (rys. 9) pokazano przykłady imaków
jednonożowych (rys. 9a i b) oraz imak wielonożowy (rys. 9c).
a) b) c)
Rys. 9. Imak narzędziowy:
a) i b) jednonożowy, c) imak wielonożowy [4, s 239].
Nóż tokarski powinien zamocowany zostać w sposób pewny i wystarczająco sztywny.
Nóż nie powinien podczas pracy nadmiernie się odkształcać oraz wykazywać minimalną
skłonność do drgań. Ustając pozycję noża należy pamiętać, o jego prawidłowym
zamocowaniu. Maksymalne wysunięcie nie powinno przekraczać półtora jego wysokości
(L < 1,5xH) (rys. 10).
Rys. 10. Wymiary ustawcze noża w imaku narzędziowym.
Należy również zwrócić szczególną uwagę by na całej długości toczenia wierzchołek
noża znajdował się dokładnie na wysokości osi wrzeciona tokarki (rys. 11).
Rys. 11. Linia wyznaczająca położenia wierzchołka noża tokarskiego na długości toczenia (L) [4, s 234].
Oprócz imaka narzędziowego, podczas toczenia możliwe jest wykorzystanie tulei konika
do mocowania innych narzędzi (rys. 12). W koniku tokarki mocowane są narzędzia do
obróbki otworów podczas wiercenia, rozwiercania i gwintowania. Podczas gwintowania
możliwe jest zamocowanie oprawki zarówno do gwintowania narzynką jak i gwintownikiem.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
14
a) b) c)
Rys. 12. Mocowanie narzędzi w tulei konika tokarki:
a) mocowanie narzędzi w uchwycie wiertarskim, b) mocowanie narzędzi z chwytem stożkowym,
c) odmocowanie narzędzia z chwytem stożkowym [4, s 70].
Do zamocowania wierteł z chwytem stożkowym, podczas obróbki na tokarce, stosowane
są uchwyty trójszczękowe  takie ja podczas wiercenia na wiertarce (rys. 12a) mocowanie
narzędzi odbywa się w identyczny sposób. Podczas mocowania narzędzi z chwytem
stożkowym mocowanie odbywa się wprost w gniez
dzie konika (rys. 12b  szkic górny). Gdy
wielkości stożków są różne mocowanie odbywa się za pośrednictwem tulei redukcyjnej
(rys. 12b  szkic dolny) w uzasadnionym przypadku należy użyć dwóch tulei osadzonych
jedna w drugą. Przed zamocowaniem narzędzia należy gniazdo i chwyt oczyścić. Narzędzie
należy ostrożnie wprowadzić częścią chwytową w gniazdo stożkowe i silnym ruchem
docisnąć do gniazda. Narzędzie zamocowane jest siłą wzajemnego tarcia, a właściwą pozycję
zapewnia stożkowy kształt chwytu. Stosując tuleję redukcyjną, należy najpierw osadzić
narzędzie w tulei (lub w tulejach), a następnie całość w tulei konika. Wadą tego zamocowania
jest niewielka odporność na występujące podczas obróbki drgania. W celu demontażu
połączenia należy zastosować specjalny klin, wsuwając go w specjalnie wykonane gniazdo
i pobijając go młotkiem (rys. 12c) w kierunku oznaczonym strzałką.
Noże tokarskie do obróbki otworów  wytaczaki mocuje się w imaku narzędziowym.
Należy zachować podczas obróbki szczególną ostrożność z powodu znacznej (nierzadko)
długości tych noży, w tym przypadku utrzymanie wymogów L < 1,5xH jest niemożliwe.
Podczas obróbki przedmioty obrabiane mocuje się wykorzystując: uchwyty tokarskie
samocentrujące, tarcze zabierakowe zabieraki i kły oraz (w zawodzie zegarmistrza
sporadycznie) tarcze tokarskie i podtrzymki. Uchwyty tokarskie (rys. 13) służą do szybkiego
mocowania przedmiotu. Przedmiot mocowany jest za powierzchnię zewnętrzną, zalecane by
powierzchnia ta była wcześniej obrobiona.
a) b)
Rys. 13. Uchwyt tokarski:
a) widok ogólny, b) budowa uchwytu [4, s 241].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
15
Mocowanie w uchwycie polega na umieszczeniu mocowanego elementu pomiędzy
szczękami uchwytu i zaciśnięciu szczęk przy pomocy klucza (rys. 13b).
W przypadku powierzchni nieobrobionej należy, wybrać (o ile to możliwe) powierzchnię
o największej dokładności i jednocześnie taką, by po przemocowaniu możliwe było uzyskanie
prawidłowych wymiarów i dokładności powierzchni. Podczas obróbki należy pamiętać, że
każda zmiana mocowania powoduje błędy obróbki szczególnie podczas obróbki małych
Rys. 14. Mocowanie przedmiotu obrabianego w uchwycie samocentrujÄ…cym [1, s 67].
elementów  głównie obrabianych w zawodzie zegarmistrza. Dokładność obróbki przy tym
mocowaniu zależy od dokładności uchwytu, jego stopnia zużycia. W przypadku elementów
długich lub wystających z uchwytu ponad 3d (trzy średnice), należy zastosować kieł (rys. 14
nr 3) do podparcia końca obrabianej części (rys. 14 nr 1).
W przypadku gdy wymagana jest wyższa dokładność obróbki lub gdy w procesie
wykonania elementu przewidziane są przemocowania zalecana jest obróbka
z wykorzystaniem kłów (rys. 15). Przedmiot obrabiany (1) zamocowany jest w kłach,
nieobrotowym (5) i obrotowym (6). Napęd przenoszony jest na zabierak (4) z tarczy
zabierakowej (2) przy pomocy palca (3).
Rys. 15. Mocowanie przedmiotu obrabianego w kłach [4, s 241].
Podczas toczenia, w przypadku ugięcia przedmiotu obrabianego należy zastosować
podtrzymkÄ™ (sprawdz
w Poradniku Tokarza).
Przed przystąpieniem do obróbki przedmiot obrabiany należy zamocować (w sposób
umożliwiający obróbkę). Jeżeli podczas obróbki do mocowania zastosowane będą kły, to
wcześniej należy wykonać nakiełki (rys. 16).
Podczas mocowania przedmiotu w uchwycie tokarskim należy zwrócić uwagę
na ustawienie przedmiotu w osi wrzeciona. Po zamocowaniu należy dobrać właściwe
parametry skrawania (prędkość, posuw i głębokość skrawania). Toczenie wzdłużne wykonuje
się najczęściej w dwóch etapach, pierwsze toczenie nazywamy zgrubnym, drugie
wykańczającym. Podział toczenia na etapy dokonuje się ze względu na możliwości
optymalizowania każdego z etapów. Podstawowe zalety takiego podziału to: optymalny
dobór geometrii ostrza i parametrów skrawania, możliwość uzyskania właściwej dokładności
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
16
wymiarowej i dokładności powierzchni wyrobu, uzyskanie określonych własności jego
warstwy wierzchniej, właściwe dla obróbki kryteria zużycia ostrza i innych czynników.
Podczas toczenia zgubnego zalecane są wyższe parametry skrawania.
a) b) c)
Rys. 16. Znormalizowane odmiany nakiełków:
a) zwykły, b) chroniony, c) łukowy [7, s 242].
Podstawowym celem tego etapu, jest przygotowanie wyrobu do obróbki wykańczającej,
którą prowadzi się (najczęściej) z wyższą wartością prędkości skrawania,
ale ze zmniejszonym posuwem i mniejszą głębokością skrawania.
Toczenie poprzeczne stosowane jest do obróbki powierzchni czołowych. Toczenie
mające na celu tylko wyrównanie powierzchni czołowej nazywa się planowaniem Podczas
toczenia poprzecznego ze stałym posuwem zarys powierzchni toczenia jest spiralny (spirala
Archimedesa). Toczenie poprzeczne powoduje obrót płaszczyzny skrawania co wywołuje
zmianę kątów ostrza.  zwiększa się kąt natarcia i jednocześnie maleje kąt przyłożenia.
Należy o tym pamiętać, w pewnych sytuacjach (np.: podczas zataczania).
Toczenie powierzchni stożkowej metodą z przesuniętym konikiem stosuje się do stożków
o małej zbieżności. Po zamocowaniu przedmiotu obrabianego w kłach, przesuwa się korpus
konika w kierunku poprzecznym o pewną (obliczoną) wartość. Zaletą metody jest możliwość
wykorzystania posuwu mechanicznego, wadą mała dokładność obróbki i trudność
precyzyjnego ustawienia konika.
a) b)
Rys. 17. Toczenie stożka z przesuniętym konikiem: a) położenie kłów, b) nakiełek kulisty [7, s 108].
Znaczne przesunięcie konika może spowodować wyjście kłów z nakiełków (rys. 17a)
i opieranie się wierzchołków kłów o boczne ściany nakiełków. Sytuację może poprawić
zastosowanie kła zakończonego kulą i nakiełki kuliste (rys. 17b) podczas toczenia stożka
metodą z przesuniętym konikiem.
Metodę toczenia stożków przez skręcenie sań na obrotnicy stosuje się do stożków
krótkich (rys. 18). Wykorzystując podziałkę obrotnicy można sanie narzędziowe ustawić pod
dowolnym (z punktu widzenia wykonywanych stożków) kątem. Ruch posuwowy narzędzia
odbywa się z napędem ręcznym. Zaletą metody jest możliwość wykonywania stożków
o dowolnych kątach, łatwość ustawienia obrabiarki. Wadą metody jest możliwość
wykonywania stożków o długościach mniejszych od długości przesuwu sań narzędziowych.
Istotną wadą jest również niemożliwość wykorzystania posuwu mechanicznego, co wpływa
niekorzystnie na dokładność obróbki.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
17
a) b)
Rys. 18. Toczenie stożków z zastosowaniem metody skręconych sań narzędziowych:
a) w stronÄ™ wrzeciennika, b) w stronÄ™ konika [7, s 108].
Toczenie kształtowe polega na wykonaniu elementu o skomplikowanym zarysie.
Toczenie kształtowe może być wykonywane kilkoma sposobami.
Toczenie powierzchni kształtowych nożem kształtowym polega na toczeniu
poprzecznym (najczęściej) elementu zamocowanego w uchwycie tokarskim lub kłach.
Podczas toczenia narzędziem obróbczym jest specjalny nóż tokarski. Zarys przedmiotu jest
odwzorowaniem zarysu krawędzi narzędzia.
Rys. 19. Toczenie powierzchni kształtowych z zastosowaniem noży kształtowych [4, s 232].
Zaletą metody jest prosty sposób wykonania, (ruch posuwowy realizowany jest tylko
w jednym kierunku), wadami są wysoki koszt narzędzia, mała odporność na drgania, duże
doświadczenie operatora.
Toczenie powierzchni kształtowych narzędziem jednopunktowym  polega na
jednoczesnym toczeniu powierzchni walcowej zewnętrznej i powierzchni czołowej
zewnętrznej. Zarys obrabianego przedmiotu powstaje w wyniku złożenia ruchu posuwowego
narzędzia i ruchu obrotowego bryły. Zaletą metody jest niski koszt narzędzia, wadami są
skomplikowane systemy sterowania obrabiarkÄ… (rys. 20).
Rys. 20. Toczenie powierzchni kształtowych z zastosowaniem narzędzi punktowych [4, s 232].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
18
Obróbka otworów na tokarce obejmuje wiercenie (oraz powiercanie) otworów,
roztaczanie otworów i rozwiercanie otworów. Pogłębianie otworów w wielu przypadkach
zostało zastąpione roztaczaniem. W zakresie roztaczania otworów na tokarce wykonywane są
również rowki wewnętrzne.
Podczas wiercenia otworów na tokarce przedmiot obrabiany zamocowany jest
w uchwycie tokarskim (najczęściej) wiertło natomiast w tulei konika. W chwili rozpoczęcia
wiercenia zalecane jest nawiercenie otworu nawiertakiem (rys. 21). MajÄ…c nawiercone
wgłębienie, otwór wierci się pokręcając ręcznie napędem konika. Aby uzyskać wyższą
a) b)
Rys. 21. Nawiertak do nakiełków: a) zwykłych, b) chronionych [6, s 100].
dokładność otwór należy wykonać dwuetapowo najpierw wiertłem o mniejszej średnicy,
potem wiertłem właściwym.
Wytaczanie jest obróbką otworów z wykorzystaniem noży wytaczaków. Obróbka ma na
celu uzyskanie określonej dokładności wymiarowej otworu i parametrów chropowatości lub
przygotowanie otworu do rozwiercania.
Rys. 22. Noże wytaczaki [6, s 101].
Rysunek (rys. 22) przedstawia typowe noże do obróbki otworów : rys. 22a - do otworów
przelotowych, rys. 22b - do otworów nieprzelotowych, rys. 22c  wytaczak wykańczak,
rys. 22d - do rowków wewnętrznych. W zawodzie zegarmistrza roztaczanie otworów
ze względu na wielkość otworów dotyczy tylko dużych zegarów.
Do rozwiercania otworów stosuje się rozwiertaki. Rozwiertaki wykonywane są jako
a) b)
Rys. 23. Rozwiertaki stałe: a) trzpieniowe, b) nasadzane [6, s 103].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
19
trzpieniowe (rys. 23a) oraz nasadzane (rys. 23b szkic górny). Przygotowanie nasadzanego
rozwiertaka do pracy polega na osadzeniu jego części roboczej na specjalny trzpień (rys. 23b
szkic dolny). Rozwiertaki trzpieniowe wykonuje się dla małych średnic. Przy większych
średnicach rozwiertaki wykonuje się jako nasadzane (rys. 23b  szkic górny). Rozwiertaki
stałe, zarówno trzpieniowe jak i nasadzane wykonywane są najczęściej w tolerancji H7.
Radełkowanie polega na wytłaczaniu określonego wzoru na powierzchni specjalnym
narzędziem tzw. radełkiem (rys 24b). W zależności od przeznaczenia wzorem mogą być
rowki proste, śrubowe lub inne specjalne wzory lub ich kombinacja wynikająca ze złożenia
wzorów różnych narzędzi (rys 24a).
a) b) c)
Rys. 24. Radełkowanie:
a) oprawka do radełek, b) typowe radełka, c) zarys radełka [6, s 131].
Radełkowanie stosowane jest gdy konieczne jest nadanie powierzchni dużej szorstkości
(np.: elementy mocujące) lub dużej estetyki (np.: pokrętła ozdobne, gałki lub uchwyty)
(rys. 25). Zarys typowego radełka przedstawia rysunek (rys. 24c).
Rys. 25. Radełkowane pochwyty [6, s 131].
Polerowanie jest obróbką wykańczającą, której zadaniem jest nadanie bardzo gładkiej
(niemal lustrzanej) powierzchni. Dla uzyskania lustrzanej powierzchni wykonuje się różne
zabiegi jeszcze przed polerowaniem. Polerowanie na tokarce (rys. 26), wykonuje siÄ™
z użyciem płótna ściernego oraz specjalnego przyrządu uniemożliwiającego trzymanie płótna
bezpośrednio ręką. W przypadku braku takiego przyrządu można naciągnąć płótno ścierne na
drewnianÄ… listewkÄ™.
Rys. 26. Polerowanie na tokarce [6, s130].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
20
Frezowanie, podobnie jak toczenie należy do najbardziej rozpowszechnionych sposobów
obróbki wiórowej (obróbki skrawaniem). Frezowanie polega na usuwaniu z przedmiotu
obrabianego kolejnych warstw materiału za pomocą narzędzia freza. Obrabiarki do tego
rodzaju obróbki nazywają się frezarkami. Podczas frezowania ruch obrotowy  główny ruch
skrawania wykonuje narzędzie, przedmiot obrabiany zamocowany jest na stole frezarki
wykonuje ruch kształtowania  ruch posuwowy. Frezowanie dotyczy przedmiotów lub brył
nieobrotowych o przeważających powierzchniach płaskich.
Frezarka jest maszyną przeznaczoną do obróbki metali i tworzyw sztucznych. Wśród
frezarek wyróżnić można trzy podstawowe grupy: frezarki ogólnego przeznaczenia,
specjalizowane i specjalne.
Frezarki ogólnego przeznaczenia dzieli się na frezarki wspornikowe i bezwspornikowe.
Mogą one być poziome zwykłe, uniwersalne i pionowe. Frezarki wspornikowe stanowią
najbardziej rozpowszechnionÄ… grupÄ™ frezarek. Widok frezarki wspornikowej przedstawia
rysunek (rys. 27). Głównymi podzespołami tej frezarki są: podstawa 1, korpus 2, belka
usztywniająca 9, i stół 4. W korpusie mieszczą się mechanizmy napędu wrzeciona i stołu
roboczego. W belce usztywniajÄ…cej zamocowana jest podtrzymka 10, trzpienia frezarskiego.
Trzpień mocuje się w gniez
dzie 11, wrzeciona frezarki. Po prowadnicach 3, korpusu
Rys. 27. Frezarka wspornikowa [4, s 251].
przesuwa się stół 4, wsparty na śrubie 5, która zwiększa jego sztywność i służy jednocześnie
do opuszczania lub podnoszenia stołu. Wspornik ma w górnej części zamontowane
prowadnice 6 służące do przesuwania suportu poprzecznego 7. Stół roboczy może przesuwać
się prostopadle do osi wrzeciona. Frezarka napędzana jest silnikiem elektrycznym.
Frezem nazywa się narzędzie skrawające z wieloma ostrzami na powierzchni walcowej
lub czołowej, wykonujące podczas obróbki ruch obrotowy. Praca ostrza freza przypomina
Rys. 28. Porównanie ostrza freza z ostrzem noża tokarskiego [6, s 140].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
21
pracę noża tokarskiego (rys. 28). W praktyce geometria ostrza freza nie różni się od geometrii
odpowiadającego mu noża tokarskiego  frez to kilka (kilkanaście) noży tokarskich.
Frezy mogą być prawo lub lewozwojne. Frezy mające ostrza skrawające również na
jednej z powierzchni walcowej nazywa się frezem walcowo  czołowym. Frezy walcowo
 czołowe o małych średnicach wykonywane są razem z chwytem. Są to frezy palcowe. Frezy
przypominające piłę tarczową nazywają się frazami tarczowymi. Frezy przeznaczone do
jednoczesnej obróbki dwóch powierzchni pochylonych po kątem nazywa się frezami
kątowymi. Ponadto frezy wykonywane są jako specjalne (np.: modułowe frezy ślimakowe,
frezy kształtowe).
Ze względu na sposób mocowania, frezy dzieli się na: nasadzane i trzpieniowe. Frezy
nasadzane mocuje się na trzpieniu frezarskim (rys. 29a). Trzpień frezarski ma chwyt
stożkowy zgodny z gniazdem stożkowym wrzeciona frezarki. We wrzecionie znajduje się
specjalne zagłębienie na zabierak trzpienia frezarskiego. Chwyt stożkowy trzpienia
frezarskiego posiada na czołowej powierzchni gwintowany osiowy otwór. W otwór ten
podczas mocowania, wkręcana jest specjalna śruba ściągająca dociskająca podczas pracy
chwyt trzpienia do gniazda wrzeciona. Miejsce osadzenia freza na trzpieniu wyznaczajÄ…
pierścienia dystansowe. Pierścienie wraz z frezem dociśnięte są za pomocą nakrętki trzpienia
(UWAGA - gwint lewoskrętny). Długie trzpienie frezarskie podparte są podtrzymką. Frezy
mocowane mogą być również na trzpieniach zabierakowych (rys. 29b). Frezy trzpieniowe
posiadają część chwytową wykonaną jako integralną część freza, o kształcie takim samym jak
omówione wcześniej trzpienie frezarskie.
a) b)
Rys. 29. Mocowanie frezów [6, s 145].
Innym sposobem mocowania frezów są oprawki zaciskowe, służące do mocowania
frezów trzpieniowych z chwytem walcowym. Oprawki te posiadają chwyt ze stożkiem
Morse a (rys. 30a), lub 7:24 (rys. 30b). Wewnątrz korpusu 1 znajduje się tuleja sprężynująca
2. W otworze tulei osadzony jest frez 3. Mocowanie freza odbywa się przez dokręcanie
nakrętki 4.
a) b)
Rys. 30. Oprawki zaciskowe [5, s 87].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
22
Podczas prac frezarskich wykorzystywane są często głowice frezowe (rys. 31).
Rys. 31. GÅ‚owica frezowa.
Przedmioty obrabiane mocowane są podczas obróbki na stole frezarki. W zależności od
rodzaju obróbki i wielkości, przedmioty mocowane mogą być bezpośrednio na stole
(rys. 32a). Przedmiot obrabiany 1 jest zamocowany na stole frezarki 4 za pomocą śrub
teowych 2 i docisków 3. Przedmioty mniejsze (rys. 32b) mocowane są w szczękach 2 imadła
maszynowego 3 (lub w specjalnym przyrzÄ…dzie). Przedmioty podczas frezowania mocowane
mogą być również w podzielnicy (rys. 32c), przedmiot obrabiany 1 ustalany jest w kłach
3 i 5, z których jeden umieszczony jest w tulei konika 6 a drugi we wrzecionie podzielnicy
4 ustawionej na stole frezarki 7.
a) b) c)
Rys. 32. Mocowanie przedmiotu obrabianego na frezarce [4 s 254].
Podzielnica jest to przyrząd obróbkowy, służący do okresowego lub ciągłego obracania
obrabianego przedmiotu o określony kąt. Podzielnice stosuje się zazwyczaj w celu podziału
obwodu koła na równe części lub nacinania rowków śrubowych. Typową operacją
wykonywaną w podzielnicy jest nacinanie uzębień na kołach.
Podczas frezowania technologiczne parametry obróbki są zbliżone do parametrów
podczas toczenia. Niewielkie różnice wynikają ze specyfiki obróbki. Szybkość skrawania
v podczas frezowania, to droga przebyta w ciągu jednej minuty przez punkt krawędzi
skrawającej leżący na obwodzie freza. Szybkość obliczamy analogicznie do toczenia. Posuw
 szybkość posuwową podczas frezowania mierzoną w mm/min nazywamy posuwem
czasowym i oznaczamy pt . Oprócz posuwu czasowego, przy frezowaniu określamy: posuw
na jedno ostrze pz  jest to odcinek drogi w ruchu posuwowym odpowiadajÄ…cy obrotowi
ruchu głównego o kąt równy podziałce freza. Posuw na jeden obrót po  jest to odcinek drogi
w ruchu posuwowym odpowiadający jednemu obrotowi freza. Głębokość frezowania
g  nazywamy grubość warstwy skrawanej podczas jednego przejścia freza. Szerokość
frezowania - B  wymiar odpowiadający długości styku freza z częścią obrabiana.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
23
Rys. 33. Parametry skrawania podczas frezowania [1, s 218].
Podczas frezowania można obrabiać płaszczyzny, powierzchnie krzywoliniowe, gwinty,
koła zębate itp. Ostrza freza zagłębiając się w materiale zdejmują wióry o zmiennej grubości.
Podziału frezowania można dokonać (rys. 34), w zależności od ostrzy biorących udział
w procesie skrawania frezowanie walcowe  frez skrawa ostrzami leżącymi na powierzchni
walcowej, frezowanie czołowe  frez skrawa ostrzami leżącymi na powierzchni czołowej.
a) b)
Rys. 34. Frezowanie: a) walcowe, b) czołowe [1, s 215].
W zależności od kierunku ruchu posuwowego względem freza wyróżnić można
frezowanie współbieżne lub przeciwbieżne (rys. 35).
a) b)
Rys. 35. Frezowanie: a) przeciwbieżne, b) współbieżne [5, s 91].
Przy frezowaniu przeciwbieżnym kierunek ruchu posuwowego przedmiotu i ruchu
roboczego freza są przeciwne. Przy frezowaniu współbieżnym jest odwrotnie. Podczas
frezowania przeciwbieżnego ostrz na początku pracy zagłębia się w materiał w miejscu
o najmniejszej grubości warstwy skrawanej, a przy wyjściu z materiału obrabianego skrawa
warstwę o praktycznie maksymalnej grubości. Frezowanie współbieżne jest bardziej wydajne,
wymaga jednak większej sztywności obrabiarki i bezluzowych mechanizmów frezarki.
Frezowanie płaszczyzn wykonywane może być przy bezpośrednim zamocowaniu
większych przedmiotu na stole, przedmioty mniejsze mocowane są w imadle maszynowym
lub w specjalnych przyrządach. Jeżeli cała górna płaszczyzna ma być obrobiona, to stosując
łapy dociskowe należy pamiętać o przemocowaniu przedmiotu podczas obróbki (rys. 36).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
24
 Elementy mocujące (rys. 36)  śruba 6, nakrętka 5 i docisk 3 nie podlegają obróbce.
Zalecane jest stosowanie docisków o spejalnie ukształtowanych powierzchniach,
gwarantujących właściwą współpracę 7  rowki w dociskach i 8 podkładki kuliste.
Rys. 36. Mocowanie przedmiotu Å‚apami dociskowymi [6, s 146].
Przedmioty drobne podczas obróbki mocowane są w imadle (rys. 37) lub w przyrządach.
Podczas mocowania w imadle przedmiot podparty jest od spodu na płaskiej podkładce
i dociskany szczęką ruchomą za pośrednictwem pręta okrągłego.
Rys. 37. Mocowanie przedmiotu w imadle [5, s 101].
Frezowanie płaszczyzn pochylonych pod określonym kątem względem płaszczyzny
podstawowej może odbywać się przy: pochylonym przedmiocie obrabianym lub pochylonym
frezie. Podczas frezowania płaszczyzn przy pochylonym przedmiocie, uniwersalnym
uchwytem do zamocowania przedmiotu jest imadło pochylne lub stół pochylny (rys. 38a).
Podczas tej obróbki możliwe jest zastosowanie prostych przyrządów specjalnych (rys. 38b).
a) b) c)
Rys. 38. Frezowanie płaszczyzn pochylonych [5, s 103-105].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
25
Frezowanie płaszczyzny przy pochylonym frezie odbywa się z reguły na frezarce
pionowej z głowicą skrętną (rys. 38c). Takie frezowanie może odbywać się tylko
z poprzecznym posuwem stołu.
Frezowanie rowków frezami tarczowymi
Rowki prostokątne mogą być wykonywane w przedmiotach płaskich lub wałkach.
Przedmioty obrabiane mocowane mogą być bezpośrednio na stole frezarki, w imadle lub
przyrządzie, a wałki w podzielnicy lub w specjalnych przyrządach. Podstawowym warunkiem
prawidłowego wykonania rowka jest właściwe ustawienie freza. W przypadku przedmiotów
płaskich mocowanych na stole lub w imadle (przyrządzie) frezowanie odbywa się według
linii traserskich lub tzw.  próbnego wióra  technika polegająca na dojez
dzie do materiału na
określoną odległość (najczęściej zeskrawanie bardzo drobnego wióra, wyzerowanie skali
pokrętła przesuwu freza a następnie właściwe ustawienie freza według skali maszyny).
W przypadku wałków konieczna jest symetryczność ustawienia freza względem osi wałka
(rys. 39). Po ustaleniu wszystkich koniecznych wymiarów (rys. 39a), należy ustawić frez
dokładnie w osi symetrii obrabianego wałka, wykorzystując przesuw stołu w kierunku
posuwu poprzecznego (rys. 39b). Po ustawieniu freza należy zagłębić frez na wymaganą
głębokość wykonywanego rowka (rys. 39c), a następnie wykorzystując posuw wzdłużny
wykonać rowek o zadanej długości (rys. 39d).
a) b) c) d)
Rys. 39. Wykonywanie rowka w wałku [5, s 113].
Podczas wykonywania powyższych czynności należy pamiętać o nie załączaniu obrotów
freza podczas pomiarów (rys. 39a), oraz o załączeniu obrotów freza przed wykonaniem
 próbnego wióra (rys. 39b), i w trakcie zagłębienia freza (rys. 39c). Prawidłowy wymiar
(rys. 39a) powinien wynosić S = T + d/2 + b/2 oraz a = d/2 + b/2 gdzie S i a są wartościami
przesunięcia stołu w kierunku poprzecznym [mm], T  jest szerokością ramienia kątownika
[mm], d  średnicą wałka [mm], b  szerokością freza [mm].
Frezem trzpieniowym nie wykonuje się rowka w jednym przejściu o pełnej głębokości, lecz
stopniowo pogłębiając rowek w każdym przejściu freza. Tylko bardzo płytkie rowki można
wykonać od razu na gotowo. Podczas wykonywania rowków nieprzelotowych należy
pamiętać by przed frezowaniem wykonać na końcu (końcach) rowka otwór, a następnie
wybrać frezem pozostały materiał. Należy pamiętać tylko frezy dwuostrzowe umożliwiają
pracę wgłębną, przez co możliwe jest ich zagłębianie w materiał obrabiany. Przy ustawianiu
freza obowiązują zasady omówione wcześniej. Przykład frezowania rowków obrazuje rys. 40.
Przykładem rowków o dokładnym wymiarze szerokości są rowki wpustowe, przykład
frezowania rowka wpustowego zamieszczony jest na rys. 40b i 40c. Na rys. 40d
przedstawiony jest prosty sposób kontroli i sprawdzian (wzornik) do oceny symetryczności
wykonanego rowka względem osi wałka.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
26
 a) b) c) d)
Rys. 40. Wykonywanie rowków frezem trzpieniowym [5, s 117].
Frezowanie powierzchni kształtowych na frezarkach konwencjonalnych może odbywać
się dwoma sposobami frezowaniem swobodnym z ręcznym przesuwaniem stołu lub
zastosowaniem stołu obrotowego, oraz frezowaniem profilowym z zastosowaniem frezów
kształtowych.
Frezowanie powierzchni kształtowych wg linii traserskich  przy tym sposobie
frezowania przedmiot obrabiany uzyskuje pożądany kształt lub zarys przez ręczne
przesuwanie stołu frezarki względem freza (rys. 41). Przedmiot obrabiany z naniesioną linią
traserską (rys. 41b) jest mocowany (najczęściej) łapami dociskowymi do stołu frezarki.
a) b)
Rys. 41. Frezowanie powierzchni kształtowej wg linii traserskiej:
a) zarys przedmiotu, b) sposób obróbki [5, s 124].
Narzędziem obróbczym jest (może być) frez trzpieniowy. Materiał powinien obrabiany
być w kilku przejściach ze względu na duże obciążenia freza. Podczas obróbki konieczne jest
częste wykonywanie pomiarów i niezbędne korygowanie nastaw frezarki, linia traserska pełni
w zasadzie rolÄ™ pomocniczÄ….
Frezowanie powierzchni kształtowych na stole obrotowym  stosowane jest gdy kontur
zewnętrznej lub wewnętrznej powierzchni przedmiotu obrabianego ma kształt łuku lub koła.
Element obrabiany zamocowany jest bezpośrednio na stole lub w przyrządzie, środek łuku
powinien pokrywać się z osią obrotu stołu (rys. 42). Stoły obrotowe mogą posiadać napęd
ręczny lub mechaniczny.
a) b)
Rys. 42. Frezowanie powierzchni kształtowej na stole obrotowym:
a) zarysu łukowego, b) rowka wewnętrznego [5, s 126].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
27
Frezowanie powierzchni kształtowych frezami kształtowymi  metoda polega na nadaniu
powierzchni obrabianej zarysu odpowiadającego zarysowi zastosowanych frezów. Ze
względu na warunki pracy, szczególnie zarysu silnie wgłębionego, obróbkę dzieli się na
zgrubną i wykańczającą. Obróbkę zgrubną można wykonać frezem trójstronnym, a frez
kształtowy stosuje się tylko podczas obróbki wykańczającej.
Rys. 43. Przykłady obróbki powierzchni kształtowej frezami kształtowymi [5, s 127].
W zawodzie zegarmistrza często zachodzi konieczność dorobienia koła zębatego.
Podstawowe wymiary koła zębatego przedstawione są na rysunku (rys. 44). Poniżej
zestawione są oznaczenia literowe ważniejszych parametrów koła zębatego.
Rys. 44. Podstawowe wymiary koła zębatego [12, s 153].
d - średnica podziałowa,
da  średnica wierzchołkowa,
df  średnica podstaw zęba (stopy zęba),
h  wysokość zęba,
ha  wysokość głowy zęba,
hf  wysokość stopy zęba,
p  podziałka mierzona na obwodzie koła podziałowego,
s  grubość zęba,
e  szerokość wrębu,
Ä…o  kÄ…t przyporu,
Podstawowe wymiary kół zębatych należy obliczać według następujących wzorów:
Moduł [mm] m = p/   moduł (matematycznie) jest to podziałka podzielona przez pi. Moduł
jest znormalizowany i określany w milimetrach. Ciąg znormalizowanych modułów zawiera
PN  78/M  88502. Zalecane są następujące moduły : 0,3 ; 0,4 ; 0.5 ; 0,6 ; 0,7 ; 0,8 ; 1 ; 1,2;
1,5; 2 (moduły o wartości większej nie są stosowane a zawodzie zegarmistrza).
Średnica podziałowa  jest to (matematycznie) iloczyn modułu i ilości zębów, wysokość
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
28
głowy zęba  jest równa modułowi (ha = m) , wysokość stopy zęba  jest równa 1,25 modułu
(hf = 1,25 m), co implikuje da = m(z + 2) oraz df = m(z  2,5).
Nacinanie zębów może być przeprowadzone przy zastosowaniu różnych metod, przy
czym wybór metody zależy od kształtu powierzchni, na której mają być nacięte zęby i żądanej
dokładności ich wykonania. Podstawowe metody nacinania to: metoda kształtowa i metoda
obwiedniowa.
Metoda kształtowa wykonywania kół zębatych polega na tym że kształt wrębu jest
odwzorowaniem narzędzia (rys. 45). Zęby nacina się przez frezowanie frezami modułowymi
krążkowymi lub palcowymi, na frezarkach uniwersalnych, z przy użyciu podzielnicy. Metoda
kształtowa jest być stosowana głównie do kół walcowych, gdyż w tych kołach zarys nie ulega
zmianie wzdłuż całej szerokości wieńca zębatego. Metoda kształtowa jest mało wydajna
i mało dokładna. Wynika to z obróbki jednoczesnej tylko jednego wrębu i z faktu że frez
modułowy tylko przybliżony kształt zarysu wrębu zęba. Zaletą metody jest możliwość
Rys. 45. Frezowanie kół zębatych metodą kształtową [5, s 234].
wykonywania kół przy zastosowaniu znacznie tańszych narzędzi i typowych frezarek. Metoda
stosowana jest w produkcji jednostkowej dla kół o niezbyt dużej dokładności. Komplet
frezów krążkowych do nacinania zębów stanowi osiem frezów przeznaczonych do nacinania
kół od 12 zębów dla pierwszego freza do 135 zębów i więcej (zębatka) dla freza ósmego
(ostatniego). Frez krążkowy osadzony jest na trzpieniu frezarskim, a obrabiane koło zębate na
trzpieniu w podzielnicy. Po wyfrezowaniu każdego wrębu należy wycofać stół frezarki do
położenia wyjściowego, po czym należy obrócić wrzeciono podzielnicy o jeden ząb.
Wykorzystując frezy krążkowe można również w kołach walcowych frezować zęby śrubowe.
Należy jednak pamiętać, że w przypadku frezowania zębów śrubowych numer freza
krążkowego dobiera się wg zastępczej liczby zębów
Zzast = z/cos3²
w którym z  rzeczywista liczba zÄ™bów w obrabianym kole, ²  kÄ…t pochylenia linii Å›rubowej
względem osi obrabianego koła.
Frezowanie kół zębatych metodą obwiedniową wykonuje się za pomocą freza
ślimakowego modułowego. Frezowanie zębów następuje w wyniku współpracy obrabianego
koła i zębatki narzędzia (rys. 46). Koło zębate obraca się a zębatka przesuwa. Ruch wzdłużny
zębatki jest wynikiem obracania się freza ślimakowego dookoła swojej osi. Warunkiem
koniecznym, przy tej metodzie nacinania zębów, jest ścisłe skorelowanie ruchów freza
i obrabianego koła.
Aby naciąć zęby na całej szerokości wieńca koła frez musi wykonywać posuwowy ruch
wzdłuż osi obrabianego koła. Ruchy wykonywane są w sposób ciągły, wszystkie zęby
powstają jednocześnie. W porównaniu do metody kształtowej frezowanie obwiedniowe kół
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
29
zębatych charakteryzuje się: uzyskaniem dokładniejszego zarysu, i równomierniejszej
podziałki oraz możliwością frezowania tym samym frezem ślimakowym kół zębatych
o dowolnej liczbie zębów. Wadami metody są: konieczność zastosowania specjalnej frezarki
oraz wysokie kwalifikacje operatora.
Rys. 46. Frezowanie kół zębatych o zębach prostych metodą obwiedniową.
Wykonywane koła zębate mogą mieć różne zarysy.
Zarys ewolwentowy - ewolwenta  jest to krzywa jaką zakreśla dowolny punkt na linii
prostej toczącej się bez poślizgu po torze kołowym (rys. 47a). Tor kołowy po którym odtacza
się proste nazywa się kołem zasadniczym.
Zarys cykloidalny - cykloida  jest to krzywa powstająca w podczas obtaczania koła
o zadanym promieniu po prostej (kole zasadniczym o nieskończonym promieniu) (rys. 47b).
a) b)
Rys. 47. Tworzenie: a) ewolwenty, b) cykloidy.
Zarys zegarowy zębów kół zębatych został utworzony poprzez modyfikację zarysu
cykloidalnego. Stopy zębów kół zębatych zostały utworzone przez proste promieniowe
(zamiast hipocykloidy), a głowy zębów przez łuki kołowe (zamiast epicykloidy). Najbardziej
rozpowszechnione jest zazębienie zegarowe szwajcarskie. Zarys głowy zęba koła zębatego
(rys. 48) jest utworzony przez Å‚uk koÅ‚owy o promieniu Á, którego Å›rodek znajduje siÄ™
wewnątrz koła podziałowego. Dzięki temu punkt styczności tego łuku z prostą promieniową,
stanowiącą stopę zęba, znajduje się również wewnątrz koła podziałowego. Promień głowy
jest tak dobrany, że od punktu styczności z prostą stopy przecina ją na kole podziałowym.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
30
Zarys dna wrębu międzyzębnego jest łukiem koła stycznego do prostych tworzących boki
stóp sąsiednich zębów.
Rys. 48. Zarys zegarowy koła zębatego.
4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie znasz metody mechanicznej obróbki wiórowej?
2. Czy potrafisz rozpoznać poszczególne metody obróbki mechanicznej?
3. Czy potrafisz rozróżnić metodami obróbki mechanicznej?
4. Czy potrafisz rozróżnić narzędzia dla typowych metod obróbki wiórowej?
5. Czy potrafisz rozróżnić podstawowe typy przedmiotów przeznaczonych do określonych
metod obróbki wiórowej?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj, przedstawioną na zamieszczonym poniżej szkicu (rys. do ćwiczenia 1) tuleję,
dobierz narzędzia kontrolno pomiarowe do kontroli elementu, załóż, że zakład produkcyjny
posiada niezbędne wyposażenie. Materiał PA-6 (lub podobny).
a) b)
c)
TABELA 1
Wymiar Odchyłka
+ 0,021
Ø 24 H7
+ 0,000
Rys. do ćwiczenia 1:
a) rysunek elementu, b) widok w powiększeniu, c) tabela odchyłek wymiarowych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
31
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) wyszukać odpowiednie strony poradnika ucznia,
2) wybrać właściwą technikę obróbczą,
3) dobrać na podstawie literatury parametry obróbki,
4) metodą obróbki skrawaniem usunąć nadmiar materiału,
5) regularnie kontrolować jakość wykonywanych czynności,
6) sprawdzić zgodność uzyskanych wyników z dokumentacją,
7) dokonać samooceny,
8) zaprezentować wykonanie zadania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- wyposażone stanowisko obróbcze,
- poradnik ucznia,
- poradnik mechanika,
- narzędzia pomiarowe,
- dokumentacja techniczna,
- detale ćwiczeniowe.
Ćwiczenie 2
Wykonaj, przedstawiony na zamieszczonym poniżej szkicu (rys. do ćwiczenia 2) zębnik,
dobierz narzędzia kontrolno - pomiarowe do kontroli elementu, załóż, że zakład produkcyjny
posiada niezbędne wyposażenie. Materiał PA-6 (lub podobny).
a) b)
c)
TABELA 2
Wymiar Odchyłka
+ 0,016
Ø 6 n6
+ 0,008
Rys. do ćwiczenia 2:
a) rysunek elementu, b) widok w powiększeniu c) tabela odchyłek.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) wyszukać odpowiednie strony poradnika ucznia,
2) wybrać właściwą technikę obróbczą,
3) dobrać na podstawie literatury parametry obróbki,
4) metodą obróbki skrawaniem usunąć nadmiar materiału,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
32
5) regularnie kontrolować jakość wykonywanych czynności,
6) sprawdzić zgodność uzyskanych wyników z dokumentacją,
7) dokonać samooceny,
8) zaprezentować wykonanie zadania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- wyposażone stanowisko obróbcze,
- poradnik ucznia,
- poradnik mechanika,
- narzędzia pomiarowe,
- dokumentacja techniczna,
- detale ćwiczeniowe.
Ćwiczenie 3
Wykonaj, panewkę łożyska ślizgowego LPZ (rys. do ćwiczenia 3), dobierz narzędzia 
pomiarowe do kontroli elementu, załóż, że zakład produkcyjny posiada niezbędne
wyposażenie. Materiał MO 60 (lub podobny).
a) b)
c) TABELA 3
Wymiar Odchyłki
+ 0,006
Ø 0.5 H6
+ 0,000
+ 0,000
Ø 1.6 k6
- 0,006
Rys. do ćwiczenia 3:
a) rysunek elementu, b) widok w powiększeniu, c) tabela odchyłek.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) wyszukać odpowiednie strony poradnika ucznia,
2) wybrać właściwą technikę obróbczą,
3) dobrać na podstawie literatury parametry obróbki,
4) metodą obróbki skrawaniem usunąć nadmiar materiału,
5) regularnie kontrolować jakość wykonywanych czynności,
6) sprawdzić zgodność uzyskanych wyników z dokumentacją,
7) dokonać samooceny,
8) zaprezentować wykonanie zadania.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
33
Wyposażenie stanowiska pracy:
- wyposażone stanowisko obróbcze,
- poradnik ucznia,
- poradnik mechanika,
- narzędzia pomiarowe,
- dokumentacja techniczna,
- detale ćwiczeniowe.
Ćwiczenie 4
Wykonaj, panewkę łożyska kiełkowego wg DIN 43803 (rys. do ćwiczenia 4), dobierz
narzędzia kontrolno - pomiarowe do kontroli elementu, załóż, że zakład produkcyjny posiada
niezbędne wyposażenie. Materiał MO 60 (lub podobny).
a) b)
c) TABELA 3
Wymiar Odchyłki
+ 0,05
Ø 2
- 0,05
+ 0,1
Ø 1.5
- 0,1
+ 0,05
R 0,2
- 0,05
Rys. do ćwiczenia 4:
a) rysunek elementu, b) widok w powiększeniu, c) tabela odchyłek.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) wyszukać odpowiednie strony poradnika ucznia,
2) wybrać właściwą technikę obróbczą,
3) dobrać na podstawie literatury parametry obróbki,
4) metodą obróbki skrawaniem usunąć nadmiar materiału,
5) regularnie kontrolować jakość wykonywanych czynności,
6) sprawdzić zgodność uzyskanych wyników z dokumentacją,
7) dokonać samooceny,
8) zaprezentować wykonanie zadania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- wyposażone stanowisko obróbcze,
- poradnik ucznia,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
34
- poradnik mechanika,
- narzędzia pomiarowe,
- dokumentacja techniczna,
- detale ćwiczeniowe.
Ćwiczenie 5
Wykonaj, przedstawioną na zamieszczonym poniżej szkicu (rys. do ćwiczenia 5) osłonę,
dobierz narzędzia kontrolno - pomiarowe do kontroli elementu, załóż, że zakład produkcyjny
posiada niezbędne wyposażenie. Materiał MO 60 (lub podobny).
a) b)
Rys. do ćwiczenia 5:
a) rysunek elementu, b) element w powiększeniu.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) wyszukać odpowiednie strony poradnika ucznia,
2) wybrać właściwą technikę obróbczą,
3) dobrać na podstawie literatury parametry obróbki,
4) metodą obróbki skrawaniem usunąć nadmiar materiału,
5) regularnie kontrolować jakość wykonywanych czynności,
6) sprawdzić zgodność uzyskanych wyników z dokumentacją,
7) dokonać samooceny,
8) zaprezentować wykonanie zadania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- wyposażone stanowisko obróbcze,
- poradnik ucznia,
- poradnik mechanika,
- narzędzia pomiarowe,
- dokumentacja techniczna,
- detale ćwiczeniowe.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
35
Ćwiczenie 6
Wykonaj, koło zębate przedstawione na zamieszczonym poniżej szkicu
(rys. do ćwiczenia 6), dobierz narzędzia kontrolno - pomiarowe do kontroli elementu.
Zalecana metoda obróbki  metoda obwiedniowa. Załóż, że zakład produkcyjny posiada
niezbędne wyposażenie. Materiał PA- 6 (lub podobny).
a) b)
c) TABELA 4
Liczba zębów
40
Moduł
1 mm
KÄ…t zarysu
20º
Åšrednica
40 mm
podziałowa
Rys. do ćwiczenia 6
a) rysunek elementu, b) widok w powiększeniu, c) tabela danych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) wyszukać odpowiednie strony poradnika ucznia,
2) wybrać właściwą technikę obróbczą,
3) dobrać na podstawie literatury parametry obróbki,
4) metodą obróbki skrawaniem wykonać koło zębate,
5) regularnie kontrolować jakość wykonywanych czynności,
6) sprawdzić zgodność uzyskanych wyników z dokumentacją,
7) dokonać samooceny,
8) zaprezentować wykonanie zadania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- wyposażone stanowisko obróbcze,
- poradnik ucznia,
- poradnik mechanika,
- narzędzia pomiarowe,
- dokumentacja techniczna,
- detale ćwiczeniowe.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
36
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) scharakteryzować metody mechanicznej obróbki wiórowej?
2) dobrać metody mechanicznej obróbki wiórowej prostych części?
3) dobrać narzędzia do obróbki wiórowej prostych części?
4) dobrać oprzyrządowanie do obróbki wiórowej prostych części?
5) ustalić parametry mechanicznej obróbki wiórowej prostych części?
6) metodą mechanicznej obróbki wiórowej wykonać proste części?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
37
4.2. Wykonywanie części mechanizmu zegarowego
z zastosowaniem obróbki ściernej
4.2.1. Materiał nauczania
Obróbką ścierną nazywa się obróbkę skrawaniem za pomocą ziaren materiału ściernego.
Do obróbki ściernej zalicza się obróbkę narzędziami spojonymi (np.: ściernice) oraz obróbkę
luz
nym ścierniwem.
Do wytworzenia wyrobów ściernych, używa się materiałów ściernych, takich jak : węglik
krzemu  (SiC  karborund) - jest to materiał otrzymywany w sposób sztuczny,
charakteryzujący się bardzo dużą twardością i ziarnami o ostrych krawędziach, elektrokorund
 (AL2O3  chemicznie czysty trójtlenek glinu)  jest to syntetycznie otrzymywany trójtlenek
glinu, o wysokiej ( do 99 % AL2O3) czystości wykorzystywany do wyrobu narzędzi ściernych
specjalnych, o niższej czystości (ok. 90% AL2O3) do wyrobu narzędzi ściernych
powszechnego zastosowania, korund naturalny  o zawartości ok. 70% AL2O3
zanieczyszczony tlenkiem żelaza i krzemionką  stosowany jest głównie do wyrobu płócien
i papierów ściernych. Z innych materiałów ściernych na uwagę zasługują diament  odmiana
alotropowa węgla (zarówno naturalny jak i sztuczny) stosowany do wyrobu wyrobów
ściernych, węglik boru  stosowany do wyrobu past ściernych oraz regularny sześcienny
azotek boru (borazon)  materiał otrzymywany sztucznie przeznaczony do produkcji
wyrobów ściernych. Wykonując narzędzia ścierne (wyroby ścierne), materiał ścierny należy
uformować i zespolić. Ziarna materiału ściernego w wyrobach ściernych połączone są
specjalnym spoiwem. Rozróżnić można (główne spoiwa): spoiwa ceramiczne  (najczęściej
stosowane)  po wypaleniu ulega zeszkliwieniu, łącząc mocno ziarna materiału ściernego.
Jest to spoiwo odporne na praktyczne wszystkie czynniki chemiczne, ale wrażliwe na
uderzenia, spoiwa elastyczne  (np.: żywiczne lub gumowe) bardzo elastyczne, wrażliwe
jednak na czynniki chemiczne.
Podstawowymi wyrobami ściernymi są ściernice. Ściernice to narzędzia skrawające,
w kształcie regularnej bryły obrotowej, służące do obróbki ściernej (szlifowania) różnych
materiałów. Kształt i rodzaj ściernicy dobierać należy do kształtu i materiału elementu
obrabianego, rodzaju obróbki i konstrukcji obrabiarki. Ze względu na swoją uniwersalność,
najpowszechniej stosowana jest ściernica tarczowa płaska (rys. 49). Jest to ściernica
nasadzana na trzpień 3 (wrzeciono szlifierki), w otworze ściernicy 1 umieszczona jest tuleja
a) b)
Rys. 49. Ściernica płaska tarczowa:
a) zamocowanie na wrzecionie szlifierki, b) wyrównanie i ostrzenie diamentem [4, s 279].
ustalająca 2 wykonana z materiału miękkiego. Ściernica nasadzona jest na wrzecionie
szlifierki i dociśnięta nakrętką 4, za pośrednictwem tarcz dociskowych 5 i miękkich
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
38
podkładek 6. Istnieje wiele rozwiązań oprawek mocujących ściernicę, generalnie należy
szczególną uwagę zwrócić podczas mocowania by ściernica nie pękła oraz by mocowanie
(ściernica mocowana jest siłą tarcia) odbywało się za pośrednictwem elementów wykonanych
z materiałów miękkich (np.: papier, tworzywo sztuczne). Po osadzeniu, ale przed
rozpoczęciem obróbki ściernicę należy wyrównoważyć oraz wyrównać diamentem. Sposoby
oznaczania i cechowania ściernic określa PN  71/M  59101.
Szlifowanie w odróżnieniu od innych rodzajów obróbki wykazuje wiele cech
specyficznych. Ściernica składa się z dużej ilości drobnych ziaren związanych spoiwem,
o nieokreślonym bliżej kształcie i geometrii ostrza. (rys. 50).
Rys. 50. Ziarno ścierne (powiększenie 200x) [ 1, s 305].
Tworzący się podczas szlifowania wiór, ma kształt zbliżony do wióra powstającego
podczas frezowania, lecz jest wielokrotnie mniejszy. Proces skrawania przypomina bardziej
wygniatanie lub skrobanie niż skrawanie (rys. 51a). Wydzielające się przy tym ciepło silnie
rozgrzewa powstający wiór, doprowadzając do jego stopienia. Przy dodatnim lub niewielkim
ujemnym kącie natarcia i dużym stosunku głębokości skrawania do promienia ostrza tworzy
się wiór. W przypadku nadtopienia metalu ostrze ziarna wyciska warstwę stopionego metalu,
tworząc wióry widzialne w postaci snopów iskier (rys. 51b).
a) b)
Rys. 51. Skrawanie pojedynczym ziarnem ściernym [1, s 306].
Prędkość obwodowa ściernicy. Prędkość obwodową ściernicy przyjmuje się w zależności
od żądanej chropowatości powierzchni i dokładności obrabianej części. Prędkość ta dobierana
jest także do rodzaju spoiwa ściernicy, jej twardości i ziarnistości. Prędkość ta w przeciętnych
warunkach wynosi 15  35 m/s. Dla ściernic twardych należy stosować mniejsze prędkości by
zapobiec nadmiernemu nagrzewaniu obrabianych części. W przypadku ściernic miękkich,
stosowanie większych prędkości obwodowych zmniejsza zużycie ściernicy.
Prędkość szlifowanej części. Ruch obrotowy lub postępowy szlifowanej części jest
odpowiednikiem ruchu posuwowego podczas frezowania. Prędkość tego ruchu zależy od:
wymaganej chropowatości powierzchni, rodzaju materiału, grubości warstwy skrawanej przez
jedno ziarno i głębokości szlifowania. Ogólna zasada jest taka że, im wyższa jakość
powierzchni szlifowanej, tym mniejsza prędkość obwodowa lub postępowa części.
Posuw wzdłużny przy szlifowaniu powierzchni obrotowych wyznacza się w zależności
od szerokości ściernicy, rodzaju szlifowania, rodzaju materiału obrabianego i jego średnicy
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
39
Dla posuwu poprzecznego duże wartości przyjmuje się dla szlifowania zgrubnego małe
podczas szlifowani dokładnego. Posuw poprzeczny ściernicy na jeden lub podwójny posuw
wzdłużny należą przyjąć g = 0,0025  0,08 mm. Szlifowanie wykonywane jest w kilku
przejściach. Rzeczywista głębokość szlifowania jest mniejsza od teoretycznej na skutek
ograniczonej sztywności obrabiarki.
Jakość szlifowanej powierzchni zależy od: ziarnistości ściernicy, prędkości obwodowej
części obrabianej, posuwu wzdłużnego i głębokości szlifowania. Im drobniejsze ziarno, tym
mniejszą należy zastosować prędkość obwodową części obrabianej i mniejszy posuw
wzdłużny. Im mniejsza głębokość szlifowania tym gładsza i dokładniejsza powierzchnia
przedmiotu.
Szlifowanie płaszczyzn  może być wykonywane obwodem lub czołem ściernicy
(rys. 52), część obrabiana może wykonywać ruch posuwisto  zwrotny lub być zamocowana
na stole wykonującym ruch obrotowy. Ruchem głównym przy szlifowaniu płaszczyzn jest
ruch obrotowy ściernicy, ruchem pomocniczym jest przesuw ściernicy w kierunku
prostopadłym do płaszczyzny obrabianej.
a) b)
Rys. 52 Szlifowanie płaszczyzn:
a) obwodem ściernicy, b) czołem ściernicy [1, s 303].
Szlifowanie powierzchni zewnętrznych obrotowych  może odbywać się odbywać się
w kłach z posuwem wzdłużnym ściernicy lub części obrabianej oraz z posuwem poprzecznym
ściernicy (rys. 53).
a) b)
Rys. 53. Szlifowanie wałków:
a) z posuwem wzdłużnym, b) z posuwem poprzecznym [1, s 301].
Szlifowanie powierzchni wewnętrznych (otworów walcowych lub stożkowych) odbywa
się ściernicą która wykonuje ruch obrotowy i wgłębny (rys. 54).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
40
a) b)
Rys. 54. Szlifowanie otworów [1, s 302].
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Czy potrafić rozpoznać obróbkę ścierna?
2. Czy potrafisz określić różnice pomiędzy metodami obróbki wiórowej i ściernej?
3. Jakie znasz metody obróbki ściernej elementów?
4. Czy potrafisz rozpoznać narzędzia dla typowych metod obróbki ściernej?
5. Czy potrafisz rozpoznać części przeznaczonych do obróbki ściernej?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj, przedstawiony na zamieszczonym poniżej szkicu (rys. do ćwiczenia 1) zębnik,
dobierz narzędzia kontrolno - pomiarowe do kontroli elementu, załóż, że zakład produkcyjny
posiada niezbędne wyposażenie. Materiał MO 60 (lub podobny).
a) b)
c) TABELA 5
Åšrednica Ø OdchyÅ‚ki
25 mm +0 ; -0,02
24 mm +0,05 ; - 0,
23 mm + 0 ; -0,05
22 mm h6
21 mm h7
Rys. do ćwiczenia 1:
a) rysunek elementu, b) widok w powiększeniu, c) tabela odchyłek.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
41
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) wyszukać odpowiednie strony poradnika ucznia,
2) wybrać właściwą technikę obróbczą,
3) dobrać na podstawie literatury parametry obróbki,
4) metodą obróbki ściernej usunąć nadmiar materiału,
5) regularnie kontrolować jakość wykonywanych czynności,
6) sprawdzić zgodność uzyskanych wyników z dokumentacją,
7) dokonać samooceny,
8) zaprezentować wykonanie zadania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- wyposażone stanowisko obróbcze,
- poradnik ucznia,
- poradnik mechanika,
- narzędzia pomiarowe,
- dokumentacja techniczna,
- detale ćwiczeniowe.
Ćwiczenie 2
Wykonaj, przedstawioną na zamieszczonym poniżej szkicu (rys. do ćwiczenia 2), kostkę,
dobierz narzędzia kontrolno - pomiarowe do kontroli elementu, załóż, że zakład produkcyjny
posiada niezbędne wyposażenie. Materiał MO 60 (lub podobny).
a) b)
c) TABELA 5
Wysokość Odchyłki
25 mm +0 ; -0,02
24 mm +0,05 ; - 0,
23 mm + 0 ; -0,05
22 mm h6
21 mm h7
Rys. do ćwiczenia 2:
a) rysunek elementu, b) widok w powiększeniu, c) tabela odchyłek.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
42
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) wyszukać odpowiednie strony poradnika ucznia,
2) wybrać właściwą technikę obróbczą,
3) dobrać na podstawie literatury parametry obróbki,
4) metodą obróbki ściernej usunąć nadmiar materiału,
5) regularnie kontrolować jakość wykonywanych czynności,
6) sprawdzić zgodność uzyskanych wyników z dokumentacją,
7) dokonać samooceny,
8) zaprezentować wykonanie zadania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- wyposażone stanowisko obróbcze,
- poradnik ucznia,
- poradnik mechanika,
- narzędzia pomiarowe,
- dokumentacja techniczna,
- detale ćwiczeniowe.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz: Tak Nie
1) scharakteryzować obróbkę ścierną?
2) dobrać metody mechanicznej obróbki ściernej prostych części?
3) dobrać narzędzia do obróbki ściernej prostych części?
4) metodą obróbki ściernej wykonać proste części?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
43
4.3. Wykonywanie części mechanizmu zegarowego
z zastosowaniem obróbki cieplnej
4.3.1. Materiał nauczania
Obróbka cieplna  jest to zespół działań w efekcie których zmieniają się technologiczne
własności metali (stopów) w stanie stałym, przez wywołane zmiany strukturalne w wyniku
wpływu temperatury i czasu oraz wpływu środowiska. W ramach operacji cieplnej wyróżnić
można operacje np.: hartowanie, odpuszczanie i zabiegi np.: nagrzewanie, chłodzenie. Ogólny
schemat operacji obróbki cieplnej przedstawia wykres (rys. 55). Odcinek AB na
Rys. 55. Przebieg operacji obróbki cieplnej [4, s 191].
wykresie odpowiada zabiegowi nagrzewania, odcinek BC odpowiada zabiegowi
wygrzewania, odcinek CD odpowiada zabiegowi chłodzenia. Cała linia łamana ABCD może
obrazować operację hartowania.
W trakcie obróbki cieplnej stosowane są różnorodne zabiegi zapewniające uzyskanie
określonych właściwości przedmiotu, w pracy tej zamieszczone zostały tylko podstawowe
zabiegi cieplne, takie jak: nagrzewanie  ciągłe lub stopniowe podwyższanie temperatury
przedmiotu, wygrzewanie  utrzymywanie przedmiotu w temperaturze pośredniej lub
docelowej, chłodzenie  obniżanie temperatury przedmiotu do temperatury otoczenia lub
innej. Proces chłodzenia przebiegający bardzo wolno (np.: wraz z piecem) nazywamy
studzeniem.
Zabiegi cieplne różnią się między sobą szybkością nagrzewania i chłodzenia oraz
wysokością temperatury i czasem wygrzewania. Pożądane właściwości technologiczne można
uzyskać poprzez właściwe dobranie szybkości nagrzewania i chłodzenia oraz temperatury
i czasu. Nawet niewielkie zmiany tych parametrów mają decydujący wpływ na uzyskane
efekty końcowe.
Praktycznie żelazo (Fe) występuje w dwóch odmianach. Odmiana żelaza trwała do
temperatury 912°C nazywana jest żelazem Ä… W temperaturze 912°C żelazo Ä… (alfa)
przechodzi w żelazo Å‚ (gamma). Å»elazo Å‚ wystÄ™puje do temperatury 1394°C, w tej
temperaturze nastÄ™puje przemiana w żelazo Ä…, trwaÅ‚e aż do temperatury topnienia tj. 1538°C.
TÄ™ wysokotemperaturowÄ… odmianÄ™ żelaza Ä… nazywano dawniej żelazem ´ (delta). Ponieważ
czyste żelazo jest metalem miękkim, z tego powodu nie znajduje szerokiego zastosowania w
technice jako materiał konstrukcyjny, z wyjątkiem żelaza  armco , specjalnej technicznej
odmiany żelaza. W technice żelazo znajduje zastosowanie w postaci stopów z węglem które
w zależności od zawartości węgla nazywane są stalami lub żeliwami. Stale to stopy żelaza z
węglem o zawartości węgla do 2% (ściślej punkt E - 2,11%). Żeliwa to stopy żelaza z węglem
o zawartości węgla ponad 2% (ściślej ponad 2,11%). Stopy o zawartości węgla powyżej
6,67% nie mają technicznego znaczenia ze względu na złe właściwości technologiczne.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
44
W stałych stopach żelaza z węglem występują różne składniki strukturalne których
przemiany podczas obróbki cieplnej umożliwiają uzyskanie pożądanych właściwości.
Najważniejszymi składnikami są:
Ferryt  jest to roztwór stały węgla w żelazie ą. Jest to prawie czyste żelazo o zawartości
wÄ™gla 0,02% w temperaturze 727ºC, w temperaturze normalnej zawartość wÄ™gla wynosi
ok. 0,008 %.
Austenit - jest to roztwór stały węgla w żelazie ł. Maksymalna rozpuszczalność węgla
w austenicie wynosi 2,11% w temperaturze 1148ºC i wraz z obniżaniem temperatury
zmniejsza siÄ™ do 0,8% w temperaturze 727ºC. W stalach WÄ™glowych austenit jest trwaÅ‚y
powyżej tej temperatury (727ºC).
Cementyt  węglik żelaza  powstający z roztworu ciekłego podczas krzepnięcia
(pierwszorzędowy) lub z austenitu lub ferrytu na skutek malejącej rozpuszczalności węgla
w żelazie (zarówno w żelazie ą jak i w żelazie ł).
Perlit  mieszanina eutektoidalna ferrytu i cementytu, zawierająca 0,8% C (ściślej
87% ferrytu i 13% cementytu). Powstaje z rozkÅ‚adu austenitu w temperaturze 727ºC.
Ledeburyt  jest to eutektyczna mieszanina austenitu i cementytu, tworzÄ…ca siÄ™ podczas
krzepniÄ™cia cieczy o zawartoÅ›ci 4,4%C w temperaturze 1148ºC. Po ochÅ‚odzenia do
temperatury 727ºC, austenit ledeburytu przemienia siÄ™ w perlit, tak że poniżej tej temperatury
występuje mieszanina perlitu i cementytu, jednak zasadniczy charakter ledeburytu zostaje
zachowany. Przemiany fazowe i wykres równowagi fazowej przedstawia rysunek (rys. 56).
Rys. 56. Układ równowagi żelazo  cementyt [9, s 150].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
45
Do szybkiego obniżania temperatury w trakcie przemian podczas obróbki cieplnej
używane są środki (ośrodki) chłodzące. Najczęściej stosowanym ośrodkiem chłodzącym jest
woda. Należy ona do najbardziej energicznie chłodzących ośrodków, oziębiając w całym
zakresie temperatur jednakowo szybko, co stanowi jej pewną wadę. Intensywność chłodzenia
zależy od jej czystoÅ›ci, zawartoÅ›ci gazów i temperatury (zalecana 15  40ºC). Dodatek soli
kuchennej zwiększa szybkość chłodzenia wody, dodatek mydła, gliceryny lub oleju zmniejsza
szybkość chłodzenia wody. Innym ośrodkiem chłodzącym jest olej. W porównaniu z wodą
zdolność chłodzenia oleju jest ok. cztery razy mniejsza, a nagrzany olej jeszcze mniej, co
wpływa korzystnie w zakresie niższych temperatur powodując zmniejszenie naprężeń
hartowniczych i w konsekwencji zmniejszenie odkształceń elementów. Temperatura kąpieli
olejowej powinna wynosić ok. 40  60ºC, ponieważ olej jest wtedy rzadszy i lepiej
odprowadza ciepło. Zalecane są jako ośrodek chłodzący oleje o małej lepkości, jednak ich
temperatura zapłonu jest niska co stwarza zagrożenie pożarowe. Oleje hartownicze posiadają
specjalne dodatki poprawiające ich właściwości technologiczne.
W uzasadnionych przypadkach jako ośrodka chłodzącego można użyć: kąpieli ze
stopionej soli hartowniczej, emulsji olejowej, sprężone powietrze czy w przypadku
hartowania cienkich przedmiotów płyty stalowe lub miedziane chłodzone wewnątrz
i zewnÄ…trz wodÄ….
Hartowanie polega na nagrzaniu stali do temperatury 30  50ºC powyżej temperatury
Ac3 -Ac3 , wygrzaniu w tej temperaturze i szybkim schłodzeniu w celu uzyskania struktury
martenzytycznej. Wysokość temperatury zależy od składu chemicznego stali, i od zawartości
węgla (rys. 57).
Rys. 57. Zakres temperatur hartowania stali węglowej [9, s 217].
Ponieważ maksymalna rozpuszczalność węgla w żelazie ą w temperaturze normalnej nie
przekracza 0,008% przez to otrzymany martenzyt jest przesyconym roztworem stałym
w żelazie ą . Obecność nadmiernej ilości atomów węgla powoduje zniekształcenia struktury
żelaza i w konsekwencji wysoką twardość. Warunkiem jednak jest dostatecznie duża
szybkość chłodzenia.
Przedmioty umieszczone w piecu nagrzewa się do temperatury hartowania. Szybkość
nagrzewania powinna wynosić ok. 10  20ºC na minutÄ™, w celu równomiernego nagrzania
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
46
elementu. Po osiągnięciu temperatury hartowania przedmiot należy wygrzać  czas
wygrzewania ok. 1 minuta na każdy milimetr przekroju. Po wygrzaniu detal należy szybko
schłodzić  najlepiej zanurzając go w wodzie lub w oleju. Przykładowe sposoby chłodzenia
przedmiotów przedstawione są na rysunku (rys. 58).
Rys. 58. Przykładowe sposoby chłodzenia przedmiotów podczas hartowania [9, s 224].
Odpuszczanie jest to zespół zabiegów cieplnych stosowanych dla przedmiotów wcześniej
zahartowanych, polega ono na nagrzaniu przedmiotu do temperatury niższej od temperatury
przemiany (Ac1), wygrzaniu w tej temperaturze a następnie schłodzeniu do temperatury
otoczenia. Chłodzenia może być wolne lub szybkie, ośrodkiem chłodzącym może być
(najczęściej) woda lub olej. Odpuszczanie jest zwykle stosowane w celu polepszenia
właściwości plastycznych elementów, przy jednoczesnym usunięciu (lub zmniejszeniu)
naprężeń własnych. Dla stali węglowej wyróżnić można: odpuszczanie niskie
(150  250ºC), którego celem jest częściowe usuniÄ™cie naprężeÅ„ hartowniczych przy
zachowaniu wysokiej twardości. Stosowane podczas np.: obróbki narzędzi. Odpuszczanie
Å›rednie (250  500ºC), którego celem jest obniżenie twardoÅ›ci i zwiÄ™kszenie odpornoÅ›ci na
uderzenia, przy zachowaniu wysokiej wytrzymałości i sprężystości. Stosowane przy wyrobie
np.: sprężyn. Odpuszczanie wysokie (500  650ºC), którego celem jest uzyskanie
maksymalnej udarności (odporności na uderzenia) i otrzymania właściwej struktury dla
materiałów konstrukcyjnych i optymalnych własności mechanicznych. Połączenie hartowania
i wysokiego odpuszczania nosi nazwÄ™ ulepszania cieplnego.
Na wynik odpuszczania oprócz temperatury wpływa także czas. Ten sam wynik można
uzyskać przez krótkie odpuszczanie z wyższej temperatury lub przez dłuższe odpuszczanie
w temperaturze niższej. Zalecane jest stosowanie dłuższego czasu przy niższej temperaturze
 dłuższe wygrzanie gwarantuje jednorodność struktury po odpuszczaniu.
Wyżarzanie to zespół zabiegów cieplnych polegających na nagrzaniu materiału do
określonej temperatury, wygrzaniu w tej temperaturze a następnie powolnym ochłodzeniu do
temperatury otoczenia. W zależności od: celu, temperatury i sposobu chłodzenia wyżarzania
podzielić można na (rys. 59): ujednoradniające  mające na celu usunięcie niejednorodności
składu chemicznego stali, zupełne  mające na celu rozdrobnienie struktury, normalizujące
- mające na celu uzyskanie jednolitej drobnoziarnistej struktury oraz polepszenie właściwości
plastycznych, rekrystalizujące  mające na celu usunięcie skutków odkształceń plastycznych
w przedmiotach poddanych obróbce plastycznej na zimno.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
47
Rys. 59. Zakres temperatur niektórych rodzajów wyżarzania [9, s 239].
Wyżarzanie w tej pracy zostało tylko zasygnalizowane, więcej informacji na ten temat
znajduje siÄ™ w literaturze.
Odpowiednikiem hartowania dla stopów metali kolorowych jest przesycanie. Przesycanie
polega na przemianach fazowych zachodzących w stopach, podczas chłodzenia, wynikające
ze zmieniającej się wzajemnej rozpuszczalności podstawowych składników stopu. W celu
określenia możliwości zwiększenia (lub zmniejszenia) twardości lub innych własności
technologicznych stopu należy przeanalizować wykres równowagi fazowej rozpatrywanego
stopu. W zdecydowanej większości przypadków obróbka cieplna stopów metali kolorowych
ogranicza się do niskotemperaturowych wygrzewań mających na celu usunięcie naprężeń
wewnętrznych minimalizujących skłonności do pęknięć lub do wyżarzań mających na celu
usunięcie skutków zgniotu podczas obróbki plastycznej na zimno.
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co to jest obróbka cieplna?
2. Czy potrafisz wymienić podstawowe rodzaje obróbki cieplnej?
3. Czy potrafisz wymienić podstawowe parametry obróbki cieplnej?
4. Czy potrafisz wymienić zmiany zachodzące podczas obróbki cieplnej w różnych
materiałach konstrukcyjnych?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj ulepszania cieplnego, przedstawionego na szkicu (rys. do ćwiczenia 1) wałka,
dobierz narzędzia kontrolno - pomiarowe do kontroli twardości, załóż, że zakład produkcyjny
posiada niezbędne wyposażenie. Materiał stal 45. Twardość po obróbce 25  30 HRC.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
48
Rys. do ćwiczenia 1.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) wyszukać odpowiednie strony poradnika ucznia,
2) dobrać na podstawie literatury parametry obróbki cieplnej,
3) wykonać obróbkę cieplną,
4) zapoznać się z instrukcją obsługi twardościomierza,
5) zmierzyć twardość elementu po obróbce cieplnej,
6) sprawdzić zgodność uzyskanych wyników z dokumentacją,
7) dokonać samooceny,
8) zaprezentować wykonanie zadania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- wyposażone stanowisko hartownicze,
- poradnik ucznia,
- poradnik mechanika,
- twardościomierz Rockwella, wraz z instrukcją pomiaru twardości,
- dokumentacja techniczna,
- detale ćwiczeniowe.
Ćwiczenie 2
Dokonaj, hartowania elementu przedstawionego na szkicu (rys. 86) docisku, dobierz
narzędzia kontrolno - pomiarowe do kontroli twardości, załóż, że zakład produkcyjny posiada
niezbędne wyposażenie. Materiał stal 55. Twardość po obróbce 35  40 HRC.
Rys. do ćwiczenia 2.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
49
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) wyszukać odpowiednie strony poradnika ucznia,
2) dobrać na podstawie literatury parametry obróbki cieplnej,
3) wykonać obróbkę cieplną,
4) zapoznać się z instrukcją obsługi twardościomierza,
5) zmierzyć twardość elementu po obróbce cieplnej,
6) sprawdzić zgodność uzyskanych wyników z dokumentacją,
7) dokonać samooceny,
8) zaprezentować wykonanie zadania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- wyposażone stanowisko hartownicze,
- poradnik ucznia,
- poradnik mechanika,
- twardościomierz Rockwella, wraz z instrukcją pomiaru twardości,
- dokumentacja techniczna,
- detale ćwiczeniowe.
Ćwiczenie 3
Dokonaj, wyżarzania rekrystalizującego, przedstawionego na szkicu (rys. do zadania 3)
zaczepu, dobierz narzędzia kontrolno - pomiarowe do kontroli twardości, załóż, że zakład
produkcyjny posiada niezbędne wyposażenie.
Rys. do zadania 3.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) wyszukać odpowiednie strony poradnika ucznia,
2) dobrać na podstawie literatury parametry obróbki,
3) wykonać obróbkę cieplną,
4) zapoznać się z instrukcją obsługi twardościomierza,
5) zmierzyć twardość elementu po obróbce cieplnej,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
50
6) sprawdzić zgodność uzyskanych wyników z dokumentacją,
7) dokonać samooceny,
8) zaprezentować wykonanie zadania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- wyposażone stanowisko hartownicze,
- poradnik ucznia,
- poradnik mechanika,
- instrukcja obsługi twardościomierza Brinella,
- twardościomierz Brinella,
- dokumentacja techniczna,
- detale ćwiczeniowe.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz: Tak Nie
1) scharakteryzować metody obróbki cieplnej?
2) ustalić parametry obróbki cieplnej prostych części?
3) wykonać obróbkę cieplną prostej części?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
51
5. SPRAWDZIAN OSI
GNI
Ć
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartÄ™ odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi.
5. W przypadku odpowiedzi zbliżonych wybierz tę, która wydaje ci się najlepsza.
6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na póz
niej i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.
8. Na rozwiÄ…zanie testu masz 60 min.
ZESTAW ZADAC
TESTOWYCH
1. Toczenie, to obróbka podczas której:
a) narzędzie wykonuje ruch obrotowy a przedmiot obrabiany przesuwa się,
b) przedmiot obrabiany wykonuje ruch obrotowy a narzędzie przesuwa się,
c) przedmiot obrabiany wykonuje ruch obrotowy i przesuwa siÄ™,
d) narzędzie wykonuje ruch obrotowy i przesuwa się.
2. Do dokładnej obróbki otworów należy użyć:
a) pilnika,
b) wiertła,
c) rozwiertaka,
d) freza.
3. Podczas polerowania na tokarce, płótno ścierne należy:
a) trzymać mocna jedną ręka,
b) trzymać ostrożnie oburącz,
c) zamocować w specjalnym przyrządzie,
d) owinąć wokół polerowanego detalu.
4. Hartowanie ma na celu uzyskanie twardej struktury zawierajÄ…cej:
a) martenzyt,
b) ferryt,
c) perlit,
d) grafit.
5. Podczas toczenia, użycie cieczy obróbczej ma na celu:
a) zmniejszenie oporów skrawania,
b) obniżenie temperatury przedmiotu podczas obróbki,
c) wypłukiwanie wiórów i naddatków obróbczych z obszaru obróbki,
d) ochronę narzędzia przed nadmiernym tępieniem się podczas pracy.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
52
6. Zamieszczony poniżej szkic przedstawia:
a) frezowanie przeciwbieżne,
b) frezowanie współbieżne,
c) frezowanie koła zębatego,
d) frezowanie rowka śrubowego.
7. Zamieszczone obok ostrze skrawające stosowane jest w obróbce:
a) plastycznej
b) wiórowej,
c) ściernej,
d) cieplnej.
8. Maksymalna długość wystającej z imaka części noża tokarskiego nie może przekraczać:
a) L = 1,0 H (1,0 wysokości noża),
b) L = 1,5 H (1,5 wysokości noża),
c) L = 2,0 H (2,0 wysokości noża),
d) L = 2,5 H (2,5 wysokości noża).
9. Stal jest to stop żelaza z węglem o maksymalnej zawartości węgla równej około:
a) 6,67 %,
b) 0,8 %,
c) 2,0 %,
d) 4,3 %.
10. Elektrokorund, to materiał narzędziowy stosowany podczas:
a) toczenia,
b) wiercenia,
c) szlifowania,
d) frezowania.
11. Przedmiot, podczas frezowania kół zębatych metodą kształtową, mocowany jest:
a) w imadle ślusarskim,
b) w podzielnicy,
c) łapami do stołu frezarki,
d) w imadle maszynowym.
12. Frezowanie, to obróbka podczas której:
a) narzędzie wykonuje ruch obrotowy a przedmiot obrabiany przesuwa się,
b) przedmiot obrabiany wykonuje ruch obrotowy a narzędzie przesuwa się,
c) przedmiot obrabiany wykonuje ruch obrotowy i przesuwa siÄ™,
d) narzędzie wykonuje ruch posuwisto zwrotny a przedmiot obrabiany przesuwa się.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
53
13. Ośrodkiem o największej szybkości chłodzenia jest:
a) olej,
b) woda,
c) powietrze,
d) stopiona sól.
14. Pomocniczy kÄ…t przystawienia, oznaczony jest na rysunku literÄ… :
A) A ,
B) B ,
C) C ,
D) nie ma takiego kÄ…ta.
15. Mikrometr umożliwia dokonanie pomiaru z dokładnością:
a) 0,01 mm,
b) 0,02 mm,
c) 0,03 mm,
d) 0,04 mm.
16. Wyrównoważenie dotyczy wyłącznie:
a) noży tokarskich,
b) frezów tarczowych,
c) rozwiertaków,
d) ściernic.
17. Imak narzędziowy, służy do mocowania:
a) noży tokarskich,
b) frezów tarczowych,
c) rozwiertaków,
d) ściernic.
18. Hartowanie, to obróbka dotycząca wyłączcie:
a) mosiÄ…dzu,
b) stali,
c) brÄ…zu,
d) aluminium.
19. Niezbędna do wykonania zamieszczonego obok elementu, długość pręta wynosi:
a) a + b + R/2,
b) a + b + R,
c) a + b + 1,5 R,
d) a + b + 2 R.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
54
20. Na wiertarce, rękawic można używać:
a) podczas obróbki gorących przedmiotów,
b) podczas obróbki ostrych przedmiotów,
c) w celu ochrony ręki przed skaleczeniem,
d) nigdy nie wolno używać rękawic podczas wiercenia.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
55
KARTA ODPOWIEDZI
ImiÄ™ i nazwisko..........................................................................................
Wykonywanie wybranych części mechanizmów zegarowych
Zakreśl poprawną odpowiedz

Nr
Odpowiedz
Punkty
zadania
1
A B C D
2
A B C D
3
A B C D
4
A B C D
5
A B C D
6
A B C D
7
A B C D
8
A B C D
9
A B C D
10
A B C D
11
A B C D
12
A B C D
13
A B C D
14
A B C D
15
A B C D
16
A B C D
17
A B C D
18
A B C D
19
A B C D
20
A B C D
Razem:
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
56
6. LITERATURA
1. Brodowicz W.: Skrawanie i Narzędzia. WSiP, Warszawa 1975
2. Dobrzański T.: Rysunek techniczny. WNT, Warszawa 2004
3. Czajkowski J.: Elementy przyrządów precyzyjnych. WSiP, Warszawa 1986
4. Górecki A.: Technologia Ogólna  podstawy technologii mechanicznej. WSiP, Warszawa
1984
5. Górski E.: Frezerstwo. WSiP, Warszawa, 1988
6. Lipski R.: Obróbka mechaniczna. PWSZ, Warszawa 1975
7. Maksymowicz A.: Rysunek Zawodowy. WSiP, Warszawa 1998
8. Podwapiński W. Al. : Technologia mechanizmów zegarowych. WSiP, Warszawa 1986
9. Rudnik S.: Metaloznawstwo. PWN Warszawa 1994
10. Tryliński W.: Poradnik konstruktora przyrządów precyzyjnych i drobnych. WNT,
Warszawa 1971
11. Topulos A.: Technologia Mechaniczna. WNT, Warszawa 1988
12. Mały poradnik mechanika. Praca zbiorowa. WNT, Warszawa 1999
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
57