ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY WIMiM Podstawy obróbki ubytkowej Laboratorium
ćw. nr 11	Temat: Badania skrawalności materiałów.
Grupa: IM1-31		Bepirszcz Łucja, Gapska Jolanta, Grzywaczewski Łukasz, Meljon Agnieszka, Paszkiewicz Sandra, Pleskot Paweł, Rońska Joanna, Soter Magdalena, Teszke Wojciech, Zaklukiewicz Paweł, Zybajło Krzysztof
Data wykonania ćwiczenia: 05.01.2010			Prowadzący: Dr inż. Janusz Cieloszyk	Podpis:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest praktyczna ocena skrawalności na podstawie skrawania różnych materiałów.

2. Wstęp teoretyczny

Obrabialność materiału - pełna charakterystyka z punktu widzenia możności jego obróbki np. spawaniem, kuciem, tłoczeniem, skrawaniem.

Skrawalność materiału - jest związana z powyższym pojęciem obrabialności materiału odniesiona do skrawania. Przez skrawalność materiału rozumie się pełną charakterystykę danego materiału określającą jego podatność na obróbkę skrawaniem.

Skrawalność uzależniona jest od następujących czynników:

• składu chemicznego i struktury materiału, wynikającej z technologii jego wytwarzania i przygotowania półfabrykatu przed obróbką skrawaniem

• sposobu, rodzaju i odmiany obróbki skrawaniem

• kształtu i właściwości materiału ostrza narzędzia

• stanu i właściwości obrabiarki

• warunków skrawania

Podstawowymi wskaźnikami oceny porównawczej różnych gatunków tej samej grupy materiałów pod względem skrawalności są:

• okresowa prędkość skrawania Vc_T

• chropowatość powierzchni obrobionej

• wiór jako wskaźnik

Przy określonej trwałości ostrza większa wartość okresowej prędkości skrawania dla danego gatunku materiału wskazuje na możliwość większej wydajności obróbki. Wskaźnik ten obejmuje wszystkie czynniki, które decydują o zużyciu ostrza, a częściowo również o chropowatości powierzchni obrobionej zgodnie z zależnością:

gdzie:
- wskaźnik (wysokość) chropowatości powierzchin

Cr - stała zależna od warunków obróbki

e i u - wykładniki potęgowe wyznaczone doświadczalnie

Wartość liczbowa wskaźnika skrawalności Ksk jest obliczana ze stosunku:

gdzie: Vc_TB - okresowa prędkość skrawania danego materiału

Vc_TA - okresowa prędkość skrawania przyjętego za wzorcowy w danej grupie materiałów

Chropowatość powierzchni obrobionej jako drugi, podstawowy wskaźnik skrawalności materiałów odnosi się głównie do obróbki dokładnej. Porównywanie poszczególnych gatunków materiałów, należących do tej samej grupy, odbywa się na podstawie pomiarów wysokości chropowatości powierzchni obrobionych próbek skrawanych w tych samych warunkach. Ten materiał, dla którego wskaźnik chropowatości powierzchni Ra lub Rz jest najmniejszy, uzyskuje najwyższą ocenę. Uzasadnieniem stosowania tego wskaźnika skrawalności jest możliwość uzyskania wysokiej gładkości powierzchni obrobionej, w pewnych przypadkach może wyeliminować dodatkowe operacje obróbki wykańczającej.

3. Przebieg ćwiczenia

Ćwiczenie zrealizowano tocząc dwa wałki ze stali 15 oraz 55 przy następujących parametrach:

- głębokość skrawania
mm

- posuw wzdłużny f = 0,18 mm/obr

- zmienna prędkość skrawania: 30; 40; 50; 65; 83; 100; 130; 165 obr/min

Jako wskaźnika oceny porównawczej różnych gatunków tej samej grupy materiałów pod względem skrawalności użyto chropowatości powierzchni obrobionej.

Zmieniając prędkość skrawania przetoczono kolejno wałki przy takich samych parametrach, a następnie zmierzono wartości chropowatości na profilometrze. Wyniki wydruków z profilometru zamieszczono na następnych stronach.

	15		55
n [obr/min]	[μm]	[μm]	[μm]	[μm]
30	4,04	20,19	2,18	15,20
40	4,00	19,37	2,26	15,39
50	3,71	17,96	3,37	16,45
65	3,42	16,03	2,52	16,28
83	3,47	16,50	3,22	20,95
100	3,36	15,23	2,89	18,71
130	3,39	17,12	4,19	22,50
165	3,90	21,66	3,60	30,81

4. Wnioski

W przeprowadzonym ćwiczeniu wyznaczyliśmy chropowatość powierzchni
oraz
w funkcji prędkości skrawania V_c. Z tej zależności ocenić można, który materiał z badanych jest lepiej skrawalny, jednak nie jest to pełna ocena tej właściwości materiału. Chcąc określić w pełni rzeczywistą skrawalność należy przeprowadzić szereg badań w zróżnicowanych warunkach skrawania.

Dla stali 15 wartość
= 4,04 μm dla 30 obr/min zmalała do 3,36 μm przy 100 obr/min, a następnie wzrosła do 3,90 μm dla 165 obr/min. Podobnie parametr
osiągnął najniższą wartość przy n = 100 obr/min. Stal 55 wykazała najniższą wartość obydwu wskaźników przy najmniejszej prędkości skrawania równej 30 obr/min.

Chropowatość powierzchni zarówno dla stali 15, jak i 55 zmienia się przy tych samych parametrach obróbki. Parametr
dla stali 15 maleje, natomiast dla stali 55 wzrasta. Na tej podstawie można stwierdzić, że 15 jest w warunkach danych w ćwiczeniu lepiej skrawalna niż 55. Identyczne zjawisko ma miejsce w przypadku wartość chropowatości
- dla stali 15 parametr ten maleje, natomiast dla stali 55 wzrasta przy zwiększanej prędkości skrawania.

- 1 -

---