Politechnika Poznańska Instytut Technologii Mechanicznej Zakład Obróbki Skrawaniem	Wydział: WBMiZ Studium: Stacjonarne Semestr: VI Kierunek: ETI Rok akad.:2012/13

Zaawansowane techniki wytwarzania

Laboratorium (hala 20 – ZOS)

Prowadzący: dr inż. Paweł Twardowski tel. [phone] – pok. 618 (budynek A1)

Tematy ćwiczeń

1. Przeznaczenie i budowa narzędzi skrawających (narzędzia o określonej geometrii
   i narzędzia ścierne).

2. Ocena skrawalności różnych materiałów na podstawie pomiaru siły i temperatury skrawania.

3. Analiza zużycia różnych materiałów narzędziowych podczas toczenia.

4. Zastosowanie laserów w technologii maszyn

Literatura

1. Cichosz P.: Narzędzia skrawające. WNT Warszawa 2006.

2. Filipowski R., Marciniak M.: Techniki obróbki mechanicznej i erozyjnej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000.

3. Grzesik W. Podstawy skrawania materiałów metalowych. WNT - Warszawa 1998.

4. Kawalec M., Kodym J., Jankowiak M.: Laboratorium z podstaw skrawania. WPP 1984.

5. Oczoś K.: Kształtowanie materiałów skoncentrowanymi strumieniami energii. Redakcja Wydawnictw Uczelnianych Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1988.

6. Olszak W. Obróbka skrawaniem. WNT Warszawa 2008.

7. PN-EN ISO 4287:1999 – Specyfikacje geometrii wyrobów – Struktura geometryczna powierzchnii: metoda profilowa – Terminy, definicje i parametry struktury geometrycznej powierzchnii.

8. PN-ISO 3002-1+A1 – Podstawowe pojęcia w obróbce wiórowej i ściernej. Geometria części roboczej narzędzi skrawających. Terminologia ogólna, układy odniesienia, kąty narzędzia i kąty robocze oraz łamacze wióra.

9. Praca pod redakcją Żebrowskiego H.: Techniki wytwarzania. Obróbka wiórowa, ścierna i erozyjna. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2004.

10. Wieczorowski M., Cellary A., Chajda J.: Przewodnik po pomiarach nierówności powierzchni czyli
    o chropowatości i nie tylko. Politechnika Poznańska, Instytut Technologii Mechanicznej, Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych, Poznań 2003.

11. Wysiecki M.: Nowoczesne materiały narzędziowe. WNT Warszawa 1997.

Ćwiczenie 1. Przeznaczenie i budowa narzędzi skrawających

I. Zagadnienia do przygotowania

1. Budowa narzędzi jednolitych i składanych.

2. Części składowe narzędzi; identyfikacja części roboczej, chwytowej i łączącej.

3. Identyfikacja powierzchni natarcia i przyłożenia, krawędzi skrawających, naroża.

4. Materiały narzędziowe - skład, właściwości, zakresy stosowania (stal szybkotnąca, węgliki spiekane, cermetale, ceramika, materiały supertwarde - CBN, PKD i MKD, materiały ścierne).

II. Przebieg ćwiczenia

1. Zapoznanie się z ogólną budową narzędzi.

2. Narysowanie roboczych części wskazanych narzędzi.

3. Zapoznanie się z nowoczesnymi materiałami narzędziowymi i ich własnościami.

4. Zapoznanie się ze sposobem oznaczania narzędzi i materiałów narzędziowych.

5. Przeanalizowanie różnych rozwiązań narzędzi.

III. Sprawozdanie

1. Naszkicować wskazane narzędzia – opisać znaczenie symboli użytych w oznaczaniu narzędzi

2. Opisać poznane materiały narzędziowe pod względem ich właściwości (twardość, max. temperatura skrawania, wytrzymałość, udarność, zakresy stosowanych parametrów skrawania).

3. Opisać (narysować) przykładowe zastosowanie analizowanych narzędzi

Ćwiczenie 2. Ocena skrawalności różnych materiałów na podstawie pomiaru siły
i temperatury skrawania

I. Zagadnienia do przygotowania

1. Skrawalność materiałów i jej wskaźniki.

2. Rozkład składowych siły całkowitej przy toczeniu.

3. Wielkości charakteryzujące zmienność sił w czasie skrawania.

4. Wpływ różnych czynników na składowe siły całkowitej i temperaturę przy toczeniu (materiał obrabiany, narzędzie, parametry skrawania).

5. Sposoby pomiaru sił i temperatur.

6. Budowa i zasada działania tensometrycznego siłomierza tokarskiego.

II. Przebieg ćwiczenia

1. Zapoznanie się z obsługą tokarki oraz układem do pomiaru siły skrawania F_c i temperatury Θ.

2. Przeprowadzenie pomiarów siły skrawania F_c i temperatury Θ dla podanego zestawu materiałów i zmiennej prędkości skrawania v_c (określić zakres występowania narostu).

3. Przeprowadzenie pomiarów siły skrawania F_c i temperatury Θ dla podanego zestawu materiałów i zmiennego posuwu f

III. Sprawozdanie

1. Narysować schemat blokowy torów pomiarowych siły skrawania F_c i temperatury Θ .

2. Dla każdego badanego materiału sporządzić wykresy: F_c=f(v_c) i F_c=f(f ) oraz Θ=f(v_c) i Θ=f(f ).

3. Przeprowadzić analizę regresji i korelacji dla funkcji typu: oraz

4. Dokonać analizy wyników pomiarów.

5. Dokonać oceny skrawalności ze względu na wyznaczone wskaźniki.

6. Opracować wnioski.

Ćwiczenie 3: Analiza zużycia różnych materiałów narzędziowych podczas toczenia

I. Zagadnienia do przygotowania

1. Przyczyny, postacie i objawy zużycia ostrzy skrawających.

2. Różnica pomiędzy zużyciem a stępieniem ostrza (zużyciem dopuszczalnym). Kryteria stępienia ostrza.

3. Typowy przebieg zużycia ściernego z = f(t) oraz krzywa intensywności zużycia .

4. Trwałość ostrza i sposób jej wyrażania. Wpływ warunków skrawania na trwałość ostrza.

II. Przebieg ćwiczenia oraz sprawozdanie

1. Określić warunki badania ostrzy z różnych materiałów narzędziowych

2. Zmierzyć wskaźnik VBc zużycia ciągłego badanego ostrza po każdym przejściu

3. Powtórzyć badania dla różnych materiałów narzędziowych

4. Wykonać obliczenia: funkcji regresji VB(t), okresy trwałości ostrzy T, objętość usuniętego materiału Q oraz objętość właściwą Q_T zgodnie z „Instrukcją do ćwiczenia”

5. Przeprowadzić analizę wyników badań i opracować wnioski

	Politechnika Poznańska Instytut Technologii Mechanicznej Zakład Obróbki Skrawaniem	Technologia maszyn: Technologie kształtujące – Obróbka skrawaniem
Nazwisko i imię:	Semestr: 6	Wydział: FT
Temat ćwiczenia: Ocena skrawalności różnych materiałów na podstawie pomiaru siły i temperatury skrawania
Data wykonania ćwiczenia:	Data i podpis prowadzącego:	Ocena:

1. Badanie wpływu prędkości skrawania vc na wartość siły Fc śr i temperatury Θśr

Warunki badań: ap= f= 0,1 mm/obr

[m/min]

n	stal 45 ( d= mm )	PA6 ( d= mm )
[obr/min]	vc [m/min]	Fc śr [N]
56
112
224
450
900

1. Badanie wpływu posuwu f na wartość siły Fc śr i temperatury Θ śr

Warunki badań: ap= n= 630 obr/min

f	stal 45	PA6
[mm/obr]	Fc śr [N]	Θ śr [°K]
0,02
0,04
0,08
0,14
0,20

	Politechnika Poznańska Instytut Technologii Mechanicznej Zakład Obróbki Skrawaniem	Technologia maszyn: Technologie kształtujące – Obróbka skrawaniem
Nazwisko i imię:	Semestr: 6	Wydział: FT
Temat ćwiczenia: Analiza zużycia różnych materiałów narzędziowych podczas toczenia
Data wykonania ćwiczenia:	Data i podpis prowadzącego:	Ocena:

1) Pomiary zużycia:

Materiał obrabiany: ..............................	Materiał ostrza	1 przejście	2 przejście	3 przejście
		ts1=................min	ts2=................min	ts3=................min
Parametry skrawania: n=................[obr/min] f=.................[mm/obr] vc=...............[m/min]	...........................	VB=..................mm	VB=..................mm	VB=..................mm
	...........................	VB=..................mm	VB=..................mm	VB=..................mm

2. Obliczenia funkcji VB= A t^x

Materiał obrabiany	A	x	Równanie VB=At^x
.............................	.............................	.............................	.............................
.............................	.............................	.............................	.............................

2. Obliczenia: okresów trwałości T₁ i T₂, objętości usuwanego materiału Q₁ i Q₂, objętości właściwej usuniętego materiału przypadającej na koszt naroża płytki Q_T1 i Q_T2­

4) Tabela wyników

Kryterium stępienia VBmax	Materiał ostrza	Okresy trwałości T[min]	Objętości usuniętego materiału Q[mm]	Koszt naroża [PLN]	Objętość właściwa [mm^3/ PLN]

5) Wnioski końcowe