Cel i zakres ćwiczenia

Ćwiczenie ma za zadanie zapoznanie ze strukturą wyznaczania naddatków obróbkowych oraz określeniem normy zużycia materiałów prętowych na przykładzie operacji toczenia.

Szkic przedmiotu obrabianego

Liczba stopni obróbki

$$K_{d} = \frac{T_{p}}{T_{c}} = \frac{1}{0,1} = 10$$

A więc:

s = 2   gdyz   K_d < 10

Naddatki międzyoperacyjne.

Dla obróbki zgrubnej:

2qb = Ta + 2(Ha_sr+Wa) + 2(Sa+eb) = 1 + 2(0,04+0,05) + 2 * 0, 04 = 1, 26 mm

gdzie:

• qb – naddatek na stronę w zabiegu wykonywanym,

• Ta – tolerancja wymiaru, otrzymanego podczas poprzedzającego zabiegu,

• Ha_śr – średnia wysokość chropowatości (mikronierówności powierzchniowych) otrzymanych podczas poprzedzającego zabiegu,

• Wa – głębokość warstwy powierzchniowej (tzw. warstwy wadliwej), otrzymana podczas poprzedzającego zabiegu,

• Sa – wartość wypadkowego odchylenia przestrzennego wzajemnie związanych powierzchni obrabianego przedmiotu, otrzymana podczas poprzedzającego zabiegu,

• eb – wartość błędów ustawienia (ustalenia i zamocowania), tj. błąd ustawienia powstały w zabiegu wykonywanym,

• indeks a – zabieg poprzedzający,

• indeks b – zabieg wykonywany (bieżący)

Dla obróbki kształtującej (wykorzystując poprzedni wzór):

2qb = 0, 1 + 2(0,01+0,05) + 0, 08 = 0, 3 mm

Do ćwiczenia zostanie użyty pręt Ø30mm

Obliczanie normy zużycia materiału:

Vm_cje = π * (13,5mm)² * 40 + π*(13mm)² * 30 + π * (12,5mm)² * 30 ≈ 0, 0535m³ * 10⁻³

$$m_{\text{cje}} = {Vm}_{\text{cje}}*q = 0,0535m^{3}*10^{- 3}*7800\frac{\text{kg}}{m^{3}} = 0,417kg$$

$$m_{p} = \pi*\left( 15\text{mm} \right)^{2}*100,3mm*7800\frac{\text{kg}}{m^{3}} = 0,552kg$$

$$N_{21} = \frac{m_{\text{cje}}}{m_{p}}*100\% = \frac{0,417kg}{0,552kg}*100\% = 75,5\%$$

Obliczanie ilości wałków wykonywanych z pręta 3,5m

$$\frac{3,5m}{\left( 0,1003m + 0,0065m \right)} \approx 32$$

Z 3,5m pręta można zrobić 32 wałki

Przebieg ćwiczenia.

Średnica półfabrykatu: Ø29,9mm

Parametry obróbki:

• dla obróbki zgrubnej: $n = 710\frac{\text{obr}}{\min}\ \ ,\ \ f = 0,47\frac{\text{mm}}{\text{obr}}$

• dla obróbki kształtującej: $n = 1120\frac{\text{obr}}{\min}\ \ ,\ \ f = 0,17\frac{\text{mm}}{\text{obr}}$

Pomiar promienia zaokrąglenia noży tokarskich dobranych do odpowiednich średnic:

• dla Ø27mm jest to 0,02mm

• dla Ø25mm oraz Ø26mm jest to 0,01mm

Pomiar obrobionego detalu:

Wymiar nominalny [mm]	Wymiar zaobserwowany [mm]	Tolerancja danego wymiaru [mm]
Ø27	Ø26,97	odchyłka dolna = - 0,1
Ø26	Ø26,15
Ø25	Ø25,13
100	99,7	0,87
60	60,79	0,74
30	31,27	0,52

Pomiar chropowatości powierzchni:

Średnica [mm]	Chropowatość powierzchni Ra [µm]
Ø27	12,28
Ø26	2,85
Ø25	30,9

Weryfikacja wykonania detalu:

• tylko pomiar średnicy Ø27mm mieści się w tolerancji warsztatowej,

• tylko wymiar 100mm mieści się w klasie dokładności IT14,

• nie otrzymano w żadnym przypadku chropowatości powierzchni zgodnej z rysunkiem,

Wnioski.

Podczas ćwiczenia nie uzyskano w żadnym przypadku żądanych chropowatości, gdyby został zmniejszony posuw podczas obróbki, bądź zwiększona prędkość obrotowa lub zastosowano więcej stopni obróbki, zwiększyłoby to dokładność wykończenia powierzchni.

Przy danej klasie dokładności wymiary detalu, nie mieszczą się w pełni w tolerancji. Duży wpływ na zaistniały fakt, mogło mieć to, iż detal był obrabiany na obrabiarce, która posiada już pewne luzy osiowe. Otrzymanie dokładnych wymiarów w takim przypadku jest znacznie utrudnione dla operatora.

Dosyć duże jest zużycie materiału do wykonania detalu, prawie 25% zamieniane jest w złom stalowy, co pod względem ekonomicznym nie jest zbyt dobrym wynikiem.