Laboratorium Obróbki

Ubytkowej

Obróbka wałka wielostopniowego

Dawid Kulczykowski

MiBM, L2

1.Cięcie materiału

 Jest to operacja rozdzielania materiału. Zaliczana jest do jednego z procesów obróbki plastycznej, polegającego na oddzielaniu jednej części materiału od drugiej. Cięcie stosowane jest najczęściej w obróbce materiałów, która polega na wytworzeniu takiego stanu naprężenia w żądanym miejscu, aby nastąpiło w nim pęknięcie obrabianego przedmiotu.

Rodzaje cięcia :

• cięcie dwoma krawędziami tnącymi - za pomocą stempla i matrycy;

• cięcie jedną krawędzią tnącą okrawaniu odkuwek, wygładzaniu otworów;

• cięcie gumą

• cięcie nożowe

• przebijanie otworów

• cięcie metodami spawalniczymi

• cięcie laserowe 

• cięcie plazmowe

• cięcie wodą 

2. Toczenie

Rodzaj obróbki wiórowej stosowany najczęściej do obrabiania powierzchni zewnętrznych i wewnętrznych przedmiotów w kształcie brył obrotowych. Istnieje możliwość uzyskiwania metodą toczenia również innych kształtów niż obrotowe. Podczas toczenia ruch główny wykonuje najczęściej obracający się przedmiot, natomiast ruchem pomocniczym jest ruch płaski narzędzia.

Obróbkę powierzchni zewnętrznych i większości wewnętrznych wykonuje się na tokarkach.

Ze względu na kształt powierzchni obrobionej można wyodrębnić następujące rodzaje toczenia:

• toczenie powierzchni walcowych,

• toczenie powierzchni stożkowych,

• toczenie powierzchni kształtowych.

Ze względu na kierunek ruchu posuwowego względem osi obrotu przedmiotu obrabianego rozróżnia się:

• toczenie wzdłużne, podczas którego wektor przesuwu jest równoległy do osi obrabianego przedmiotu,

• toczenie poprzeczne, podczas którego wektor przesuwów jest prostopadły do osi obrabianego przedmiotu.

Klasyfikacja tokarek

Tokarki można podzielić na:

• tokarki ogólnego przeznaczenia, na których mogą być wykonywane różne prace na różnych przedmiotach; obrabiarki należące do tej grupy są stosowane w różnych gałęziach przemysłu,

• tokarki specjalizowane, przeznaczone do wykonywania określonych prac na różnych przedmiotach; do grupy tej można zaliczyć tokarki do robót precyzyjnych, do toczenia kształtowego itp, obrabiarki te mogą być stosowane w różnych gałęziach przemysłu.

• tokarki specjalne-nazywane również branżowymi- przeznaczone do wykonywania jednej operacji na określonym przedmiocie obrabianym; można spośród nich wymienić tokarki: do narzynek, do osi wagonowych, do obręczy kół wagonowych itp, obrabiarki te są przeznaczone dla określonych gałęzi przemysłu.

W grupie tokarek ogólnego przeznaczenia można wyodrębnić tokarki:

• kłowe- należą do najczęściej stosowanych; nazwa ich pochodzi stąd, że są wyposażone w tzw. kły tokarskie, służące do mocowania obrabianych przedmiotów.

• wielonożowe-umożliwiają skrawanie jednocześnie wieloma nożami,

• tarczowe (łożowe i płytowe) - są stosowane do obróbki przedmiotów o dużej średnicy i małej wysokości. Mocuje się je na tarczach, osadzonych na wrzecionie tokarki.

• karuzelowe- są przeznaczone do obróbki przedmiotów o dużych wymiarach,

• rewolwerowe- są stosowane do obróbki przedmiotów o złożonych kształtach.

• półautomaty i automaty tokarskie- można na nich wykonywać: toczenie, wiercenie, rozwiercanie, pogłębianie, nacinanie gwintów, frezowanie rowków i kanałków.

Noże tokarskie

Noże tokarskie można podzielić na dwie grupy:

• noże ogólnego przeznaczenia, stosowane do obróbki różnych powierzchni różnych przedmiotów;

• noże kształtowe, wykonywane specjalnie do obróbki określonych powierzchni określonych przedmiotów.

Noże ogólnego przeznaczenia- w zależności od miejsca ich mocowania-dzieli się na imakowe i do głowic rewolwerowych.

Ze względu na sposób wykonania, noże imakowe dzieli się na:

• noże jednolite, w których ostrze i trzonek są wykonane z tego samego materiału,

• noże łączone w sposób trwały, w których ostrze i trzonek-wykonane z różnych materiałów-są połączone w sposób trwały.

• noże składane, w których ostrze i trzonek-wykonane z różnych materiałów-są połączone w sposób umożliwiający rozłączanie.

W zależności od położenia głównej krawędzi skrawającej noże imakowe można podzielić na

• noże prawe

• noże lewe

W zależności od położenia obrabianej powierzchni rozróżnia się noże imakowe:

• obtaczaki, przeznaczone do obróbki powierzchni zewnętrznych,

• wytaczaki, przeznaczone do wytaczania powierzchni wewnętrznych

Ze względu na uzyskiwaną dokładność obróbki noże imakowe można podzielić na:

• zdzieraki

• wykańczaki

Budowa Tokarki:

Tokarka uniwersalna

1. łoże

2. wrzeciennik

3. konik

4. suport narzędziowy

5. gitara z kołami zmianowymi

6. osłona

7. suport poprzeczny

8. skrzynka suportowa

9. śruba pociągowa

10. wałek pociągowy

11. wałek sterujący włączeniem i wyłączeniem wrzeciona

12. silnik napędowy

13. skrzynka napędowa

14. pomieszczenie wyposażenia elektrycznego

15. uchwyt samocentrujący

16. kły

17. urządzenie chłodzące przedmiot obrabiany

18. dźwignia zmiany i wyłączenia obrotów wrzeciona

19. wanna

20. skrzynka posuwowa

Parametry Skrawania

Szybkość skrawania

Szybkością skrawania nazywamy stosunek drogi którą pokona krawędź skrawającą narzędzia w kierunku głównego ruchu roboczego do czasu przebycia tej drogi.

$$V_{c} = \frac{\text{πdn}}{1000}\text{\ \ \ \ \ \ }\frac{\lbrack obr}{min\rbrack}$$

Vc- szybkość skrawania [m/min].

d - średnica przedmiotu obrabianego [ mm].

n – prędkość obrotowa przedmiotu obrabianego [obr/min].

Głębokość skrawania

Głębokością skrawania nazywamy różnice pomiędzy powierzchnią obrabianą, a powierzchnią obrobioną wyrażoną wzorem.

$$g = \frac{D - d}{2}\ \ \ \lbrack mm\rbrack$$

g – głębokość skrawania [mm].

D – średnica obrabiana [mm].

d – średnica obrobiona [ mm].

Posuw

Posuw oznaczamy literą f i wyraża wartość przesuniecie narzędzia noża tokarskiego w czasie jednego obrotu. Podczas obróbki mogą być wykonywane posuwy poprzeczne i wzdłużne.

W wyniku toczenia ruchy obrotowe i posuwowe sumują się doprowadza to że krawędź skrawająca wykonuje ruch śrubowy wokół obrabianego przedmiotu. Powoduje to iż z przedmiotu zostaje zdjęta warstwa materiału nazywana warstwą skrawana.

Pole przekroju poprzecznego tej warstwy obliczamy ze wzoru określonego iloczynem szerokości warstwy skrawanej (b_D) i jej grubości (h_D).

A_D = h_Db_D [mm²]

Analizując rysunek można zauważyć że pole przekroju poprzecznego warstwy skrawanej można przedstawić jako iloczyn posuwu i głębokości skrawania czyli

A_D = fg   [mm²]

Toczenie gwintów

Gwint jest to śrubowe nacięcie na powierzchni walcowej lub stożkowej, zewnętrznej lub też wewnętrznej. Komplementarne gwinty wewnętrzny i zewnętrzny mają tak dobry kształt, ze doskonale do siebie pasują. Rozróżniamy dwie odmiany toczenia gwintów: frezowanie kształtowe i frezowanie obwiedniowe. Do pierwszej metody stosuje się noże kształtowe pojedyncze oraz wielokrotne. Należy jednak wziąć pod uwagę fakt, że toczenie gwintów pojedynczym nożem na tokarce jest obróbką mało wydajną. Zaletą tego narzędzia jest jednak to, że jest proste w obsłudze i tanie. Mogą to być noże trzpieniowe, słupkowe i krążkowe. Są to zazwyczaj noże impaktowe do gwintów zewnętrznych i wewnętrznych. Dokładność gwintów uzyskiwana przy toczeniu nożem pojedynczym to średnio 2 klasy. W specjalnych warunkach można osiągnąć dokładność 1 klasy. Do obróbki gwintów trapezowych, prostokątnych, trójkątnych oraz nieznormalizowanych stosuje się toczenie pojedynczym nożem. Toczenie nożami wielokrotnymi umożliwia wykonanie gwintu w jednym przejściu, ale można je stosować tylko do obróbki sztywnych przedmiotów. Nóż ten wymaga długiego nabiegu ze względu na duży nakrój. Do nacinania gwintów istnieją także automaty tokarskie. Zasada pracy takiej maszyny przypomina pracę tokarki z tą różnicą, że wszystkie ruchy, takie jak np. ustawianie noża czy jego wycofywanie wykonuje obrabiarka. Cykl pracy narzędzia powtarza się do tej pory, aż zostanie wykonany pełny zarys gwintu.

 

Przed rozpoczęciem toczenia gwintu należy:

• Wybrać najlepsze noże wykorzystywane podczas toczenia,

• Zamocować wybrane narzędzia w imaku nożowym,

• Umieścić przedmiot, który będzie obrabiany w maszynie,

• Wybrać odpowiednie obroty wrzeciona,

• Dobrać odpowiedni posuw,

• Uruchomić maszynę tokarską,

• Naciąć gwinty według otrzymanego zlecenia.