1. Układ płaszczyzn w układzie odniesienia narzędzia

Układ odniesienia narzędzia na przykładzie noża tokarskiego.

Pr – płaszczyzna podstawowa płaszczyzna przechodząca przez rozpatrywany punkt równoległy do podstawy narzędzia i prostopadła do kierunku ruchu głównego

Ps – płaszczyzna krawędzi skrawającej, płaszczyzna styczna do płaszczyzny przechodzącej przez rozpatrywany punkt styczna do GKS i prostopadła do Pr

Po – płaszczyzna przekroju głównego, płaszczyzna przechodząca przez rozpatrywany punkt, prostopadła do Pr i prostopadła do Ps

Pf – płaszczyzna boczna, płaszczyzna przechodząca przez rozpatrywany punkt, prostopadła do Pr, równoległa do kierunku posuwu f

Pp – płaszczyzna tylna, płaszczyzna przechodząca przez rozpatrywany punkt, prostopadła do Pf i prostopadła do Pr

Pg – płaszczyzna największego spadku powierzchni natarcia

Pn – płaszczyzna normalna prostopadła do GKS i prostopadła do Pr

1. Kąty

Kat przyłożenia αo – mały wpływ na opór skrawania. Im ten kąt jest mniejszy tym większa siła tarcia; udział tarcia od strony powierzchni przyłożenia w wypadkowej sile skrawania jest niewielki.

Kąt natarcia γo - duży wpływ na sile skrawania, na wytrzymałość ostrza, przebieg przekształcenia warstwy w wiór naprężenia i odkształcenia występujące w strefie skrawania, opory skrawania, drgania dokładność odróbki.

Kąt pochylenia głównej krawędzi ostrza λ – wpływa na kierunek spływu wióra, sposób wcinania ostrza w materiał obrabiany, wytrzymałość ostrza, siły skrawania, dokładność obróbki.

Kąt przystawienia χ_r – wpływa na wytrzymałość wierzchołka ostrza, dokładność obróbki siły skrawania, drgania, chropowatość powierzchni, temperaturę skrawania, intensywność zużycia i trwałość ostrza.

Kąt przystawienia pomocniczy χr` - wpływa na chropowatość powierzchni i wytrzymałość ostrza.

1. Przyczyny dynamicznych zmian siły skrawania

Przebieg zmienności siły skrawania w czasie przy toczeniu wzdłużnym. Zmienność siły skrawania może być wywołana uderzeniami lub drganiami. Uderzenia spowodowane mogą być zarówno uruchomieniem jak i chwilowym zatrzymaniem noża pod pełnym obciążeniem na skutek jednorazowych niejednorodności w materiale. Uzewnętrznieniem wahań siły skrawania w procesie skrawania są drgania.

1. Zużycie ostrza

Zużycie powierzchni przyłożenia uwidacznia się na ostrzu w postaci szeregu równoległych rys, tworzących na całej czynnej długości tej powierzchni charakterystyczny ślad zużycia nierównomiernej szerokości. Na skutek zużycia powierzchni przyłożenia krawędzi traci pierwotny zarys, odsuwając się w głąb ostra.

Zużycie powierzchni natarcia – w miejscu zetknięcia wióra z powierzchnia natarcia, w pewnej odległości od krawędzi skrawającej powstaje ślad tego zetknięcia w postaci niewielkiego wgłębienia-rowka. Część ostrza staje się coraz słabsza.

Kryteria zużycia ostrza:

• Fizykalne kryterium zużycia ostrza-ostrze należy uznać za stępione gdy zaczyna się trzeci okres zużycia. Moment ten może być określony poprzez obserwacje niektórych zjawisk współtowarzyszących: zmiany kształtu ostrza na skutek ścierania, wzrost oporów i mocy skrawania, wzrost temperatury oraz drgania. Kryterium to stosowane jest przy obróbce zgrubnej.

• Technologiczne kryterium stępienia ostrza-ostrze należy uznać za stępione, kiedy stwierdzimy:

a)utratę dokładności wymiarów

b)pogorszenie dokładności powierzchni

• Ekonomiczne kryterium zużycia ostrza - powinno dopuszczać się tak wielkość zużycia aby uzyskać maksimum wartości: długotrwałości ostrza U lub żywotności ostrza W.

𝑈=𝑚∗𝑡 lub 𝑊=𝑚∗𝑀=𝑚∗𝑧∗𝑡𝑢

m – liczba okresów trwałości ostrza, liczba zaostrzeń,

t – okres trwałości ostrza,

M – okres pracy ostrza,

z – liczba czasów pracy ostrza w ciągu jednego okresu pracy ostrza,

t_u – czas pracy ostrza

Rodzaje zużycia:

• mechaniczne

• adhezyjne

• dyfuzyjne

• chemiczne

1. Okres trwałości ostrza – suma czasów pracy (skrawania) ostrza nowego lub od momentu naostrzenia do osiągnięcia umownego stępienia w niezmiennych warunkach obróbki.

Okres pracy ostrza – suma czasów skrawania, w czasie pomiędzy dwoma stępieniami przy zmiennych warunkach skrawania.

Żywotność ostrza U – suma wszystkich okresów pracy, które można uzyskać z danego ostrza, U=Mm=Mzt_u

m-liczba okresów trwałości ostrza, liczba zaostrzeń, t-okres trwałości ostrza, M-okres pracy ostrza, z-liczba czasów pracy ostrza w ciągu jednego okresu pracy ostrza, tu-czas pracy ostrza

1. Rozkład sił skrawania przy toczeniu a)wzdłużnym b)poprzecznym c)skośnym

Siła skrawania jest to siła z jaka narzędzie działa na przedmiot obrabiany. Indeksy stosowane przy oznaczaniu sił skrawania:

• c- dla kierunku ruchu głównego

• f- dla kierunku ruchu posuwowego

• e- dla kierunku wypadkowego ruchu skrawania

• p- dla kierunku prostopadłego do V_c i V_f

F=F_c+F_f+F_p

1. Wpływ kata przystawienia na siły skrawania związany jest ze zmianami czynnej długości krawędzi skrawającej ostrza i grubości warstwy skrawanej, jakie zachodzą przy zmianie tego kąta. W tych warunkach zmiany nacisków jednostkowych na powierzchniach przyłożenia i na tarcie, zmieniają się opory tarcia, rozkłady temp. i odkształcenia w warstwie skrawanej.

1. Wzór statyczno-doświadczalny na skład. siły skraw. przy toczeniu

F_c=C_c∙a_p^ec∙f^uc∙K_kc∙K_rc∙K_γc∙K_cc

C_c, e_c, u_c, K_rc, K_γc, K_cc-stałe, wykładniki i wsp. Poprawkowe wyznaczone doświadczalnie

Energia skrawania $E = P_{z} \bullet V \bullet t_{\text{skr}} = P_{z}\frac{\pi d \bullet n}{1000} \bullet t_{\text{skr}}\left\lbrack W \right\rbrack$

Moc skrawaniaN_skr = f • a_p • V_c • k_v[W]

Opór właściwy skrawania $k_{c} = \frac{F_{c}}{a_{p} \bullet f}$

Praca właściwa skrawaniaL_c = k_c • V

1. Podstawowe zespoły tokarki uniwersalnej

• Silnik elektryczny

• Łoże tokarki

• Wrzeciennik w którym jest wrzeciono, którego prędkości są stopniowane dzięki skrzynce prędkości, we wrzecienniku znajduje się przekładnia odboczkowa i nawrotnica, która zmienia kierunek obrotów na wałku wyjściowym.

• Przekładnia gitarowa składa się z 4 wymiennych kół i służy do zmiany przełożenia w łańcuchach kinematycznych kształtowania.

• Skrzynka posuwów spełnia rolę zespołu zmiany przełożenia w łańcuchu kinematycznym ruchu posuwowego.

• Suport: służy do nadania ruchu posuwowego narzędziu, w nim znajdują się mechanizmy do załączania śruby pociągowej

• Konik: służy do podparcia podczas toczenia długich lub ciężkich przedmiotów zamocowanych w uchwycie tokarki lub umocowanych w kłach.

1. Przekładnia odboczkowa w tokarce uniw.

Najczęściej redukujące o dwóch lub trzech przełożeniach charakteryzują się tym że wejście i wyjście jest na jednym wale stosowane są na przekładnie najbliższe wrzeciona do rozszerzenia zakresu prędkości ruchów głównych i posuwowych

1. Schemat łańcucha kin. posuwu gwintowego tokarki

S_n=S_p∙i_p∙i_odw∙i_zw∙i_g∙i_naw∙i_odb

skrzynka podstawowa- umożliwia uzyskanie wybranego skoku gwintów przekładnia ta składa się z szeregu osadzonych na dwóch równoległych wałkach przekładni zębatych o przełożeniach odpowiednio do przyjętego ciągłego skoku gwintów uzyskuje się to przez przekładnie z wpustem odchylonym zygzakowe Nortona , z kołami przesuwnymi

Przekładnia odwracająca- pozwala na zmianę przeniesienia napędu z jednego na drugi lub odwrotnie.

Zwielokratniająca- jest stosowana s zwiększania zakresu skoku uzyskiwanych z przekładni podstawowej. Składa się z dwóch dwójek przesuwnych z których uzyskuje się przełożenie 1:1, 1:2, 1:4, 1:8

Odboczka- znajduje się we wrzecienniku i pozwala na uzyskiwanie przełożeń 1:1, 1:8 co z przełożeniem zwielokratniającym pozwala na uzyskanie przełożeń 8/1, 4/1, 2/1, 1/1, 1/2, 1/4, 1/8

Gitarowa są mechanizmami o wymiennych kołach zębatych i s służą do zmiany przełożenia w łańcuchach kinematycznych. Przekładnia gitarowa składa się z dwóch par kół zębatych zmianowych

Nawrotnica- są mechanizmami do zmiany kierunku ruchu napędowego zespołu roboczego tzn. do zmiany kierunku ruchu suportu przy toczeniu gwintów prawych i lewych jak również przy kilku przejściach.

1. Rodzaje operacji na tokarkach uniw.

Toczenie powierzchni cylindrycznych zewnętrznych i wewnętrznych, toczenie stożków krótkich i długich, gwintowanie powierzchni zewnętrznych i wewnętrznych nożami tokarskimi do gwintów, przecinanie nożami.

1. Rodzaje przekładni stosowanych w skrzynkach posuwów gwintowych tok. uniw.

1. Z wpustem odchylnym

Składa się z kilku zazębiających się par kół zębatych na jednym wałku koła są osadzone na stałe na drugim luźne na tulei wewnątrz której przesuwa się wpust odchylony. Napęd przenoszony jest przez parę kół zębatych zależnie od położenia wpustu który wchodzi w rowek wpustowy koła osadzonego na tulei i w ten sposób przenosi napęd, przekładnia jest dla małych mocy.

1. Z zygzakiem

Składa się z par kół będących stale w zazębieniu. Przekładnie te stosowane są jako uwielokrotniające przełożenie innej przekładni skrzynki posuwowej. Najczęściej przełożenie tej przekładni wynosi 1:2, 4:8:16

1. Nortona

Zaletą jest otrzymanie przełożeń bardzo drobno stopniowanych co wykorzystuje się do nacinania gwintów których skoki stopniowane są według ciągu arytmetycznego

1. Błędy przedmiotów obrabianych na tokarkach

Można rozróżnić dwa typy błędów wymiarowo kształtowych wałków, spowodowane podatnością obrabiarki i przedmiotu:

• Gdy podatność przedmiotu jest większa od podatności wrzeciona i konika (występuje beczkowatość)

• Gdy podatność przedmiotu jest mniejsza od podatności wrzeciona i konika wtedy występuje błąd kształtu zwany wklęsłością.

Z punktu widzenia ryzyka powstania braków najbardziej niekorzystne są błędy wklęsłości.