1. Różnica pomiędzy obróbką ubytkową skrawaniem a obróbką ubytkową ścierną

W Przypadku obróbki wiórowej geometria i położenie ostrza(ostrzy) narzędzia sa ściśle zdefiniowane (toczenie, frezowanie). W przypadku obróbki ściernej geometria i położenie ostrzy są niezdefiniowane(przypadkowe) np. szlifowanie, dogładzanie.

2. Porównać materiały narzędziowe pod względem wytrzymałości na zginanie i udarność.

Najlepsza udarnością charakteryzują się stale szybkotnące. Węgliki spiekane wyraźnie mniejsza. Za węglikami spiekanymi klasyfikują się Cermetale a następnie Ceramika tlenowa.

Jeśli chodzi o wytrzymałość na zginanie to najlepsza wytrzmaloscia charakteryzuje się także Stal szybkotnąca, Kolejne w kolejności są Cermetale ,dalej wegliki spiekane nastepnie: Ceramika azotkowa i azotek boru, Ceramika tlenowa .Na końcu jest diament.

Twardość:

Diament , azotek boru, ceramika tlenowa, Cermetale i Ceramika azotkowa, węgliki.

Wytrzymałość na ściskanie:

Azotek boru, cermetale, węgliki spiekane, ceramika azotkowa, stale szybkotnące, ceramika tlenkowa, diament syntetyczny.

Odporność na temperaturę: Węgliki spiekane, stale szybkotnące,…

3. Cechy węglików spiekanych

Węgliki spiekane w porównaniu ze stalami szybkotnącymi wyróżniają się większa twardością i odpornością na oddziaływanie wysokich temperatur skrawania oraz na ścieranie. Maja one jednak małą ciągliwość, wytrzymałość na rozciąganie i zginanie oraz odporność na zmęczenie cieplne.

4. Definicja współczynnika spęczania wióra i jego znaczenie.

Współczynnik spęczania(zgrubienia) jest tzw. fizycznym wskaźnikiem skrawalności materiału określającym podatność materiału do odkształceń plastycznych w danych warunkach skrawania. Znając współczynnik spęczania wióra można określić szybkość spływu wióra po ostrzu

Współczynnik spęczania można wyznaczyć jako stosunek przekroju poprzecznego wióra i szerokości nominalnej warstwy skrawanej. Można tez go wyznaczyć w oparciu o znajomość ciężaru wióra i jego średniej długości.

8. Od czego zależy temperatura ostrza narzędzia?

Zależy od: własności materiału obrabianego i ostrza narzędzia, technologicznych parametrow skrawania(prędkość skrawania, posuw, głębokość skrawania),geometrii ostrza narzędzia, warunkow chłodzenia.

9. Co nazywamy zużyciem ostrza a co stępieniem/

Zużycie ostrza - postępująca w czasie zmiana własności skrawanych ostrza narzędzia skrawającego.

Stepienie ostrza - Stan ostrza, w którym jest ono niezdolne do dalszej pracy.

10. Definicja okresowej prędkości skrawania.

okresowa prędkość skrawania-zalecana prędkość podczas obróbki stosowana w celu osiągnięcia założonego okresu trwałości ostrza.

11. Od czego zależy skrawalność stali?

Na skrawalność materiałów ma wpływ wiele różnorodnych czynników, zarówno w fazie przygotowania półfabrykatu jak i w czasie obróbki skrawaniem.

Sa to skład chemiczny ,struktura materiału; Kształt ostrza narzędzia, rodzaj materiału ostrza, wymiary i kształt narzędzia, sposób, odmiana i rodzaj obrobki, sposób chłodzenia, wymiary i kształt warstwy skrawanej, prędkość ruchu głównego i pomocniczego.

12. Podac roznice pomiedzy układami odniesienia: (dla definiowania geometrii ostrza) narzędzia i roboczego

Układ narzędzia - służy do opisu geometrii ostrza, kiedy narzędzie znajduje się poza obrabiarka. Jest wykorzystywany do wykonywania narzędzia skrawającego, jego ostrzenia i kontroli jakości.

Układ roboczy(wykonawczy) służy do definiowania geometrii narzędzia zamocowanego na obrabiarce. Służy do określania geometrii ostrza w procesie skrawania.

13. Jakie wymagania stawia się materiałom narzędziowym?

- Wysoka twardość (o 20-30 HRC większa niż materiał skrawany)

- Odporność na zużycie (ścierne, adhezyjne, dyfuzyjne, chemiczne, cieplne)

- Duża wytrzymałość na ściskanie (na naciski)

- Wysoka udarność i wytrzymałość zmęczeniowa (obciążenia dynamiczne np. podczas frezowania)

- Bardzo dobra przewodność cieplna i niski współczynnik rozszerzalności cieplnej.

-Odporność na zmiany własności skrawanych w podwyższonych temperaturach)

14. Cechy stali szybkotnących.

Do zalet stali szybkotnących należy zaliczyć dobre właściwości wytrzymałościowe_szczegolnie wytrzymałość na zginanie i udarność, do wad zaś stosunkowo niska odporność na temperaturę.

15. Rozpływ ciepla w procesie skrawania i krotka charakterystyka.

Wydzielane ciepło jest unoszone przez wiór ,przejmowane przez ostrze narzędzia , materiał obrabiany i unoszone do otoczenia lub przenoszone przez płyn obróbkowy.

Udział ciepła przechodzącego do narzędzia materiału obrabianego i wióra zmienia się ze wzrostem prędkości skrawania. Ciepło wytwarzane w czasie skrawania nie powstaje równomiernie w całej masie odkształcanej warstwy skrawanej. Nierownomiernie rozłożone jest ciepło w ostrzu i w wiórze.

16. Rodzaje zużycia ostrza.

-zużycie wytrzymałościowe(wyszczerbienia, wykruszenia)

-ścieranie mechaniczne(ścieranie powierzchni roboczych ostrza przez twardsze cząstki materiału obrabianego)

-zużycie adhezyjne (powstawanie połączeń miedzy chemicznie czystymi powierzchniami podlegającymi tarciu i przesuniecie współpracujących powierzchni)

-zużycie dyfuzyjne (związane ze zmiana warunków skrawania)

-utlenianie i ścieranie produktów utlenienia (W wysokich temperaturach skrawania może nastąpić utlenienie dyfuzyjne materiału narzędzia pod wpływem działania tlenu powietrza.)

-odkształcenie plastyczne.

17. Zdefiniować pojecie skrawalności materiału i podać wskaźnik skrawalności.

Skrawalność materiału jest określana jako podatność materiału w danych warunkach obróbki na zmiany objętości, kształtu i wymiarów przez zeskrawanie określonej warstwy tego materiału.

Podstawowe wskaźniki skrawalności to:

- okresowa prędkość skrawania(zalecana prędkość podczas obróbki stosowana w celu osiągnięcia założonego okresu trwałości ostrza.)

- chropowatość obrobionej powierzchni.

5. Zdefiniować na przykładzie toczenie, toczenia, głębokość skrawania, grubość warstwy skrawanej, szerokość warstwy skrawanej, pole przekroju warstwy skrawanej.

Głębokość skrawania - jest to grubość warstwy materiału usuwanej podczas jednego przejścia narzędzia skrawającego.
Grubość warstwy skrawanej - stosunek przekroju poprzecznego wióra i szerokości nominalnej warstwy skrawanej.

Szerokość warstwy skrawanej-

Pole przekroju warstwy skrawanej- A_D=a_p*f [mm²]

a_p[mm]- glebokosc skrawania ; f -posuw.

18. Zdefiniowac wskaźnik zużycia ostrza na powierzchni przyłożenia.

W wyniku zużycia na powierzchni przyłożenia pojawia się starcie. Wskaźnikiem jest szerokość starcia.

19. Zdefiniowac pojecie żywotności ostrza.

Żywotność ostrza -(czasami nazywana okresem trwania). Jest ona równa sumie okresów trwałości ostrza możliwych do wykorzystania dla danego narzędzia.

Z=ΣT

Okres trwałości ostrza(T)-trwałość ostrza wyrażona czasem skrawania.

20. Rozszerzony wzór Taylora

K_i - stałe, uwzględniające wpływ pozostałych warunkow skrawania.

C_T- stała dla danych warunków skrawania

V_c - prędkość skrawania

a_p -głębokość skrawania

21. Podstawowy podzial wiórów z uwagi na postać geometryczna.

22. Rozklad sil skrawania z punktu widzenia narzedzia (szkic)

23. Zdefiniować wskaźnik zużycia ostrza na powierzchni natarcia.

W wyniku zużycia na powierzchni natarcia pojawia się rowek. Wskaznikami mogąbyc: odległość rowka,jego glebokosco.

Jedna z hipotez mówi ze powstawanie rowka jest związane z narostem na ostrzu. Inna hipoteza jest taka ze powstaje w wyniku różnej prędkości przemieszczania wióra względem powierzchni natarcia ostrza.

6. Rozklad sil w strefie scinania(szkic)

24. Zdefiniowac pojecie kryterium trwałości ostrza.

Kryterium trwałości ostrza - dopuszczalna(krytyczna) wartość zużycia ostrza lub jego wykruszenie czy wyłamanie.

25. Szkic ostrza skrawającego ze zdefiniowanymi podstawowymi powierzchniami i krawędziami.

26. Zdefiniowa (szkic) kata przystawienia χ i pochylenia krawędzi skrawającej λ. Który z nich może być ujemny?

Posuw - jest to przesunięcie noża na jeden obrót przedmiotu. Oznacza go się najczęściej literą „p” i wyraża się w mm/obr. Ruch ten może odbywać w kierunku równoległym do prowadnic łoża tokarki, wówczas nazywa się go posuwem wzdłużnym. Gdy nóż wykonuje ruch prostopadły to posuw nazywa się poprzecznym.

Siła skrawania - nazywa się taką siłę, z jaką ostrze narzędzia oddziałuje na materiał skrawany w celu oddzielenia od niego wióra. Siłę skrawającą F można rozłożyć na trzy wzajemnie prostopadłe siły składowe:

-siłę obwodową lub siłę styczną skrawania (główna siła skrawania),
-siłę posuwową lub poosiową skrawania,
-siłę odporową lub pionową skrawania

Prędkość skrawania - jest to stosunek drogi do czasu, w którym krawędź skrawająca narzędzia przesuwa się względem powierzchni obrabianego przedmiotu w kierunku głównego ruchu roboczego. Oblicza się według wzoru:
V_c=

V- prędkość skrawania w m/min.
d - średnica przedmiotu obrabianego w min.
n- prędkość obrotów przedmiotu obrabianego w obr/min.

Narzedzie sklada się z :

-Czesci roboczej

-Czesci chwytowej

Czesc narzędzia bioraca bezpośredni udzial w skrawaniu nazywana jest ostrzem.

Ostrze jest ograniczone przez trzy powierzchnie:

-powierzchnia przyłożenia

- pomocnicza powierzchnia przyłożenia

- powierzchnia natarcia

Powierzchnie te przecinaja się tworząc:

-Główną krawędź skrawajaca

-Pomocnica krawędź skrawajaca.

Parametry procesu skrawania:

-parametry kinematyczne

-parametry geometryczne

-parametry energetyczne

Parametry kinematyczne:

a)ruch główny. Powoduje przemieszcenie narzędzia względem przedmiotu obrabianego, umożliwiając skrawanie, w wyniku którego powstaje wior.Cecha ruchu głownego jest prędkość skrawania V_c.Dla ruchu obrotowego:

V_c=

D- srednica narzędzia lub przedmiotu[mm]

n-predkosc obrotow narzędzia lub przedmiotu[obr/min]

b)ruch posuwowy -ruch , w wyniku którego obróbce podlega przedmiot na calej długości. Ruch posuwowy jest najczęściej ciągły. Charakteryzuje się go wtedy przez prędkość posuwu.

Parametry geometryczne:

-Posuw na obrót f [mm/Obr]

-posuw minutowy f_t [mm/min]

-posuw na ostrze f_z [mm/z]-dla narzedzi wieloostrzowych

- posuw na skok f_s [mm/skok]

-glebokosc skrawania a_p[mm]

-nominalna grubosc warstwy skrawanej h_D [mm] =A_D/b_D

-nominlna szerokość warstwy skrawanej b_D [mm]

-nominalne pole przekroju warstwy skrawanej A_D=a_p*f [mm²]

Parametry energetyczne(silowe)

W skrawaniu całkowita sile skrawania F dzialajaca na ostrzu rozklada się na trzy prostopadle do siebie składowe.

F_c - Siła Głowna lub obwodowa

F_f - sila posuwowa

F_p- sila promieniowa

Geometria ostrza.

Geometrie ostrza okresla się w układach odniesienia. Układami odniesienia sa rodziny płaszczyzn przechodzące przez określony punkt na głównej krawędzi skrawającej S i pomocniczej krawędzi skrawającej S^' . Płaszczyzny oznacza się litera P z odpowiednim indeksem.Katy określone w tych plasczzyznach maja ten sam indeks co plasczzyzna.

Rozroznia sie układy odniesienia:

-narzedzia

-roboczy

Układ narzędzia:

Płaszczyzny w układzie narzędzia:

1. plaszczyzna podstawowa P_r - jest prostopadla lub rownolegla do bazowych elementow narzędzia oraz prostopadla do kierunku wektora prędkości skrawania.

2. plaszczyzna boczna P_f - jest prostopadla do plazczyzny podstawoej i rownolegla do wektora zamierzonego kierunku posuwu.

3. Plaszczyzna tylna P_p jest prostopadla do plasczczyzny podstawowej i bocznej.

4. Plaszczyzna głównej krawędzi skrawającej P_s

5. Płaszczyzna pomocniczej krawędzi skrawającej

6. Plasczzyzna ortogonalna

7. Płaszczyzna największego spadku powierzchni natarcia

8. Płaszczyna największego spadku powierzchni przyłożenia.

Przeważające zużycie powierzchni przyłożenia ostrza narzędzia wystepuje przede wszystkim przy malej grubości warstwy skrawanej, szczególnie przy obróbce kruchych materiałów.(żeliwo)

Przeważające zużycie na powierzchni natarcia ma miejsce w przypadku, gdy powierzchnia przyłożenia ochraniana jest przed zużyciem stabilnym narostem, a temperatura stykowa na powierzchni natarcia jest znacznie wyższa od temperatury na powierzchni przyłożenia.

---