OBRÓBKA
SKRAWANIEM
Ćwiczenie nr 1
IDENTYFIKACJA
NARZ
DZI
SKRAWAJ
CYCH
opracowanie:
Joanna Kossakowska
Tomasz Brzeziński
PO L ITE CH NI KA W A RS Z A WS KA
INSTYTUT TECHNIK WYTWARZANIA
ZAKA
AD AUTOMATYZACJI, OBRABIAREK
I OBRÓBKI SKRAWANIEM
1 CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi narzędziami do obróbki skrawaniem, tj. z
no\
ami tokarskimi, frezami oraz wiertłami. Podczas laboratoriów ka\
dy student otrzymuje nó\
tokarski
z zamontowaną płytką oraz komplet płytek skrawających. Zadaniem ka\
dego jest dokładne opisanie
otrzymanego narzędzia wraz z odczytaniem katalogowych własności danego narzędzia i płytek
skrawajÄ…cych.
2 PODSTAWY TEORETYCZNE
Przedstawione poni\
ej informacje są uzupełnieniem podstaw teoretycznych zawartych w [2] oraz w
wykładzie Geometria ostrza.
2.1 Rodzaje no\
y tokarskich
Podstawowe typy no\
y tokarskich, przedstawiono na rys. 1.
rys. 1 Podstawowe typy no\
y tokarskich: 1 - zdzierak prosty, 2 - zdzierak wygięty, 3 - wykańczak spiczasty, 4 - boczny
wygięty, 5 - wykańczak szeroki, 6 - boczny odsadzony, 7 - przecinak, 8 - czołowy, 9 - wytaczak prosty (do otworów
przelotowych), 10 - wytaczak spiczasty (do otworów nieprzelotowych), 11 - wytaczak hakowy
Przedstawiona powy\
ej nomenklatura, funkcjonująca do dziś dzień w obiegowym słownictwie,
zwiÄ…zana jest z obowiÄ…zujÄ…cymi niegdyÅ› normami. Wg obecnych norm typy no\
y opisuje siÄ™ symbolami
(patrz: załącznik), natomiast producenci narzędzi posługują się dodatkowo nazewnictwem związanym z
przeznaczeniem narzędzia (rys. 2)
2
rys. 2 Przykładowy podział no\
y tokarskich ze względu na odmianę obróbki
2.2 Budowa narzędzia
No\
e tokarskie ze względu na sposób łączenia dzielimy na jednolite, składane oraz łączone w
sposób trwały.
Nó\
tokarski jednolity (rys. 3a) jest to narzędzie, w którym zarówno część chwytowa jak i część
robocza wykonane są z jednego materiału, np. ze stali narzędziowej bądz
szybkotnącej. Narzędzie
łączone w sposób trwały posiada np. wlutowaną płytkę z węglika spiekanego w korpus ze stali
konstrukcyjnej (rys. 3b)
a) Nó\
tokarski jednolity
b) Nó\
tokarski z
wlutowaną płytką
rys. 3 No\
e jednolite i łączone w sposób trwały
Nó\
tokarski składany (rys. 4)  jest to narzędzie, które składa się z trzonka, płytki skrawającej oraz
elementu mocującego. Trzonek wykonany jest najczęściej ze stali konstrukcyjnej a do niego dokręcona
jest płytka skrawająca z węglika spiekanego, ceramiki czy materiału super twardego. Dzięki
3
zastosowaniu wymiennych ostrzy operator szybko mo\
e wznowić pracę na obrabiarce, bez konieczności
długotrwałego ostrzenia narzędzia.
rys. 4 Nó\
tokarski składany
2.3 Typ trzonka
Kolejnym elementem do określenia jest trzonek no\
a tokarskiego. Wszystkie jego dostępne
wielkości i kształty ją jasno określone przez Normę ISO (patrz załącznik).
.
rys. 5 Typowe przekroje trzonków no\
y tokarskich
W ostatnich latach du\
ym powodzeniem cieszy się równie\
mocowanie typu Capto (rys. 6)
rys. 6 Nó\
tokarski z mocowaniem Capto
System mocowania Capto jest jedynym modułowym systemem narzędziowym do wszystkich bez
wyjątku operacji skrawania metali. Równie skuteczny przy toczeniu, frezowaniu, wierceniu i
wytaczaniu. Te same narzędzia skrawające i oprawki/adaptery mogą być wykorzystywane w ró\
nych
zastosowaniach i na ró\
nych obrabiarkach, co pozwala na stworzenie ujednoliconego systemu
narzędziowego w całym zakładzie. Zapewnia to znaczące oszczędności na kosztach utrzymania. Istnieje
wiele mo\
liwości monta\
u narzędzi o zró\
nicowanej długości i konstrukcji. Ten sam system mo\
na
instalować w ró\
ny sposób na ró\
nych obrabiarkach.
4
2.4 Podstawowa geometria no\
y tokarskich.
Podstawowym parametrem narzędzi tokarskich jest usytuowanie głównej krawędzi skrawającej
względem chytu narzędzia, determinujący podział narzędzi na prawe i lewe. Nó\
lewy to taki, w którym
w pozycji pracy krawędz
skrawająca jest po tej samej stronie co kciuk lewej ręki. I odwrotnie. Sposób
określania kierunkowości norza, przedstawono na rys. 7
główna krawędz

skrawajÄ…ca
lewy prawy
f f
lewy prawy
rys. 7 Usytuowania ostrza względem chwytu
Odsadzenie (rys. 8), oznaczane literą  n , jest to odległość naro\
a ostrza od powierzchni bazowej
narzędzia. O Odsadzeniu mówimy wtedy, gdy odległość n jest większa od 0. Odsadzenie n decyduje o
mo\
liwościach technologicznych (czyli mo\
liwych do wykonania zabiegach) przez narzędzie (por. rys.
9 i rys. 10).
n n
nó\
z nó\
bez
odsadzeniem odsadzenia
rys. 8 Odsadzenie naro\
a
Mo\
liwości technologiczne narzędzia zale\
ą równie\
od kÄ…ta przystawienia.
Dla przykładu nó\
zdzierak prosty (rys. 9) posiadajÄ…cy kÄ…t przystawienia poni\
ej 90º oraz nie
posiadajÄ…cy odsadzenia mo\
e wykonywać jedynie toczenie wzdłu\
ne. Z kolei nó\
wygięty, posiadający
kąt przystawienia równie\
poni\
ej 90º ale posiadajÄ…cy odsadzenie, mo\
e wykonywać równie\
obróbkę
czołową, przy czym zmianie ulega naro\
e skrawające, pomocnicza krawędz
skrawająca oraz rozkład
kątów przystawienia i kąta naro\
a. Z kolei nó\
do toczenia profilowego (rys. 11), posiada kÄ…t
5
przystawienia ponad 90º i mo\
e wykonywać obróbkę w wielu kierunkach. W tym przypadku naro\
e
skrawajÄ…ce zostaje zawsze to samo, ale w zale\
ności od wykonywanego zabiegu zmieniać się mo\
e
zarówno usytuowanie kątów przystawienia jak i główna krawędz
skrawajÄ…ca. Nale\
y tu jednak
zaznaczyć, \
e nie ka\
dy nó\
o kÄ…cie przystawienia ponad 90º jest no\
em do toczenia profilowego.
Zakres zastosowania danego narzędzia podawany jest zawsze w katalogach narzędziowych danego
Producenta.
'
ºr
ºr µr
P'
s
Ps
f
rys. 9 KÄ…ty przystawienia i naro\
a oraz poło\
enie głównych krawędzi skrawających dla no\
a prostego prawego
ºr
Ps
µr
'
ºr '
ºr s
P'
µr
ºr
P'
s
Ps
f
f
rys. 10 KÄ…ty przystawienia i naro\
a oraz poło\
enie głównych krawędzi skrawających dla no\
a wygiętego prawego w
zale\
ności od kierunku posuwu
6
ºr
'
ºr µr
Ps
'
ºr
µr
ºr
P'
P' s
s
Ps
f
f
rys. 11 KÄ…ty przystawienia i naro\
a oraz poło\
enie głównych krawędzi skrawających dla no\
a prawego do toczenia
profilowego
Do pełnej znajomości podstawowej geometrii narzędzia konieczna jest wiedza na temat wartości
kątów w płaszczyz
nie ortogonalnej (rys. 12) oraz kierunku wzniosu płaszczyzny natarcia,
determinującego podział narzędzi na narzędzia o geometrii dodatniej (ło>=0) i narzędzia o geometrii
ujemnej (Å‚o<0).
Dopełnieniem znajomości podstawowej geometrii narzędzia jest znajomość kąta pochylenia
krawędzi skrawającej s (rys. 13). Tu podobnie kąt s mo\
e być dodatni lub ujemny.
Å‚ Å‚
o o
- -
Ä…o Ä…o
+ +
Po Po
Ps Ps
geometria geometria
dodatnia ujemna
rys. 12 Przekrój no\
a w płaszczyz
nie ortogonalnej
7
Po Po
Ps Ps
+ +
 
s s
- -
rys. 13 Widok no\
a w płaszczyz
nie PS
Pełną, podstawową geometrię no\
a na przykładzie no\
a tokarskiego wygiętego prawego, przy
zało\
eniu posuwu wzdłu\
nego, przedstawiono na rys. 14.
Å‚
o
-
Ä…o
+
Po
ºr µr '
ºr
Ps
f
+

s
-
rys. 14 Geometria no\
a wygiętego prawego w układzie narzędzia
2.5 PÅ‚ytki skrawajÄ…ce
2.5.1 Gatunek płytki
Aby dokładnie poznać gatunek materiału, z jakiego wykonana jest płytka skrawająca, nale\
y znajÄ…c
oznaczenie Producenta posłu\
yć się katalogiem. Oznaczenia te czasami naniesione są bezpośrednio na
płytce (rys. 15) bądz
na opakowaniu płytki (rys. 20, rys. 21)
8
rys. 15 Oznakowanie gatunku materiału płytki skrawającej na płytkach firmy Sandvik
Nie posiadajÄ…c oznaczenia, mo\
emy jedynie orientacyjnie określić materiał płytki. Płytki
ceramiczne, poza oczywistymi organoleptycznymi cechami, charakteryzują się brakiem łamacza wióra,
często nie ma równie\
otworu. PÅ‚ytki ceramiczne majÄ… zazwyczaj zaokrÄ…glonÄ… bÄ…dz
fazowaną krawędz

skrawającą. Poszczególne gatunki ceramiki mo\
na odró\
nić za pomocą kolorów:
- ceramika tlenkowa
o czysta  kolor biały
o mieszana  jasnoszary
o zbrojona  szaro-zielony
- ceramika azotkowa  kolor ciemnoszary
PÅ‚ytki borazonowe bÄ…dz
diamentowe (ze względu na swoją cenę) zazwyczaj mają jedynie
wbudowany tips bÄ…dz
wlutowane naro\
e z materiału supertwardego. Korpus płytki jest w tym przypadku
zazwyczaj węglikiem spiekanym.
Ró\
norodność gatunków węglików spiekanych uniemo\
liwia ich organoleptyczne rozró\
nienie.
Węgliki ró\
nią się między sobą wielkością ziarna, zawartością poszczególnych węglików i spoiwa,
brakiem bÄ…dz
występowaniem pokryć, rodzajem nanoszenia pokryć (CVD i PVD), grubością pokryć,
ró\
norodnością pokryć. Ponadto niekiedy stosuje się inne pokrycie na powierzchni natarcia, a inne na
powierzchni przyło\
enia. Charakterystycznym pokryciem jest natomiast złotawy azotek tytanu (TiN).
9
węglik spiekany pokrywany węglik spiekany niepokrywany
cermetale spieki ceramiczne
CBN PCD
rys. 16 Ró\
ne rodzaju gatunków płytek skrawających
2.5.2 Geometria płytki
Najwa\
niejsze geometryczne parametry płytki skrawającej to:
" kształt płytki i wielkość płytki
" promień naro\
a płytki
" kąt przyło\
enia płytki. Płytki ujemne mają zawsze kąt przyło\
enia równy 0º. PÅ‚ytki dodatnie
kilka-kilkanaśnie stopni
10
rys. 17 Kąt przystawienia w układzie płytki skrawającej
" Mikrogeometria płytki. Geometrie do toczenia mogą być podzielone na trzy podstawowe typy
zoptymalizowane do operacji obróbki wykańczającej, średniej i zgrubnej. Obszar roboczy
(rys. 19) ka\
dej geometrii mo\
e być odczytany na wykresie, na którym oznaczono zakresy
posuwu i głębokości skrawania dla których wiór jest łamany na akceptowalnym poziomie.
Stosuje siÄ™ tu znormalizowane oznaczenie:
- Obróbka zgrubna  R. (R  Rough)
- Obróbka średnia  M (M- Medium)
- Obróbka wykańczająca  F (F  Finisz)
rys. 18 Mikrogeometria płytki dla obróbki wykończeniowej (F) średniej (M) i zgrubnej (R) stali (P)
rys. 19 Obszary robocze płytek o ró\
nych mikrogeometriach
2.6 Kodowanie płytek  przykłady
Poni\
ej przedstawiono przykłady kodowania płytek skrawających stosowane przez producentów
narzędzi skrawających: Seco oraz Sandvik.
Firma Seco (rys. 20) poza podstawowym oznaczeniem ISO po myślniku dodaje równie\

oznaczenie rodzaju łamacza wióra (w przypadku podanym na rysunku jest to M3) oraz po przecinku
11
umieszcza równie\
gatunek materiału z jakiego wykonana jest płytka (tu: TP2500  typ węglika
spiekanego, oznaczenie Producenta). W przypadku tej płytki łamacz wióra posiada oznaczenie M co
sugeruje \
e płytka ta jest do obróbki średniej (M- Medium). Poza literą M w tym miejscu mo\
e
występować równie\
litera R (R  Rough) co oznacza obróbkę zgrubną oraz litera F (F  Finisz) co
oznacza obróbkę wykańczającą.
rys. 20 Przykład oznaczenia płytek skrawających  firma SECO
W firmie Sandvik (rys. 21), po kodzie ISO równie\
łamacze wióra są opisane po myślniku (PM), a
w następnej kolejności podany jest gatunek z jakiego wykonana jest płytka (w przypadku podanym na
rysunku jest to 4225  typ węglika spiekanego, oznaczenie Producenta).
rys. 21 Przykład oznaczenia płytek skrawających  firma Sandvik
Firma Sandvik dodatkowo w oznaczeniach płytek skrawających zawiera informacje do skrawania
jakiego materiału przeznaczony jest dany wyrób. W naszym przypadku oznaczenie to P (stal).
Poni\
ej wyszczególniona jest litera (M) oznacza tak samo jak w przypadku firmy Seco rodzaj
obróbki do jakiej jest przeznaczona płytka (tu: średnia)
12
Występuje równie\
oznaczenie Producenta, wskazujące do jakich warunków obróbki nadaje się
płytka (rys. 22)
rys. 22 Symbole określające warunki toczenia stosowane przez firmę Sandvik
Firma Sandvik dodatkowo na opakowaniu od płytek zawiera informacje o maksymalnych i
zalecanych parametrach obróbki.
3 WYKONANIE ĆWICZENIA
W części praktycznej nale\
y uzupełnić protokół z zajęć laboratoryjnych, w którym nale\
y
uwzględnić:
- Dokładny opis otrzymanego no\
a tokarskiego
- Dokładny opis otrzymanych płytek skrawających
Za pomocą kątomierzy i urządzeń specjalnych wyznaczyć następujące kąty otrzymanego no\
a:
- KÄ…ty przystawienia( główny ºr i pomocniczyºr )
- Kąt pochylenia krawędzi skrawającej s
- Kąty przyło\
enia i natarcia w płaszczyz
nie ortagonalnej PO
13
Aby wykonać pomiar nale\
y zapoznać się z obsługą kątomierza stolikowego IOS a następnie
przejść do pomiaru.
rys. 23 Kątomierz stolikowy IOS, 1 - płyta pomiarowa, 2 - poziomy kątomierz pomocniczy, 3 - poziomy kątomierz
rzutujący, 4 - kolumna, 5 - nakrętka, 6 - korpus kątomierza obrotowego, 7 - pionowy kątomierz obrotowy, 8 -
podstawa, 9 - ramię kątomierza, a - rowki podłu\
ne, b - rowki poprzeczne
14
rys. 24 Pomiar kÄ…tów ostrza kÄ…tomierzem stolikowym IOS: a) pomiar kÄ…ta ºr, b) ustawienie do pomiaru kÄ…tów Ä…o i
Å‚o, c) pomiar kÄ…ta Å‚o, d) pomiar kÄ…ta Ä…o, e) ustawienie do pomiaru kÄ…ta s, f) pomiar kÄ…ta s
15
rys. 25 Sprawdzanie kątów ąo i ło na kątomierzu Martynowa: 1 - stolik pomiarowy, 2 - kolumna, 3 - końcówka
Ä… Å‚
Ä… Å‚
Ä… Å‚
samonastawna, 4 - tarcza kątomierza pionowego z podziałką, 5 - tarcza kątomierza poziomego z podziałką, 6 - baza
oporowa
rys. 26 Schemat kątomierza KN-4: 1 - stolik pomiarowy, 2 - kolumna, 3 - końcówka samonastawna, 4 - tarcza
kątomierza z podziałką
4 LITERATURA
[1] Kunstetter St.: Podstawy konstrukcji narzędzi skrawających. WNT. Warszawa, 1980.
[2] Jemielniak K. Obróbka skrawaniem OWPW
[3] Katalogi firm narzędziowych
[4] Sandvik Poradnik obróbki skrawaniem
16