Procesy obróbki ubytkowej.pdf

Laboratorium: Procesy obróbki ubytkowej

Procesy obróbki ubytkowej

Obróbka ubytkowa

• to taki sposób nadawania kształtów i wymiarów przedmiotu, w wyniku którego usunięty zostaje

nadmiar materiału w postaci tzw. naddatku.

• rodzaje:

- obróbkaskrawaniem,

- obróbkaerozyjna,

Zależnie od kształtu i wymaganej chropowatości powierzchni przedmiotu stosuje się różne

rodzaje i sposoby obróbki skrawaniem. Różnią się one między sobą stosowanymi narzędziami oraz

charakterem ruchów, które wykonują narzędzia i przedmiot obrabiany.

SPOSOBY OBRÓBKI SKRAWANIEM

Rozróżnia się podstawowe sposoby obróbki skrawaniem:

a) Toczenie - przedmiot obrabiany wykonuje ruch obrotowy, narzędzie zaś (nóż tokarski)

przesuwa się równoległe do osi obrotu przedmiotu lub prostopadle do niej, bądź wykonuje

oba te ruchy łącznie. Toczenie stosuje się głównie w celu otrzymania powierzchni

walcowatych, stożkowatych lub kulistych.

b) Struganie - przedmiot i narzędzie wykonują ruchy prostoliniowe, stosuje się je przede

wszystkim do wykonywania płaszczyzn.

c) Wiercenie - narzędzie (wiertło) wykonuje ruch obrotowy i jednocześnie prostoliniowy

postępowy ruch posuwowy. Ten rodzaj obróbki służy do wykonywania otworów.

d) Frezowanie - narzędzie (frez) wykonuje ruch obrotowy, przedmiot obrabiany przesuwa się

prostoliniowo. Przedmiot może wykonywać również ruch prostoliniowy obrotowy

jednocześnie.

e) Szlifowanie - narzędzie (ściernica) wykonuje szybki ruch obrotowy. Przedmiot obrabiany

porusza się bądź ruchem prostoliniowym (szlifowanie płaszczyzn), bądź obrotowym

(szlifowanie powierzchni walcowych).

Oprócz podanych sposobów obróbki skrawaniem znane są inne np. wytaczanie, rozwiercanie,

pogłębianie, przeciąganie, gładzenie, docieranie.

W zależności od dokładności, kształtu, wymiaru i obrabianej powierzchni rozróżnia się

następujące rodzaje obróbki skrawaniem: zgrubna, średnio dokładna, dokładna i bardzo dokładna ,

zwana wykańczającą.

TOCZENIE

Najbardziej rozpowszechniony sposób obróbki skrawaniem polegający na oddzielaniu nożem

tokarskim warstwy materiału z przedmiotu, na obrabiarce zwanej tokarką.

Zależnie od kierunku ruchu posuwowego noża względem osi obrotu przedmiotu rozróżnia się

toczenie:

Wzdłużne (kierunek posuwu noża równoległy do osi obrotu przedmiotu),

Poprzeczne (kierunek posuwu prostopadły do osi obrotu przedmiotu),

Kopiowe tj. według wzornika sterującego ruchem posuwowym noża po dowolnej w zasadzie

linii.

Obróbka ubytkowa i spajanie

Laboratorium: Procesy obróbki ubytkowej

Toczenie może być wykonywane nożem pojedynczym lub jednocześnie kilkoma nożami

zamocowanymi w jednym imaku ( toczenie wielonożowe ).

Toczeniem kształtowym nazywa się toczenie krótkich brył obrotowych niecylindrycznych za

pomocą noża, którego ostrze ma kształt tworzącej obrabianego przedmiotu.

PARAMETRY TOCZENIA

Na przebieg procesu toczenia mają wpływ: prędkość, głębokość skrawania oraz posuw .

Zależą od nich trwałość ostrza noża, opór skrawania i dokładność wymiaru obrabianej powierzchni.

Pr ę ędko ś ś ć ć 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:

⋅

100

V- prędkość skrawania w m/min.

d - średnica przedmiotu obrabianego w min.

n- prędkość obrotów przedmiotu obrabianego w obr/min.

G ł ł ę ęboko ś ś ć ć skrawania - jest to grubość warstwy materiału usuwanej podczas jednego przejścia

narzędzia skrawającego.

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.

BUDOWA I RODZAJE NOŻY TOKARSKICH

Najbardziej typowym i najczęściej używanym w obróbce skrawaniem narzędziem jest nóż

tokarski . Nóż tokarski składa się z dwu zasadniczych części: trzonka (chwytu) i części roboczej .

Część chwytająca służy do ustawienia położenia narzędzia względem obrabiarki i jego

zamocowania w imaku tokarki. Natomiast część robocza narzędzia obejmuje elementy

konstrukcyjne, związane bezpośrednio z pracą narzędzia.

Poszczególne elementy części noża to (Rys. 1):

• powierzchnia natarcia - ma najcięższe zadanie do wykonania podczas procesu skrawania.

Ona, bowiem przejmuje cały nacisk wióra oddzielanego od obrabianego materiału.

Pozostałe powierzchnie ostrza, zwane powierzchniami przyłożenia, odgrywają podczas

skrawania drugorzędną rolę.

• główna powierzchnia przyłożenia – w wyniku przecięcia z powierzchnią natarcia tworzy

główną krawędź skrawającą

• pomocnicza powierzchnia przyłożenia – w wyniku przecięcia z powierzchnią natarcia

tworzy pomocniczą krawędź skrawającą .

Ostrze - jest to część narzędzia ograniczona powierzchniami natarcia i przyłożenia.

Kraw ę ęd ź ź skrawająca - stanowi linię przecięcia powierzchni natarcia i przyłożenia. Rozróżnia się

skrawającą krawędź główną i pomocniczą.

Naro ż że - jest to punkt ostrza narzędzia w miejscu przecięcia się krawędzi skrawającej głównej z

pomocniczą.

Obróbka ubytkowa i spajanie

π d

⋅ n

Laboratorium: Procesy obróbki ubytkowej

Rys. 1. Budowa ostrza noża tokarskiego

Noże tokarskie mogą być jednolite (monolityczne), łączone w sposób trwały lub składane (z

nakładaną płytką z węglików spiekanych lub materiałów metaloceramicznych).

Rodzaje no ż ży tokarskich:

• Noże zdzieraki i wykańczaki – Noże zdzieraki służą do obróbki zgrubnej i odznaczają się

masywną budową. Mogą być proste lub wygięte oraz lewe i prawe. Noże wykańczaki są

stosowane do obróbki dokładnej i wykańczającej. Zdejmują one cienką warstwę materiału i

nie są tak masywne jak zdzieraki.

• Noże odsadzone - mogą być lewe, prawe i obustronne. W nożach lewych i prawych część

robocza jest przesunięta w kierunku kciuka lub prawej ręki. Natomiast w nożu odsadzonym

obustronnie część robocza jest węższa od chwytu (trzonka) i względem niego jest odsadzona

symetrycznie.

• Noże zwykłe i kształtowe – w nożach kształtowych zarys krawędzi jest taki jaki ma być zarys

części wykańczanej tym nożem. Nóż wykonuje ruch prostopadły do osi obrabianego

przedmiotu.

Rys. 2. Przykłady noży imakowych; 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

Obróbka ubytkowa i spajanie

Laboratorium: Procesy obróbki ubytkowej

Rys. 3. Podstawowe rodzaje robót tokarskich: a) toczenie wzdłużne,

b) toczenie poprzeczne, c) toczenie stożków przy skróconym

suporcie, d) toczenie stożków przy przesuniętym poprzecznie

koniku, e) wytaczanie, f) wiercenie i rozwiercanie,

g) przecinanie, h) toczenie kształtowe nożem kształtowym,

i) toczenie kopiowe, j) toczenie gwintów

OGÓLNA BUDOWA TOKAREK

Tokarka jest obrabiarką skrawającą stosowaną do toczenia przedmiotów. Poza toczeniem

można wykonywać operacje: wytaczania, wiercenia, rozwiercania, przecinania, radełkowania , a z

użyciem dodatkowych przyrządów również frezowania i szlifowania .

Podstawowym rodzajem tokarki jest tokarka kłowa , umożliwiająca zamocowanie przedmiotu

obrabianego w kłach znajdujących się we wrzecionie i w koniku. Wrzeciono jest napędzane

silnikiem elektrycznym za pośrednictwem przekładni zębatych, które nadają przedmiotowi

obrabianemu różne prędkości obrotowe, zależnie od wymagań prędkości skrawania i średnicy

przedmiotu. Nóż zamocowany w imaku może się przesuwać razem z suportem wzdłuż prowadnic

łoża ( przesuw wzdłużny ) oraz poprzecznie względem osi wrzeciona ( przesuw poprzeczny ).

Niezależnie od tego możliwe jest ręczne przesuwanie górnych sań narzędziowych, co wykorzystuje

się do ustawienia noża względem przedmiotu oraz do toczenia krótkich przedmiotów. Mechanizm

posuwu noża tokarskiego uzyskuje się od skrzynki posuwów za pośrednictwem wałka pociągowego

(przy toczeniu wzdłużnym i poprzecznym) lub śruby pociągowej (przy toczeniu gwintów). Ruch

Obróbka ubytkowa i spajanie

Laboratorium: Procesy obróbki ubytkowej

obrotowy jest przenoszony z wrzeciona na przedmiot obrabiany za pomocą zabieraka lub uchwytu

szczękowego.

Wśród tokarek rozróżnia się:

1) Tokarki stołowe – ustawiane na stole, przeznaczone do obróbki małych przedmiotów.

2) Tokarki produkcyjne – bez śruby pociągowej, umożliwiające wykonywane wszelkich

robót tokarskich za wyjątkiem gwintowania.

3) Tokarki pociągowe – wyposażone w wałek pociągowy i śrubę pociągową, która

umożliwia nacinanie gwintu.

4) Tokarki ciężkie – stosowane w różnych gałęziach przemysłu ciężkiego.

TOKARKI POCIĄGOWE

Jedną z bardziej rozpowszechnionych tokarek w polskiej produkcji przemysłowej jest tokarka

pociągowa. Można na niej wykonywać, oprócz wielu innych robót, nacinanie gwintów.

BUDOWA TOKARKI POCIĄGOWEJ

Na jednym końcu łoża wyposażonego w prowadnice znajduje się wrzeciennik, a na drugim

końcu jest umieszczony konik. Z boku łoża znajduje się śruba pociągowa, wałek pociągowy,

zębatka oraz skrzynka posuwów, przenosząca napęd z wrzeciennika na suport. Na prowadnicach

łoża mogą się przesuwać sanie wzdłużne suportu za pomocą śruby pociągowej. Na saniach

wzdłużnych są umieszczone sanie poprzeczne, a na nich obrotnica. Obrotnica służy do ustawienia

pod dowolnym kątem sań narzędziowych wyposażonych w imak narzędziowy. We wrzecienniku

znajdują się mechanizmy przenoszące napęd z silnika na wrzeciono tokarki. Na wrzecionie jest

umieszczony uchwyt szczękowy wyposażony w cztery szczęki do zamocowania materiału podczas

obróbki. Typowym uchwytem jest uchwyt trzyszczękowy samocentrujący. Wrzeciono tokarki jest

wykonane w kształcie wałka z otworem przelotowym zakończonym stożkowo. W stożek ten wciska

się kieł, który wraz z kłem konika ustala niekiedy materiał podczas toczenia. Łoże tokarki jest

ustawione na dnie blaszanej wanny i wraz z nią jest przymocowany do podstawy.

Tokarka jest napędzana za pomocą silnika elektrycznego umieszczonego w podstawie, który

przez wałek i przekładnię przenosi napęd na wrzeciennik. Ruch obrotowy z wrzeciennika jest

przenoszony następnie za pomocą przekładni zębatej na przekładnię skrzynki przesuwów.

Uruchomienie kierunku obrotu umożliwiają dźwignia i wałek.

Ze względu na bezpieczeństwo obsługi przekładnie są osłonięte osłonkami. Do pompowania

cieczy chłodząco-smarującej służy pompa.

Wielkość tokarki kłowej jest określona rozstawem kłów oraz największą średnicą przedmiotu

toczonego w uchwycie lub w kłach.

Ło ż że tokarki - jest wykonane jako ż żeliwny odlew w kszta ł łcie 2 belek i 2 usztywnionych ż żebrami.

Górna cz ę ę ś ś ć ć ł ło ż ża to prowadnice suportu oraz konika. Na p ł łaskiej cz ę ę ś ści osadza si ę ę

wrzeciennik. Suport, wi ę ęc przesuwa si ę ę po prowadnicach zewn ę ętrznych, a konik po

prowadnicach wewn ę ętrznych (prowadnice s ą ą utwardzone i maj ą ą struktur ę ę ż żeliwa bia ł łego).

Wrzecienniki tokarki - wrzeciennikiem nazywa si ę ę zespó ł ł konstrukcyjny obrabiarki, w którym jest

u ł ło ż żyskowane wrzeciono. Zwyk ł łe we wrzecienniku s ą ą umieszczone równie ż ż przek ł ładnie do

zmiany pr ę ędko ś ści obrotowej wrzeciona oraz niezb ę ędne mechanizmy steruj ą ące. W zale ż żno ś ści

od rodzaju obrabiarki rozró ż żnia si ę ę wrzecienniki: tokarek, wiertarek, frezarek, szlifierek itp.

Wrzeciono - wrzecionem nazywa si ę ę cz ę ę ś ś ć ć obrabiarki w postaci wa ł łu, na którym osadza si ę ę uchwyt

do zamocowania przedmiotu obrabianego np.: w tokarce lub narz ę ędzia np.: we frezarce.

Wrzeciono to podstawowa cz ę ę ś ś ć ć robocza w obrabiarkach o ruchu roboczym obrotowym.

Przednia cz ę ę ś ś ć ć zwana końcówk ą ą jest przystosowana do zak ł ładania uchwytów i narz ę ędzi.

Konik - jest to zespó ł ł tokarki (lub szlifierki) s ł łu ż ż ą ący do podpierania obrabianych przedmiotów w

postaci wa ł łków ustawianych jednym końcem we wrzecionie. W wysuwanej tulei konika jest

osadzony kie ł ł, na którym wspiera si ę ę obrabiany przedmiot. Konik, osadzony na

Obróbka ubytkowa i spajanie

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: