Dr inż. Paweł Rokicki Politechnika Rzeszowska Katedra Materiałoznawstwa, Bud. C, pok. 204 Tel: (17) Obróbka skrawaniem

Transkrypt

1 Dr inż. Paweł Rokicki Politechnika Rzeszowska Katedra Materiałoznawstwa, Bud. C, pok. 204 Tel: (17) Obróbka skrawaniem

2 Obróbka skrawaniem Polega na oddzieleniu z obrabianej bryły za pomocą narzędzia nadmiaru materiału w postaci wiórów w celu uzyskania przedmiotu o żądanym kształcie Dłutowanie ręczne jest najprostszym przykładem skrawania

3 Drewniane urządzenia do wiercenia otworów w kamieniu używane w epoce kamiennej Drewniana tokarka napędzana siłą mięśni ludzkich

4 Narzędzia skrawające z 18 wieku

5 Narzędzia skrawające Nóż tokarski -Powierzchnia natarcia -Powierzchnie przyłożenia: główna, pomocnicza, łączna

6 Kształt ostrza określony jest za pomocą kątów: -Przyłożenia -Zaostrzenia -Natarcia Wpływ kąta pochylenia głównej krawędzi skrawającej na kierunek odprowadzenia wiórów

7 Ruchy podstawowe w operacjach skrawania Toczenie Kierunki ruchów podstawowych przy różnych odmianach toczenia Struganie Kierunki ruchów podstawowych przy struganiu a) poprzecznym, b) wzdłużnym

8 Frezowanie Kierunki ruchów podstawowych przy frezowaniu a) przeciwbieżnym, b) współbieżnym Szlifowanie Kierunki ruchów podstawowych przy różnych odmianach szlifowania

9 Zjawiska występujące w procesie skrawania Rozkład naprężeo Schemat rozkładu naprężeo podczas skrawania Położenie płaszczyzny ścinania w materiale warstwy skrawanej Rodzaje wiórów Ciągły Członowy Cząstkowy

10 Segmented chip Continuous chip Transus regime

11 Toczenie Tokarki: 1. ogólnego przeznaczenia, 2. specjalizowane, 3. specjalne (branżowe). Tokarki ogólnego przeznaczenia: Tokarka kłowa pociągowa

12 Tokarka tarczowa Tokarka karuzelowa

13 Budowa tokarki 1 i 2 nogi, 3 łoże, 4 - wanna na wióry chłodziwo, 5 wrzeciennik, 6 prowadnice, 7 - suport wzdłużny, 8 - konik z kłem, 10 - szczeki uchwytu, 11 uchwyt, 12 - sanie poprzeczne, 13 obrotnica, 14 - sanie narzędziowe, 15 - imak narzędziowy, 16 - skrzynka suportowa, Do ręcznego przesuwu suportu poprzecznego służą: 17 zębatka, 18 - koło ręcznego posuwu Do samoczynnego przesuwu suportu: napęd z wrzeciennika zostaje przekazany przez skrzynkę posuwów 19 oraz wałek pociągowy 20 do mechanizmu napędowego suportu

14 Schemat konstrukcji obrabiarki

15 Schemat rozmieszczenia zespołów napędowych w tokarce

16 Noże tokarskie

17 Noże tokarskie proste prawe: a) zdzierak, b) wykaoczak Noże tokarskie wytaczaki wygięte prawe: a) zdzierak, b) wykaoczak Noże tokarskie przecinaki osadzone: a) w prawo, b) w lewo, c) środkowo

18 Nóż tokarski oprawkowy jednolity nakładkowy zgrzewany

19 Sposoby toczenia wzdłużne - kierunek posuwu noża jest równoległy do osi toczenia lub nachylony do niej pod kątem mniejszym od 45, poprzeczne - kierunek posuwu noża jest prostopadły do osi toczenia lub nachylony do niej pod kątem większym od 45.

20 Sposoby mocowania przedmiotów W kłach Na czpieniu tokarskim

21 W uchwycie Na tarczy rokarskiej Trójszczękowy samocentrujący uchwyt tokarski Czteroszczękowy uchwyt tokarski

22 Tokarka uniwersalna

23 Tokarka tarczowa

24 Tokarka kłowa pociągowa

25 Tokarka karuzelowa

26 Tokarka CNC

27 Tokarka do drewna Tokarka zegarmistrzowska

28 Przegląd niektórych typowych odmian toczenia Lp. Nazwa odmiany toczenia Określenie obrobionej powierzchni Szkic przykładowy Nazwy noży stosowanych w przykładach Możliwe sposoby mocowania przedmiotu pokazanego na szkicu przykładowym 1. Toczenie wzdłużne (2) lub poprzeczne (1) i (3) Zewnętrzna walcowa stopniowa Proste (2) Wygięte (1) Osadzone (3) W uchwycie samocentrującym lub w kłach 2. Toczenie wzdłużne stożków Zewnętrzna stożkowa niestopniowa Osadzony wygięty prawy (lub prosty) W uchwycie samocentrującym lub w kłach

29 3. Toczenie wzdłużne gwintu Zewnętrzna kształtowa gwintowa Nóż gwintowy osadzony (lub prosty) W uchwycie samocentrującym lub w kłach 4. Toczenie wzdłużne kształtowe Zewnętrzna kształtowa dowolna Prosty środkowy łukowy W uchwycie samocentrującym 5. Toczenie poprzeczne Zewnętrzna walcowa niestopniowa na Prosty środkowy prostoliniowy W uchwycie samozaciskowym 6. Toczenie poprzeczne płaskie Zewnętrzna płaska niestopniowa na Wygięty prawy prostoliniowy W uchwycie samocentrującym

30 7. Toczenie poprzeczne Zewnętrzna płaska stopniowana Wygięty prawy W uchwycie samocentrującym lub w kłach 8. Zataczanie Zewnętrzna kształtowa spiralna Kształtowy trzonkowy Na trzpieniu 9. Wytaczanie wzdłużne (1) lub poprzeczne (2) Wewnętrzna walcowa stopniowana Wytaczaki prawe: wygięty (1) i wygięty hakowy (2) W uchwycie samocentrującym 10. Wytaczanie wzdłużne kształtowe Wewnętrzna kształtowa kulista Wytaczak prosty środkowy łukowy W uchwycie samocentrującym

31 11. Wytaczanie poprzeczne Wewnętrzna płaska stopniowana Wytaczak wygięty prawy W uchwycie samocentrującym 12. Wytaczanie poprzeczne kształtowe Wewnętrzna kształtowa dowolna Wytaczak wygięty kształtowy prawy W uchwycie samocentrującym

32 Frezowanie - współbieżne - przeciwbieżne Schemat rozmieszczenia zespołów napędowych ruchomych podstawowych we frezarce poziomej

33 Frezarki Frezarka pozioma Frezarka pionowa Frezarka uniwersalna Frezarka wzdłużna Frezarko kopiarka

34 Frezy

35 Frezy Frez walcowy nasadzany Frez tarczowy trzystronny Frez tarczowy trzpieniowy Frezy tarczowe piłowe o ostrzach jednościnowych a) gruboostrzowy, b) drobnoostrzowy Frez palcowy trzpieniowy Kierunki ruchów podstawowych przy frezowaniu obwiedniowym wałka wielowypustowego

36

37 Frez walcowo czołowy Głowica frezowa o ostrzach płytkowych Głowica frezowa o ostrzach nożowych Frezarski uchwyt zaciskowy: a) w stanie rozłożonym (częściowo w przekroju), b) w stanie złożonym

38

39 Przykłady drobnoostrzowych frezów trzpieniowych o różnych kształtach

40 Różne stadia wykonania freza napawanego: a) walec po napawaniu, b) po toczeniu, c) frez po wyfrezowaniu rowków, d) po hartowaniu i szlifowaniu ostrzy

41 Frezowanie gwintu zewnętrznego walcowym frezem do gwintu Frezowanie gwintu wewnętrznego walcowym frezem do gwintu Frezowanie gwintu zewnętrznego tarczowym frezem do gwintu Frezowanie gwintu wewnętrznego tarczowym frezem do gwintu

42 Przykłady obrabianych przedmiotów i frezów kształtowych do frezowania zwykłego Przykłady obrabianych przedmiotów i frezów kształtowych do frezowania obwiedniowego

43 Przegląd niektórych typowych odmian frezowania Lp. Nazwa odmiany frezowania Określenie obrobionej powierzchni Szkic przykładowy Nazwy frezów stosowanych w przykładach Frezarki na których może byd wykonywany obrabiany przedmiot 1. Frezowanie obwodowe Zewnętrzna niestopniowa na Walcowy nasadzany jednostronny śrubowy Frezarka pozioma 2. Frezowanie czołowe Zewnętrzna niestopniowa na Głowica frezowa nożowa Frezarka pionowa lub pozioma 3. Frezowanie załamania Zewnętrzna stopniowana Palcowy trzpieniowy dwustronny śrubowy Frezarka pionowa lub pozioma

44 4. Frezowanie spłaszczenia Zewnętrzna niestopniowa na Walcowy nasadzany śrubowy Frezarka pozioma 5. Frezowanie zukosowania Zewnętrzna niestopniowa na Kątowy nasadzany jednostronny prostoliniowy Frezarka pozioma lub pionowa 6. Frezowanie rowka Wewnętrzna stopniowana Palcowy trzpieniowy dwustronny śrubowy Frezarka pionowa lub pozioma 7. Frezowanie rowka teowego Wewnętrzna stopniowana Tarczowy trzpieniowy na przemian skośny Frezarka pionowa lub pozioma

45 8. Frezowanie prowadnicy trapezowej Wewnętrzna stopniowana Kątowy trzpieniowy dwustronny czołowo-stożkowy Frezarka pionowa lub pozioma 9. Frezowanie zespołowe Zewnętrzna stopniowana Zespół frezów (tarczowe i walcowy) Frezarka pozioma 10. Frezowanie rowka wiórowego gwintownika Wewnętrzna kształtowa Tarczowy kształtowy nasadzany Frezarka pozioma 11. Frezowanie kopiowe płaskie Zewnętrzna kształtowa Palcowy trzpieniowy jednostronny śrubowy Frezarko kopiarka

46 12. Frezowanie kopiowe przestrzenne Zewnętrzna kształtowa Palcowy trzpieniowy dwustronny kształtowy Frezarko kopiarka (przestrzenna) 13. Frezowanie gwintu zewnętrznego Zewnętrzna kształtowa gwintowa Walcowy nasadzany kształtowy do gwintów Frezarka do gwintów 14. Frezowanie zębów śrubowych Zewnętrzna kształtowa Tarczowy nasadzany do uzębieo Frezarka pozioma 15. Frezowanie obwiedniowe zębów prostych Zewnętrzna kształtowa Ślimakowy do uzębieo Frezarka obwiedniowa

47 16. Przecinanie Powierzchnia cięcia Piłowy tarczowy nasadzany Frezarka pozioma

48 Szlifowanie Jest to obróbka wykooczeniowa powierzchni za pomocą narzędzi ściernych, w wyniku której uzyskujemy duże dokładności wymiarowe i kształtowe oraz małą chropowatośd Szlifierka kłowa Szlifierka bezkłowa Szlifierka do otworów Szlifierka do wałów korbowych

49 Przykłady przedmiotów nadających się do szlifowania bezkłowego

50

51 Kształty ściernic

52 Kształty ściernic trzpieniowych Tarczowa płaska (NSDa), walcowa (NSDb), stożkowo-walcowa (NSDd), stożkowa (NSDe), stożkowa ścięta (NSDf), kulista (NSDh)

53 Schematy różnych struktur ściernic: a) zwarta, b) średnia, c) luźna Różne kąty natarcia ziarn ściernych ściernicy

54 Przegląd niektórych typowych odmian szlifowania Lp. Nazwa odmiany szlifowania Określenie obrobionej powierzchni Szkic przykładowy Nazwy ściernic stosowanych w przykładach Szlifierki na których może byd wykonywany obrabiany przedmiot 1. Obwodowe szlifowanie płaszczyzny Zewnętrzna niestopniowa na Tarczowa płaska Szlifierka do płaszczyzn 2. Szlifowanie czoła Zewnętrzna niestopniowa na Tarczowa jednostronnie ścięta (1), tarczowa z jednostronnym wybraniem od strony obrabianej powierzchni Szlifierka kłowa 3. Szlifowanie wgłębne Zewnętrzna niestopniowa na Tarczowa płaska z dwustronnym wybraniem Szlifierka kłowa

55 4. Szlifowanie bezkłowe przelotowe Zewnętrzna niestopniowa na Tarczowa płaska lub z dwustronnym wybraniem Szlifierka bezkłowa 5. Szlifowanie bezkłowe nieprzelotowe Zewnętrzna stopniowana Tarczowa płaska lub z dwustronnym wybraniem Szlifierka bezkłowa 6. Szlifowanie stożków zewnętrznych długich (1) i krótkich (2) Zewnętrzna niestopniowa na lub stopniowana Tarczowa płaska (1) i jednostronnie ścięta (2) Szlifierka kłowa 7. Szlifowanie załamania Zewnętrzna stopniowana Tarczowa płaska Szlifierka do płaszczyzn

56 8. Szlifowanie obiegowe otworu przelotowego Wewnętrzna niestopniowa na Walcowa do otworów przelotowych Szlifierka planetarna 9. Szlifowanie otworu nieprzelotowe go Wewnętrzna stopniowana Walcowa do otworów nieprzelotowych Szlifierka zwykła do otworów 10. Zewnętrzne szlifowanie kształtowe Zewnętrzna kształtowa Kształtowa łukowa Szlifierka kłowa 11. Wewnętrzne szlifowanie kształtowe Wewnętrzna kształtowa Kształtowa łukowa Szlifierka do otworów

57 12. Szlifowanie wałków wielowypusto wych Zewnętrzna kształtowa Kształtowa do wałków wielowypustowych Szlifierka specjalizowana 13. Szlifowanie gwintu zewnętrznego Zewnętrzna gwintowa Kształtowa do gwintu Szlifierka do gwintów 14. Szlifowanie obwiedniowe koła zębatego metodą Maaga Zewnętrzna kształtowa Talerzowa do kół zębatych Szlifierka obwiedniowa Maaga

58 Wiercenie Podstawowy sposób obróbki otworów o niewielkich średnicach, wykonywany przy pomocy wiertła, które jest narzędziem dwuostrzowym Wiertarki Wiertarka ręczna przenośne urządzenie do wiercenia z napędem ręcznym (za pomocą korby korba, z trzonem spiralnym furkadło), elektrycznym lub pneumatycznym Wiertarka stołowa niewielka obrabiarka ustawiana na stole warsztatowym Wiertarka kolumnowa wiertarka, lub jej wrzeciono jest mocowana na kolumnie umożliwiającej pozycjonowanie wiertarki, jej przesuw w pionie oraz pionowy napęd Wiertarka udarowa wiertarka, w której wiertło, oprócz ruchu obrotowego, wykonuje ruch posuwisto-zwrotny, uderzając o obrabiany materiał, stosowana do obróbki materiałów twardych i kruchych, głównie materiałów budowlanych Wiertarka rewolwerowa z rewolwerową głowicą narzędziową Wiertarka wielowrzecionowa z wieloma obracającymi się jednocześnie wrzecionami, można nią wiercid wiele otworów jednocześnie Wiertarka współrzędnościowa do wiercenia otworów o bardzo dokładnym położeniu Schemat rozmieszczenia zespołów napędowych ruchów podstawowych w typowej wiertarce

59 Wiertarka ręczna (do drewna) Wiertarka stołowa Wiertarka stojakowa kolumnowa (promieniowa) Wiertarka udarowa spalinowa Wiertarka rewolwerowa Wiertarka wielowrzecionowa Wiertarka współrzędnościowa

60 Wiertarko frezarka Wiertarka kadłubowa

61 Wiertła Nazwa powierzchni i krawędzi ostrzy wiertła

62 Geometria wiertła krętego: 2κ kąt wierzchołkowy, ψ kąt pochylenia ścina, λ kąt pochylenia linii śrubowej rowka Budowa wiertła krętego: 1 - główna krawędź skrawająca, 2 - pomocnicza krawędź skrawająca, 3 - krawędź poprzeczna (ścin), 4 - powierzchnia przyłożenia, 5 - rowek wiórowy, 6 pomocnicza powierzchnia przyłożenia (łysinka), 7 - rdzeo 8 - chwyt walcowy 9 - zabierak 10 - chwyt stożkowy Morse a 11 - płetwa

63 Rodzaje wierteł: A do metalu z ostrzem stalowym B do drewna, kręte C do betonu, z ostrzem z węglików, (potocznie nazywane "widiowe") D do drewna, piórkowe E uniwersalne do metalu lub betonu z ostrzem z węglików F do blach G uniwersalne (do metalu, drewna, tworzyw). Rodzaje chwytów wierteł 1, 2 chwyt walcowy 3 chwyt SDS Plus 4, 5 chwyt sześciokątny 6 chwyt walcowy z trzema płaszczyznami 7 chwyt wtykowy ¼ cala (do wkrętarki) 8 chwyt stożkowy (Morse a, amerykaoski)

64 Wiertło koronowe Wiertło spiralne Nawiertaki do nakiełków Wiertło piórkowe Wiertło sękownicze

65 Rozwiertaki Elementy ostrza rozwiertaka

66 Elementy rozwiertaka trzpieniowego

67 Rozwiertak walcowy trzpieniowy maszynowy Rozwiertaki walcowe nasadzane maszynowe: a) zdzierak, b) wykaoczak Rozwiertak nastawny Rozwiertaki stożkowe trzpieniowe ręczne a) wstępny, b) zgrubny, c) wykaoczający

68 Pogłębiacze Elementy walcowo-czołowego pogłębiacza trzpieniowego

69 Pogłębiacz walcowo-czołowy Pogłębiacz stożkowy Pogłębiacz nożowy Pogłębiacz zębowy

70 Gwintowniki Komplet gwintowników ręcznych Elementy gwintownika Gwintownik maszynowy z wydłużoną częścią chwytową

71 Nawiertaki Nawiertaki do nakiełków a) zwykłych, b) chronionych

72 Wytaczadła Wytaczadło jednostronne do otworów: a) przelotowych, b) nieprzelotowych Wytaczadło dwustronne

73 Przegląd niektórych operacji wykonywanych na wiertarkach Lp. Nazwa odmiany operacji Określenie obrobionej powierzchni Szkic przykładowy Nazwy narzędzi stosowanych w przykładach Możliwe sposoby mocowania przykładowego przedmiotu 1. Wiercenie wstępne Wewnętrzna walcowa niestopniowa Wiertło kręte Wszystkie sposoby mocowania na wiertarkach 2. Wiercenie wtórne Wewnętrzna walcowa niestopniowa Wiertło kręte Wszystkie sposoby mocowania na wiertarkach 3. Rozwiercanie Wewnętrzna walcowa niestopniowa Rozwiertak wykaoczających Wszystkie sposoby mocowania na wiertarkach

74 4. Pogłębianie walcowe Wewnętrzna walcowa stopniowana Pogłębiacz walcowo -czołowy Wszystkie sposoby mocowania na wiertarkach 5. Pogłębianie stożkowe Wewnętrzna stożkowa niestopniowa na Pogłębiacz stożkowy Wszystkie sposoby mocowania na wiertarkach 6. Gwintowanie wewnętrzne Wewnętrzna kształtowa gwintowa Gwintownik maszynowy Wszystkie sposoby mocowania na wiertarkach

75 7. Nawiercanie Wewnętrzna kształtowa Nawiertak W imadle wiertarki nakiełczarki 8. Wytaczanie dwustronne Wewnętrzna walcowa niestopniowa na Wytaczadło dwustronne Wszystkie sposoby mocowania na wiertarkach 9. Kształtowe toczenie nadlewów Zewnętrzna kształtowa Nóż kształtowy Wszystkie sposoby mocowania na wiertarkach

76 Struganie Charakteryzuje się ruchem prostoliniowym przerywanym Rodzaje : a) Poprzeczne poprzeczny ruch przedmiotu względem wzdłużnej osi obrabiarki b) Wzdłużne równoległy ruch przedmiotu względem wzdłużnej osi obrabiarki c) Struganie pionowe (dłutowanie) narzędzie wykonuje ruch pionowy a przedmiot ruch posuwisty w kierunku poziomym

77 Strugarki Schematy napędów ruchów podstawowych: a) strugarki poprzecznej, b) strugarki wzdłużnej, c) dłutownicy. 1 silnik napędowy ruchu głównego, 2 silnik napędowy ruchu posuwowego, 3 przekładnia pasowa, 4 przekładnia kół zębatych, 5 skrzynia prędkości, 6 skrzynia prędkości z nawrotnicą, 7 skrzynia posuwów, 9 stół, 9 stół obrotowy, 10 imak narzędziowy, 11 suwak, 12 jarzmo wahadłowe, 13 koło jarzmowe, 14 mechanizm zapadkowy, 15 dźwignia zderzakowa, 16 zderzak, 17 zębatka, 18 koło napędowe, 19 tarcza korbowa

78 Strugarki Strugarka poprzeczna Strugarka wzdłużna Dłutownica

79 Noże strugarskie i dłutownicze Ugięcie noża strugarskiego do tyłu a) prostego, b) odgiętego Różnica w położeniu elementów ostrzy noży: a) strugarskiego, b) dłutowniczego

80 Niektóre odmiany noży strugarskich

81 Niektóre odmiany noży dłutowniczych

82 Przegląd niektórych operacji wykonywanych na wiertarkach Lp. Nazwa odmiany strugania Określenie obrobionej powierzchni Szkic przykładowy Nazwy noży stosowanych w przykładach Możliwe sposoby mocowania przykładowego przedmiotu 1. Przecinanie Powierzchnia cięcia Przecinak osadzony środkowo W imadle lub na stole 2. Struganie wzdłużne lub poprzeczne płaszczyzny skośnej Wewnętrzna niestopniowa na Wygięty środkowy łukowy W imadle lub na stole 3. Struganie poprzeczne lub wzdłużne rowka Wewnętrzna stopniowana Wygięty (hakowy) prawy prostoliniowy W imadle lub na stole

83 4. Struganie poprzeczne lub wzdłużne kształtowe Zewnętrzna kształtowa kształtowy W imadle lub na stole 5. Dłutowanie wzdłużne płaszczyzny skośnej Zewnętrzna niestopniowa na Dłutowniczy prostoliniowy W imadle lub na stole na podpórkach 6. Dłutowanie poprzeczne rowka Wewnętrzna stopniowana Dłutowniczy do rowków W imadle lub na stole na podpórkach

84 7. Dłutowanie poprzeczne zębów Wewnętrzna kształtowa Dłutowniczy kształtowy W imadle, na stole na podpórkach lub w uchwycie podzielnicy

85 Przeciąganie Obróbka skrawaniem, w której cały naddatek na obróbkę skrawany jest podczas jednego przejścia narzędzia, zwanego przeciągaczem, przeprowadzana na obrabiarkach zwanych przeciągarkami. Przeciąganie stosuje się do obróbki dokładnych otworów wielobocznych, wielowypustowych, rowków wpustowych oraz do obróbki powierzchni kwadratowych zewnętrznych, np. w korbowodach, kluczach. Ze względu na znaczne koszty narzędzi przeciąganie znajduje zastosowanie wyłącznie w produkcji wieloseryjnej lub masowej.

86 Przeciągacze

87 Przeciąganie otworu wielowypustowego za pomocą przeciągacza wewnętrznego w dużym i ciężkim kole

88 Fragment przeciągacza z nalutowanymi nakładkami z węglików spiekanych

89 Przykłady powierzchni obrabianych przez przeciąganie zewnętrzne

90 Przykłady powierzchni obrabianych przez przeciąganie wewnętrzne