Materia zawarty w poniszym konspekcie nie zawiera caego. materiau przedstawionego na wykadach z przedmiotu Techniki

Transkrypt

1 UWAGA!!! Materia zawarty w poniszym konspekcie nie zawiera caego materiau przedstawionego na wykadach z przedmiotu Techniki wytwarzania. 1

2 PODSTAWOWE WIADOMO'CI DOTYCZ+CE PROCESU SKRAWANIA Obróbk skrawaniem nazywamy proces technologiczny, który polega na usuniciu przez narzdzie okrelonej objtoci materiau w celu uzyskania wymaganych wymiarów i ksztatu obrabianego elementu, a w niektórych przypadkach take okrelonych waciwoci fizycznych i mechanicznych powierzchni i warstwy podpowierzchniowej. Obróbk skrawaniem przeprowadza si za pomoc# narzdzi jedno- i wieloostrzowych. Jednak znamienn# cech# narzdzi skrawaj#cych jest klinowy ksztat ostrza. Ostrze to zostaje wciskane w materia, oddzielaj#c jego cz&, tzn. naddatek. Ruchy procesu skrawania Ruchy ksztatowania s# torami narzdzia wzgldem przedmiotu zapewniaj#cymi odpowiedni ksztat i wymiary obrabianego przedmiotu. Ruchy skrawania s# to ruchy umoliwiaj#ce usuwanie naddatku z powierzchni. Ruch gówny (roboczy) - jest ruchem dostarczaj#cym wymaganej procesem energii potrzebnej do oddzielenia naddatku obróbkowego. Ruch posuwowy umoliwia wraz z ruchem roboczym zdjcie naddatku z caej powierzchni. Ruchem roboczym jest najczciej ruch narzdzia lub przedmiotu o wikszej szybkoci. Rodzaje procesów obróbki skrawaniem charakteryzuje powi#zanie kinematyki ruchu narzdzia i przedmiotu obrabianego tzn. kierunku i rodzaju ruchów gównych i posuwowych. 2

3 Rodzaje obróbki 1. Obróbka wst1pna obejmuje pierwsze przejcie narzdzia usuwa si tutaj warstwy wierzchnie z przedmiotu obrabianego, czyli tzw. naskórek, który zawiera wady powstae w procesie produkcji surówki (walcowanie, odlewanie). Potocznie t# obróbk nazywamy skórowaniem lub zdzieraniem. 2. Obróbka ksztatuj3ca obróbka, która nadaje waciwy ksztat przedmiotowi obrabianemu przez zdjcie warstw materiau po oskórowaniu. 3. Obróbka wyka4czaj3ca ostatnie przejcia, które nadaj# ostateczny ksztat wymiary i gadko& powierzchni przedmiotu obrabianego. Elementy przedmiotu obrabianego i parametry skrawania W procesach obróbki mamy nastpuj#ce elementy przedmiotu obrabianego: - powierzchni obrabian# powierzchnia, która w danym procesie podlega obróbce; - powierzchnie obrobion# utworzon# na przedmiocie obrabianym po przejciu narzdzia (uksztatowan# w wyniku przejcia narzdzia); - powierzchni skrawania jest to powierzchnia chwilowo odwzorowywana przez narzdzie skrawaj#ce. W procesie obróbki skrawaniem powstaje produkt uboczny, nazywany wiórem. Ta cz& materiau obrabianego, któr# narzdzie przeksztaca w wiór nazywa si warstw skrawan. Parametry skrawania okrelaj# podstawowe ruchy narzdzia i przedmiotu obrabianego (PO), wymiary naddatku usuwanego podczas obróbki, geometri warstwy skrawanej oraz geometri ostrza. Dzielimy je na technologiczne i geometryczne. Parametry technologiczne - to wielkoci okrelaj#ce ruchy narzdzi i PO oraz gboko& skrawania. Parametry geometryczne to wielkoci charakteryzuj#ce ksztat, wymiary oraz pole przekroju poprzecznego warstwy skrawanej. Parametry technologiczne Prdko! obrotowa n[obr/min] jest to wielko& okrelaj#ca najczciej ruch gówny i wyraona jest liczb# obrotów PO lub narzdzia wykonanych w ci#gu minuty. 3

4 Prdko! skrawania V jest prdkoci# ruchu gównego (roboczego) jest to chwilowa najwiksza prdko& punktu krawdzi skrawaj#cej wzgl. P.O. Wyraa si j# najczciej w m/min (tylko w przypadku szlifowania w m/s) Dn V = m/min 1000 n prdko& obrotowa wrzeciona, D rednica powierzchni obrabianej (dla toczenia zewntrznego) lub powierzchni obrobionej (np. rednica narzdzia dla wiercenia). W definicji prdkoci skrawania pomija si prdko& ruchu posuwowego ze wzgldu na jego bardzo ma# warto& w porównaniu z prdkoci# ruchu roboczego. Posuwem na obrót p[mm/obr] nazywamy warto& liniow# przemieszczenia narzdzia lub P.O. odpowiadaj#c# jednemu obrotowi ruchu roboczego. Posuwem minutowym p t lub prdkoci# posuwu jest chwilowa prdko& ruchu posuwowego czyli stosunek drogi jak# przebywa w tym ruchu PO lub narzdzia do czasu. Wyraa si go [mm/min]. W przypadku narzdzi wieloostrzowych mamy do czynienia z posuwem na z"b p z [mm/z#b] jest to dugo& drogi przebytej przez PO lub narzdzia w czasie obrotu narzdzia o k#t zawarty midzy dwoma s#siednimi ostrzami lub zbami. Midzy tymi rodzajami posuwów zachodz# nastpuj#ce zalenoci: p t = p n = p z z n Gboko ci" skrawania g[mm] nazywamy odlego& pomidzy powierzchni# obrabian# a powierzchni# obrobion#. Dla toczenia wzdunego mona j# okreli& wzorem: D d g = D rednica powierzchni obrabianej, d rednica powierzchni obrobionej. 2 Parametry geometryczne Geometri warstwy skrawanej okrelamy w tzw. paszczy;nie przekroju poprzecznego warstwy skrawanej. Paszczyzna ta jest prostopada do prdkoci ruchu gównego, a w przypadku toczenia przechodzi przez o przedmiotu obrabianego. Pole przekroju poprzecznego warstwy skrawanej pole równolegoboku ABCD f = a b [mm 2 ] Resztowe pole przekroju poprzecznego warstwy skrawanej pole nierównoci pozostawionej na powierzchni obrobionej po jednym obrocie PO, wyznaczone w paszczy;nie przekroju poprzecznego warstwy skrawanej. f r = pole CDE Rzeczywiste pole przekroju poprzecznego warstwy skrawanej f rz = f f f, gdy f r <= 1%f g b = a = psin f = g p sin 4

5 Siy wystpuj"ce podczas skrawania Siy podczas skrawania wykonuj# prac zuywan# na: - odksztacenie i oddzielenie warstwy skrawanej, - odksztacenie wióra, - tarcie midzy wiórem a narzdziem, - tarcie wewntrzne w materiale. Sia P z dziaa równolegle do wektora prdkoci obwodowej w punkcie stycznoci wierzchokowej N z P.O. i nazywana jest skadow3 obwodow". Sia P x jest równolega do posuwu narzdzia i nosi nazw skadowej posuwowej. Sia P y jest prostopada do powierzchni obrobionej i dwóch pozostaych skadowych i nosi nazw skadowej odporowej. P = P P ++ P - wypadkowa sia skrawania 2 x 2 y 2 z P z : P x : P y = 1 : 0,25 : 0,4 dla toczenia wzdunego stali P y = 0,4 P z P x = 0,25P z ( 0,25Pz ) + ( 0,4Pz ) + Pz 1,22 Pz 1 Pz P = 1, Z tego powodu w praktyce czsto przyjmuje si, e P P z. Rodzaje wiórów Wygl#d i ksztat warstwy skrawanej, która zostaje przeksztacona w wiór, zaley w znacznym stopniu od wasnoci materiau obrabianego, a take od stanu napreh 5

6 i odksztaceh w warstwie skrawanej, wywoanych procesem skrawania. W zalenoci od tych warunków moemy otrzyma& nastpuj#ce rodzaje wiórów: a) odamkowy (odpryskowy, odrywany), b) wstgowy, c) schodkowy. Oprócz tych podstawowych odmian istniej# równie odmiany porednie. Wiór odamkowy powstaje podczas skrawania metali twardych i kruchych (np. twardego eliwa, twardych br#zów i mosi#dzów). Skada si z oddzielnych cz#stek rónej wielkoci, nie powi#zanych ze sob#. Wióry te powstaj# w wyniku przekroczenia wytrzymaoci rozdzielczej materiau skrawanego. Wiór wstgowy przyjmuje najczciej posta& spirali lub zwinitej tamy; powstaje np. przy skrawaniu stali z duymi prdkociami skrawania, przy maych przekrojach warstwy skrawanej. Powierzchnia wióra od strony ostrza jest gadka, o lustrzanym poysku. Wiór schodkowy powstaje w wyniku przekroczenia wytrzymaoci na cinanie. Wystpuj# tu granice podziau wióra na segmenty tam, gdzie nast#pio czciowe naruszenie spójnoci materiau. Rodzaj wygl#d wióra mówi nam o chropowatoci powierzchni obrobionej, zmiennoci si skrawania i wielu innych elementach procesu skrawania. Np. najmniejsza chropowato& powierzchni obrobionej jest obserwowana przy powstawaniu wióra wstgowego, najwiksza - przy wiórze odamkowym. Kada z odmian wióra wskazuje na wielko& parametrów skrawania, przy jakich obróbka si odbywaa. Dowiadczenia wskazuj#, e przy skrawaniu tego samego materiau mona uzyska& czsto wszystkie rodzaje wiórów, naley tylko stosowa& odpowiednie parametry skrawania. Ciecze chodz"co smaruj"ce Funkcje: 1. Zmniejszaj# tarcie narzdzia o materia obrabiany, co zmniejsza ilo& wydzielanego ciepa, zuycie ostrza, opory skrawania. 2. Zmniejszaj# moc skrawania, na skutek dziaania dodatków powierzchniowo aktywnych. 3. Powoduj# zwikszenie prdkoci odprowadzania ciepa, poprzez zwikszenie rónicy temperatury midzy miejscem najwyszej temperatury a powierzchni# wióra lub ostrza narzdzia. 4. Uatwiaj# usuwanie drobnych wiórów, produktów cierania ostrza, pochaniaj# py. 5. Zwikszaj# gadko& powierzchni obrobionej. W zalenoci od rodzaju obróbki oraz waciwoci cieczy moe ona spenia& zadanie chodz#ce, smaruj#ce lub chodz#co-smaruj#ce. Do cieczy chodzcych nale# wodne roztwory mineralnych elektrolitów, które chodz#c, chroni# jednoczenie P.O. i obrabiark przed korozj#. Stosujemy je przede wszystkim, gdy w czasie obróbki wydziela si duo ciepa, przy duych obci#eniach ostrza narzdzia. Do cieczy smarujcych nale# przede wszystkim rónego rodzaju oleje, które tworz# na powierzchni materiau obrabianego cienkie i trwae warstewki, oddzielaj#ce wspótr#ce powierzchnie i zmniejszaj#ce tarcie w ukadzie N PO. Stosuje si je przy niewielkich 6

7 obci#eniach ostrza, szczególnie przy obróbce dokadnej. Maj# chodz#ce. niewielkie dziaanie Ciecze chodzco smarujce to przede wszystkim emulsje, tworz#ce zawiesin cz#stek oleju w wodzie. Tworz# cienkie warstewki na powierzchni P.O., zapewniaj#c dobre smarowanie, jednoczenie chodz# stref skrawania. Stosuje si je w przypadku wystpowania duych temperatur przy jednoczesnym istnieniu duych oporów skrawania, np. przy wierceniu. Zjawiska mechaniczne Tworzenie si narostu na ostrzu Na powierzchni ostrza tworzy si narost, który zoony jest z silnie odksztaconych warstewek metalu, maj#cych budow wóknist#. Twardo& narostu jest wiksza ni twardo& materiau obrabianego, a przy powierzchni narzdzia zbliona do twardoci stali zahartowanej, nieco mniejsza przy wierzchoku narostu. Powstaje zatem jakby drugie ostrze skrawaj#ce, o nieco zmienionej geometrii, które bierze udzia w procesie skrawania. Powstawanie narostu na ostrzu wi#e si cile z prdkoci# skrawania. wysoko narostu prdko skrawania Narost jest zjawiskiem cyklicznym; w wyniku wzrostu wysokoci narostu w pewnym momencie nastpuje jego cicie i proces odbywa si od pocz#tku. Korzystny wpyw narostu: chroni powierzchni ostrza od styku z wiórem i przez to zmniejsza zuycie ostrza. Narost zmienia parametry ostrza, pogarsza gadko& powierzchni obrabianej i dlatego jest bardzo niekorzystnym zjawiskiem, szczególnie przy obróbce dokadnej. Zu)ycie ostrza Zuycie ostrza okrela si jako geometryczne zmiany ostrza, zwi#zane najczciej z ubytkiem materiau. Czsto zwi#zane jest to ze zmianami waciwoci ostrza pod wpywem obci#eh i dziaania temperatury. Zuycie mechaniczne moe mie& charakter cierny lub wytrzymaociowy. Zuycie cierne polega na wycieraniu si ostrza pod wpywem tarcia wiórów o ostrze i ostrza o materia skrawany. Zuycie wytrzymaociowe uwidaczniaj#ce si w postaci pkni&, wyszczerbieh i wykruszeh. Jest wynikiem przekroczenia wytrzymaoci dora;nej lub zmczeniowej elementów ostrza. 7

8 W zalenoci od parametrów skrawania zuyciu moe ulega& powierzchnia natarcia, powierzchnia przyoenia lub obie jednoczenie. Powierzchnia natarcia jest to powierzchnia po której spywa wiór. Powierzchnia przyoenia jest to powierzchnia noa od strony warstwy skrawanej, tworz#ca w przeciciu z powierzchni# natarcia krawd; skrawaj#c#. Zuycie powierzchni przyoenia przejawia si w postaci równolegych rys o nierównomiernej dugoci. Wierzchoek noa cofa si i przez to zmniejsza si gboko& skrawania, zwiksza si chropowato&, a w konsekwencji moe to doprowadzi& do zniszczenia ostrza. Wska;nikiem zuycia powierzchni przyoenia h p jest wysoko& starcia powierzchni przyoenia od punktu pierwotnej krawdzi ostrza do dolnej granicy zuycia powierzchni przyoenia. Warto& maksymaln# wska;nika h p max obserwuje si najczciej w miejscu wystpowania maksymalnej prdkoci skrawania. Zuycie powierzchni natarcia przejawia si w postaci powstawania rowka, w pewnej odlegoci od krawdzi skrawaj#cej, co wywoane jest tarciem wióra o powierzchni natarcia. Powoduje to zmniejszenie przekroju ostrza noa, co moe w konsekwencji spowodowa& jego zniszczenie. Wska;nikiem zuycia powierzchni natarcia jest gboko& rowka h e odlego& maksymalna dna rowka od powierzchni natarcia oraz szeroko& rowka H. Warto& wska;ników zuycia ronie z rón# szybkoci# w zalenoci od czasu pracy ostrza. 8

9 W okresie pierwszym zuycie przebiega szybko, co wi#e si z docieraniem ostrza, likwidowaniem nierównoci na powierzchni ostrza. Drugi okres to okres niewielkiego, równomiernego zuycia. W okresie trzecim nastpuje gwatowny wzrost szybkoci zuycia narzdzia. Tutaj skrawanie staje si nieopacalne, gdy znacznie pogarsza si stan powierzchni obrobionej, poza tym skrawanie na tym odcinku moe doprowadzi& do zniszczenia narzdzia i obrabiarki. Stpienie Stpieniem nazywamy utrat waciwoci skrawnych narzdzia, które wymagane s# do wykonania okrelonej operacji obróbki skrawaniem. Przywrócenie zdolnoci skrawnych stpionemu ostrzu nazywamy ostrzeniem ostrza. Okresem trwao!ci (trwaoci#) ostrza nazywamy czas pracy ostrza, w okresie pomidzy dwoma kolejnymi stpieniami, przy niezmienionych warunkach obróbki. Oznaczamy go liter# T i okrelamy w minutach. *ywotno ci" narzdzia nazywamy sum okresów trwaoci narzdzia liczonych od pocz#tku do kohca eksploatacji, po którym nie mona ju narzdziu przywróci& waciwoci skrawnych przez ostrzenie. Istnieje kilka kryteriów stpienia ostrza; s# to kryteria: fizykalne, ekonomiczne i technologiczne. Wg kryterium fizykalnego ostrze jest stpione, gdy wchodzimy w III etap zuycia. Moemy to okreli& na podstawie wska;ników (h p, h e, H), wzrostu oporów i mocy skrawania, wzrostu temperatury i drgah. Wg kryterium ekonomicznego naley tak dobra& T, aby suma okresów trwaoci osi#gna warto& maksymaln#. Gdy T=const, mona przyj#&: i T = max, gdzie: i- ilo& przeostrzeh. Uzyskamy dziki temu maksymaln# ywotno& narzdzia. Kryterium technologiczne uwzgldnia zmian wymiaru przedmiotu, który podlega obróbce, poza dopuszczaln# tolerancj, co spowodowane jest starciem ostrza lub zmniejszeniem gadkoci powierzchni. 9

10 TECHNOLOGIA OBRÓBKI WIÓROWEJ I 'CIERNEJ Toczenie Odmiany toczenia. 1. Toczenie zewntrzne obtaczanie (toczenie powierzchni zewntrznych), 2. Toczenie wewntrzne roztaczanie lub wytaczanie toczenie powierzchni wewntrznych. Ze wzgldu na usytuowanie ruchów podstawowych, toczenie dzielimy na: 1. toczenie wzdune kierunek ruchu posuwowego jest równolegy do osi obrotu przedmiotu, 2. toczenie ukone kierunek ruchu posuwowego jest ustawiony do osi P.O pod k#tem 0 0 < < toczenie poprzeczne kierunek ruchu posuwowego jest prostopady do osi obrotu przedmiotu. Mona tu wyróni&: a) toczenie czoowe obróbka paszczyzn czoowych, b) przecinanie. Czas maszynowy jest to czas potrzebny na zdjcie naddatku z powierzchni PO. Zakadamy, e naley zdj#& naddatek o gruboci cakowitej q c. Zdejmujemy go w i przejciach i jeli gboko& warstwy skrawanej ma by& staa to q c =g i, gdzie g gboko& warstwy skrawanej zdjtej w kadym przejciu. Droga narzdzia w ruchu posuwowym L = l d + l +l w i nazywamy j# dugoci# przejcia. Czas maszynowy t m odpowiada czasowi trwania ruchu posuwowego i okrelany jest stosunkiem dugoci przejcia L w ruchu posuwowym do prdkoci ruchu posuwowego. t m = i L p t [ min] 1. Stale a) stale narzdziowe wglowe, b) stale stopowe, c) stale szybkotn#ce. 2. Materiay spiekane a) wgliki spiekane metali trudnotopliwych, b) tlenki spiekane, c) cermetale, d) inne. Materiay stosowane na narzdzia skrawaj"ce 10

11 Ad 1. a) s# to stale o zwikszonej zawartoci wgla oraz niewielkiej iloci dodatków : Mn, Si, Cr, Ni. Stale te poddaje si hartowaniu i odpuszczaniu niskiemu, w wyniku czego otrzymuje si twardo& okoo 60HRC. Przykady oznaczeh: N9, N10, N11, N12 - stale gboko hartuj#ce, N9E, N10E, N11E, N12E - stale pytko hartuj#ce. Temperatura pracy do 200 0, zastosowane: na narzdzia rczne pilniki, brzeszczoty, gwintowniki, pracuj#ce przy maych prdkociach skrawania. b) stale zawieraj#ce wiksz# ilo& skadników stopowych: chrom, wolfram, wanad, mangan; maj# lepsze waciwoci technologiczne i uytkowe ni stale narzdziowe wglowe. Przykady oznaczeh: NC5, NC6, NW1, NWC Wykonuje si z nich gwintowniki, narzynki, rozwiertaki i inne narzdzia do obróbki rcznej i maszynowej, pracuj#ce w niezbyt cikich warunkach skrawania. c) zawieraj# skadniki stopowe: W, Cr, V a czasami Co i Mo, s# to materiay narzdziowe o bardzo dobrej hartownoci, mog#ce pracowa& niezalenie od gatunku nawet do temp C przy duych obci#eniach. Przykady oznaczeh: SW18, SW12C, SK5M, SK10V. Stosowane do obróbki rónych materiaów, w wikszo& narzdzi do obróbki mechanicznej. Ad 2. Materiay spiekane wytwarza si technologi# metalurgii proszków. Podstawowym skadnikiem jest WC, a w niektórych przypadkach take TiC, wglik tantalu i wglik niobu. Spoiwem które #czy twarde ziarna wglików jest zazwyczaj kobalt. Rozrónia si dwie grupy wglików spiekanych: wolframow# (H) i wolframowo-tytanow# (S i U). Twardo& wglików spiekanych wynosi HRA i jest wysza ni stali szybkotn#cych. Posiadaj# przez to wysz# odporno& na cieranie ni SS, du# wytrzymao& na ciskanie, natomiast mniejsz# udarno&. Z tego wzgldu, chocia bardziej ni SS nadaj# si do skrawania materiaów twardych, jednak s# czue na uderzenia i obci#enia udarowe wywoane np. drganiami spowodowanymi nierównomiernym naddatkiem na obróbk. Wiercenie i procesy pokrewne (pogbianie, rozwiercanie, nawiercanie) Wszystkie te metody su# do obróbki otworów. Proces wiercenia umoliwia zgrubne wykonywanie wiercenia w materiale penym tzw. wiercenie pene oraz powikszanie rednicy ju istniej#cych otworów wiercenie wtórne lub powiercanie. Pogbianie stosuje si w celu wykonania pogbieh walcowych lub stokowych np. pod by rub i wkrtów. Nawiercanie wykonuje si w celu wykonania tzw. nakieków czyli otworów przeznaczonych do ustalenia pooenia waków podczas obróbki w kach. Rozwiercanie umoliwia dokadna obróbk wykonanych ju otworów. 11

12 Wiercenie Najczciej uywanym wiertem jest wierto krte. Wyróniamy w nim cz& robocz#, cz& chwytowa i cz& #cz#c#. W celu zmniejszenia tarcia narzdzia o powierzchni otworu cz& prowadz#ca jest lekko zbiena w kierunku chwytu (0,04 0,1mm/na 100mm dugoci). Dla wierte o maej rednicy uchwyt jest walcowy, dla duej - stokowy (stoek Morse a). Od czci skrawanej do uchwytu prowadza dwa rowki, su#ce do odprowadzania wiórów. Oprócz wierte krtych istnieje jeszcze wiele rodzajów wierte np. wierta piórowe, trepanacyjne i dziaowe. Wierta piórowe maj# najprostsz# konstrukcj, ale posiadaj# szereg wad: ze prowadzenie wierta, due opory skrawania, skonno& do wpadania w drgania, brak moliwoci usuwania wiórów. Dla wiercenia penych otworów o wikszych rednicach (od 40mm) czsto stosuje si wierta rdzeniowe lub trepanacyjne. Wiercenie to polega na usuniciu tylko czci materiau w postaci piercienia. Jest ono bardzo wydajne, poniewa kilkakrotnie mniej materiau zostaje zamienione w wióry ni przy innych metodach wiercenia. T# metod# si nie wykonuje otworów o mniejszych rednicach ze wzgldu na trudnoci konstrukcyjne (maa sztywno& i wytrzymao& wierta). Do wykonania dugich otworów stosuje si tzw. wierta dziaowe. Maja one ksztat wyduonego walca citego mniej wicej na poowie rednicy. Jest to wierto tzw. jednostronnego dziaania, tzn. skrawa jedn# krawdzi#. Nadaje si do wiercenia dugich otworów, poniewa bardzo dobrze si prowadzi i nie wykazuje zej& z osi wierconego otworu. Jednak nie zapewnia nieprzerwanego procesu skrawania i odpowiedniej wydajnoci. Parametry skrawania dla procesu wiercenia wiercenie pene wiercenie wtórne 12

13 - prdko& skrawania prdko& obwodowa narzdzia V = D w n/1000 p - p z = dla wierte krtych 2 D - gboko& skrawania - dla wiercenia penego - g = w 2 D - gboko& skrawania dla wiercenia wtórnego - w D g = o 2 Geometryczne parametry skrawania okrela si podobnie, jak przy toczeniu, w paszczy;nie przekroju poprzecznego warstwy skrawanej: g Dw wiercenie pene - b = = sin r 2sin r g Dw Do wiercenie wtórne - b = = sin r 2sin r p a = pz sin r = sin r 2 Dw p f = b a = g p2 = - wiercenie pene 4 Dw Do f = p - wiercenie wtórne 4 Okre lenie czasu maszynowego dla wiercenia t m l + ld + l = pn w [ min] Siy przy wierceniu Siy skadowe podczas wiercenia przyoone s# w rodku krawdzi skrawaj#cych oraz w rodku cina. Skadowa obwodowa P z, podobnie jak przy toczeniu, jest równolega do wektora prdkoci obwodowej w punkcie przyczepienia siy. Te skadowe tworz# moment: 13

14 M = Pz D w [N m] Skadowa P x (posuwowa) jest równolega do posuwu i wraz z si# P s dziaaj# na cin i tworz# wypadkow# siy posuwowej. P = P s + 2P x Dla wierta prawidowo zaostrzonego wypadkowa si P y = 0. Moc skrawania: N e M 2 = = M n [ kw] Rónice pomidzy wierceniem a pogbianiem i rozwiercaniem polegaj# na odmiennej konstrukcji narzdzi skrawaj#cych, a take na mniejszych naddatkach na obróbk. Przez to uzyskuje si wiksz# dokadno& obróbki. Pogbianie stosuje si do obróbki ju istniej#cych otworów uprzednio wierconych, odlewanych lub wykonanych metod# obróbki plastycznej. Suy to ksztatowaniu dna otworu, wykonania otworów stokowych, powikszania rednicy otworu lub obróbki czó otworów. Nawiercanie stosuje si w celu wykonania nakieków pod ky. Rozwiercanie dzielimy na zgrubne i wykahczaj#ce. W obu tych procesach stosuje si narzdzia o nieco innej konstrukcji. 14

15 Rozwiertak do rozwiercania zgrubnego (rozwiertak zdzierak) przypomina budow# wierto krte, ale brak tu cina i wystpuje wiksza liczba ostrzy. Ze wzgldu na sposób mocowania rozwiertaki dzielimy na trzpieniowe i nasadzane; oprócz tego mog# by& rczne i maszynowe. Rozwiertaki wykahczaki w porównaniu ze zdzierakami wiksza liczb# ostrzy (6 18) zawsze parzyst# oraz nierównomiern# podziak# midzyostrzow#, co zwiksza dokadno& obróbki. Frezowanie Frezowanie jest to sposób skrawania, w którym ruchem gównym jest ruch obrotowy narzdzia; ruch posuwowy wykonuje P.O. Frezowanie suy przede wszystkim do obróbki paszczyzn i powierzchni krzywoliniowych. Jest to poza toczeniem najczciej stosowany sposób skrawania. Stosuje si tutaj narzdzia wielowarstwowe nazywane frezami. Odmiany frezowania Frezowanie walcowe jest to odmiana frezowanie, gdy frez styka si gównie swoj# powierzchni# walcow# z powierzchni# obrabian# (o frezu jest najczciej równolega do powierzchni obrobionej). Frezowanie czoowe jest to odmiana frezowania, gdy frez styka si z powierzchni# obrobion# w sposób przewaaj#cy sw# powierzchni czoow# (o frezu jest zazwyczaj prostopada do powierzchni obrobionej). Frezowanie walcowo-czoowe jest odmian# poredni# frez styka si z powierzchni# obrobion# swoj# powierzchni# czoow# i walcow#. Frezowanie przeciwbie&ne wystpuje wtedy, gdy wektor prdkoci obwodowej w najniej pooonym punkcie freza ma kierunek przeciwny do wektora posuwu; gdy zwroty tych wektorów s# jednakowe mamy do czynienia z frezowaniem wspóbienym. Odmiany frezowania czoowego 1. pene gdy szeroko& frezowania odpowiada rednicy freza. 2. niepene symetryczne gdy szeroko& frezowania jest mniejsza od rednicy freza, przy symetrycznym pooeniu freza wzgldem przedmiotu obrabianego. 3. niepene niesymetryczne - gdy szeroko& frezowania jest mniejsza od rednicy freza a jego pooenie wzgldem przedmiotu obrabianego jest niesymetryczne. Frezowanie przeciwbie)ne i wspóbie)ne Przy frezowaniu przeciwbienym ostrze skrawa warstw materiau o gruboci zmieniaj#cej si od zera do wartoci maksymalnej. 15

16 frezowanie przeciwbiene frezowanie wspóbiene Rozpatruj#c siy dziaaj#ce na ostrze, mona umieci& pocz#tek ich ukadu w rozpatrywanym punkcie ostrza i w ten sposób otrzymujemy skadow# obwodow# P z, równoleg# do kierunku prdkoci obrotowej i skadow# odporow# P y - równoleg# do promienia freza. Trzecia skadowa osiowa P x jest równolega do osi freza i dla frezów o zbach prostych P x = 0 Moemy równie rozpatrzy& ukad si zwi#zany z P.O i dla frezów o zbach prostych narysowa& si P p, równoleg# do kierunku posuwu, oraz sil P n, prostopad# do powierzchni obrobionej i skierowan# w gór. Przy frezowaniu przeciwbienym na pocz#tku swego ruchu do P.O. ostrze lizga si po powierzchni P.O. (zanim nast#pi wcicie w materia) i wywouje zgniot warstwy wierzchniej, co przyspiesza zuycie nastpnego ostrza, zmniejsza trwao& narzdzia i wydajno& obróbki. Dla materiaów twardych, niepodatnych na zgniot to zjawisko nie wystpuje. Skadowa pozioma P p przy frezowaniu przeciwbienym jest skierowana przeciwnie do kierunku posuwu, co zapewnia stabiln# prac na elementach obrabiarki nadaj#cych posuw P.O. poprzez kasowanie luzów na tych elementach. Natomiast skadowa P n usiuje podnie& P.O. do góry, co przy wystpowaniu luzów w elementach obrabiarki moe by& przyczyn# drgah i gorszej gadkoci powierzchni. Podczas frezowania wspóbienego ostrze skrawa warstw materiau o gruboci zmieniaj#cej si od wartoci maksymalnej do zera. 16

17 Tutaj zjawisko polizgu ostrza nie wystpuje, natomiast ostrze gwatownie wcina si w materia, przez co jest obci#ane dynamicznie. Dlatego przy obróbce materiaów twardych istnieje niebezpieczehstwo mechanicznego zuycia ostrza, natomiast zuycie przez tarcie jest o wiele mniejsze ni przy frezowaniu przeciwbienym. Skadowa P n dodatkowo dociska P.O. do elementów obrabiarki, natomiast sia P p dziaaj#ca w kierunku posuwu moe spowodowa& dodatkowe poci#gnicie P.O. w kierunku dziaania posuwu, przez co moe zwikszy& si grubo& warstwy skrawanej, co z kolei prowadzi do przeci#enia ostrza i uszkodzenia narzdzia. Dlatego obrabiarki przystosowane do tej metody frezowania maj# urz#dzenie do kasowania luzów na elementach poci#gowych. Ogólnie mona powiedzie&, e frezowanie wspóbiene stali zapewnia kilkukrotnie wysz# trwao& narzdzia, wiksz# gadko& powierzchni obrabianej ni frezowanie przeciwbiene, ale nie nadaje si do obróbki materiaów twardych i kruchych (np. eliwa). Wykonywanie gwintów obróbk3 skrawaniem Obróbka gwintów mona podzieli& na obróbk gwintów zewntrznych i wewntrznych. Obróbk gwintów zewntrznych wykonuje si za pomoc#: - noy tokarskich, - narzynek, - gowic gwinciarskich, - frezów. Obróbk gwintów wewntrznych wykonuje si za pomoc#: - noy tokarskich, - gwintowników, - frezów. Oprócz tego, gdy wymagana jest dua dokadno& wykonania gwintu szlifuje si je. Za pomoc# noy tokarskich mona obrabia& gwinty wewntrzne i zewntrzne. Nó do gwintów jest narzdziem ksztatowym, tzw. zarys krawdzi skrawaj#cej odtwarza zarys powierzchni obrobionej. Ruch gówny ruch obrotowy przedmiotu i ruch posuwowy narzdzia s# ze sob# sprzone obrotowi przedmiotu odpowiada przesunicie noa o warto& skoku gwintu. Gwint obrabia si w kilku przejciach, za kadym przejciem coraz bardziej dosuwaj#c nó do osi przedmiotu. Gwintowniki s# to narzdzia przeznaczone do obróbki otworów wewntrznych wykonanych wstpnie wierceniem lub rozwiercaniem. Podobnie jak inne narzdzia skrawaj#ce posiadaj# cz& robocz# oraz cz& chwytow# zakohczon# czopem kwadratowym. Gwintowniki mog# by& przeznaczone do obróbki rcznej lub maszynowej. Mona nimi wykona& gwint w jednym przejciu lub w kilku i w tym drugim przypadku stosuje si komplety gwintowników. Narzynki i gowice gwinciarskie przeznaczone s# do obróbki gwintów zewntrznych. Gowica gwinciarska posiada kilka noy, które mona dosuwa& lub odsuwa& od osi obrabianego przedmiotu. 17

18 Zalety pracy gowica gwinciarsk# w porównaniu do narzynki - po naciciu gwintu mona odsun#& nó, co umoliwia szybkie wycofanie gowicy, moliwo& obróbki gwintów w dwóch przejciach, moliwo& obróbki gwintów o rónych rednicach. Obróbk gwintów frezowaniem mona realizowa& za pomoc# frezów kr#kowych, frezów grzebieniowych i gowicami frezowymi. Mona frezowa& gwinty zewntrzne i wewntrzne. Przy wykonywaniu gwintów frezem kr#kowym ruchem gównym jest ruch obrotowy freza, a ruchem posuwowym obrót przedmiotu obrabianego i poduny przesuw freza. Wydajniejsz# metod# frezowania gwintów jest metoda frezowania frezami wielokrotnymi (grzebieniowymi). Osie PO i N s# do siebie równolege. Ruchem gównym jest ruch obrotowy freza zaleny od prdkoci skrawania i rednicy freza. Do ruchów posuwowych w tym przypadku nale#: 1. ruch obrotowy P O, 2. przesuw wzduny N lub PO, 3. posuw poprzeczny (wcinanie freza). PRZECIAGANIE Przeci#ganie naley do bardzo wydajnych sposobów skrawania, jest typowym procesem obróbki seryjnej i masowej otworów o rónych ksztatach oraz powierzchni zewntrznych paskich i ksztatowych. W przeci#ganiu moemy uzyska& due dokadnoci (6, 7 klasa dokadnoci wg PN) oraz dua gadko& powierzchni w zakresie wysokoci chropowatoci R z =40-6 µm, a w szczególnych przypadkach nawet do ok. 1,7 µm. Przeci#ganie jak i przepychanie polega na skrawaniu materiau narzdziami wieloostrzowymi zwanymi przeci#gaczami lub przepychaczami. W wikszoci przypadków przeci#ganie jest kohcow# faz# obróbki powierzchni. Wysoka wydajno& przeci#gania wynika z konstrukcji narzdzia, które ma jednoczenie ostrza przystosowane do skrawania zgrubnego, wykahczaj#cego i wygadzaj#cego. Mimo maych prdkoci ruchu gównego (2-9 m/min) wydajno& skrawania jest bardzo dua dziki duemu czynnemu udziaowi krawdzi skrawaj#cych. Jedna operacja przeci#gania moe zast#pi& trzy operacje obróbki otworu innymi narzdziami (rozwiercanie zgrubne, rozwiercanie wykahczaj#ce wstpne i ostateczne) lub dwie operacje obróbki powierzchni zewntrznych (frezowanie, szlifowanie). Otwór przeci#gany moe by& surowy lub wstpnie obrobiony przez wiercenie, wytaczanie albo rozwiercanie zgrubne. Naddatki materiau usuwane w przeci#ganiu zale# od ksztatu i wymiarów otworu. Przeci#garki zieli si na poziome i pionowe. Do grupy przeci#garek zaliczane s# take przepychanki, stosowane gównie do wykahczaj#cej obróbki otworów za pomoc# narzdzi do przepychania. Najbardziej s# rozpowszechnione przeci#garki poziome do powierzchni wewntrznych. 18

19 Przeci#garka pozioma do powierzchni wewntrznych Maszyny do przeci#gania typu SDZ z firmy Hydraulik 19

20 Przeci#garka typu ECO BOX Przeci#gaczami nazywa si narzdzia wieloostrzowe, pracuj#ce bez ruchu posuwowego. Materia przewidziany do usunicia w operacji przeci#gania jest zbierany przez umieszczone szeregowo ostrza o stopniowo wzrastaj#cym wymiarze wysokoci lub szerokoci. Narzdzie przeci#gacz, którego ksztat bdzie odwzorowany na przedmiocie obrabianym przeci#ga si przez uprzednio przygotowany otwór w efekcie czego jest on ksztatowany zgodnie z ksztatem narzdzia. Przeci#gacz jest narzdziem dugim. Jego cakowita dugo& oscyluje midzy 1000 a 2000 mm, przy czym zaley gównie od dugoci czci roboczej przeci#gacza (a wic tej która wykonuje waciw# prac skrawania). Im wiksza, przykadowo gboko& wykonywanych rowków, tym wiksza musi by& ilo& zbów przeci#gacza. Jest on zbudowany bowiem w ten sposób, e kady kolejny z#b przeci#gacza skrawa warstw materiau pooon# gbiej w stosunku do warstwy skrawanej przez z#b poprzedzaj#cy (rys.9.19); liczba zbów przeci#gacza oscyluje na ogó midzy 50 a 60. Taki sposób obróbki umoliwia wykonanie np. wielowypustu w otworze w jednym przejciu narzdzia. Ruch gówny podczas przeci#gania wykonuje narzdzie napdzane najczciej siownikiem hydraulicznym, który stanowi podstawowy zespó przeci#garki hydraulicznej Prdko& ruchu gównego jest niewielka i oscyluje midzy 2 a 12 m/min, natomiast w obróbce tej nie istnieje w ogóle ruch posuwowy. Wynika to z konstrukcji narzdzia i zasady jego pracy. 20

21 Przeci#gacz do otworów 1-chwyt, 2- szyjka, 3- stoek wprowadzaj#cy, 4- cz& prowadz#ca przednia, 5- cz& prowadz#ca tylna, 6- tylne podparcie W zalenoci od spenianej funkcji rozrónia si kilka rodzajów ostrzy przeci#gacza. Rodzaj ostrza zaley od jego usytuowania w obszarze czci roboczej przeci#gacza. Cz& robocza przeci#gacza dzieli si na cz&, skrawaj#c# i cz& kalibruj#c#. W czci skrawaj#cej rozrónia. si ostrza zdzieraj#ce i ostrza wykahczaj#ce. Ostrza zdzieraj#ce skrawaj# warstwy materiau o gruboci Y, przy czym grubo& ta jest staa dla wszystkich tych ostrzy i wynosi: - przy przeci#ganiu cienkimi warstwami stali - 0,01 0,10mm, eliw 0,03 0,15 mm, br#zów i mosi#dzów 0,05 0,20 mm - przy przeci#ganiu grubymi warstwami stali 0,15 0,40 mm Schemat wzdunego przekroju czci roboczej przeci#gacza Kilka ostatnich ostrzy skrawaj#cych skrawa materia warstwami o stopniowo malej#cej 21

22 gruboci, co zapewnia agodne przejcie w obszar czci kalibruj#cej, a tym samym polepsza gadko& powierzchni obrobionej. Ostrza te nosz# nazw ostrzy wykahczaj#cych. W czci kalibruj#cej rozrónia si dwa rodzaje ostrzy, a mianowicie: ostrza zapasowe i ostrza wygadzaj#ce. Podczas eksploatacji przeci#gacza i kolejnych jego ostrzeh ostrza skrawaj#ce trac# stopniowo swój wymiar. W zwi#zku z tym ca# cz& skrawaj#c# przemieszcza si w g#b czci kalibruj#cej. Te ostrza, wic, które w przeci#gaczu nowym nale# do czci kalibruj#cej, a które bd# w pó;niejszym okresie speniay rol ostatnich ostrzy skrawaj#cych, nosz# nazw ostrzy zapasowych. Ostrza zapasowe maj# tak# sam# lub bardzo zblion# geometri do ostrzy skrawaj#cych. Wymiar tych ostrzy jest stay, tzn. a = 0. Przeci#gacz okr#gy firmy Ebay Przeci#gacz do otworów cylindrycznych- zakres rednic mm Przeci#gacz do otworów cylindrycznych- Zakres rednic: 6-40 mm Przeci#gacz do otworów ewolwentowych - zakres rednic: mm Zakres moduów: 0,5-5 mm Liczba karbów: do 78 22

23 Przeci#gacz do otworów szeciok#tnych- Zakres: 8-36 mm Przeci#gacz do otworów szeciok#tnych- Zakres: 6-25 mm Przeci#gacz do otworów wielokarbowych- Zakres rednic: mm Liczba karbów: do 78 Przeci#gacz do otworów wielorowkowych- Zakres rednic: mm Szeroko& rowka: 4-20 mm Liczba rowków: 2-16 Przeci#gacz do rowków wpustowych- o zakresie szerokoci rowka b = 3-25 mm Ostrza wygadzaj#ce (wykahczaj#ce), w liczbie 2 lub 3, maj# jednakow# rednice i nie skrawaj#. Czasem przy przeci#ganiu takich materiaów, jak stal, Al., br#z, stopy oyskowe stosuje si ostrza nagniataj#ce (rys), które wygadzaj# i utwardzaj# powierzchni. Zalenie ksztatu i wymiarów rowka oraz warunków przeci#gania mona spotka& 3 charakterystyczne warunki zwijania wiórów: swobodne, wymuszone i utrudnione. Gdy pomidzy promieniami krzywizny wióra i rowka wiórowego zachodzi nierówno& RO < r, wówczas zwijanie wióra nazywamy swobodnym. W przypadku równoci promieni krzywizny 23

24 (RO = r) zwijanie wióra nazywane wymuszonym jest najkorzystniejsze, zapewnia gste upakowanie wiórów w rowku, pozwala zmniejszy& jego wymiary i podziak. Gdy promieh wióra jest wikszy od promienia rowka (ro > r), zwijanie przebiega w utrudnionych warunkach, wiór opiera si o s#siednie ostrze, lamie si, wystpuje due niebezpieczehstwo zakleszczenia wiórów i uszkodzenia narzdzia. OBRÓBKA KO< Z=BATYCH Koo zbate stanowi podstawow# cz& wszelkich przekadni przenosz#cych rón# moc. Przekadnie takie skadaj# si zazwyczaj z kilku b#d; kilkunastu kó zbatych, które w rónych wariantach (zwanych przeoeniami) wspópracuj# ze sob# powoduj#c i dla okrelonej prdkoci obrotowej oraz momentu obrotowego waka na wejciu przekadni, prdko& obrotowa oraz moment obrotowy waka wyjciowego z tej przekadni moe by& róny, w zalenoci od doboru wspópracuj#cych ze sob# kó zbatych. Obszar stosowania przekadni zbatych jest aktualnie bardzo szeroki, chocia prognozy przewiduj#, e bdzie si on zawa. Charakterystycznym przykadem jest skrzynia biegów samochodów, w której poczesne miejsce zajmuj# koa zbate. Podobnie dotyczy to wrzecienników i skrzyh prdkoci obrabiarek szczególnie w obszarze przekadni mniejszej mocy. Przekadnie zbate umoliwiaj# równie przenoszenie napdu pod k#tem (np. tylny most samochodu), wymaga to jednak zastosowania kó zbatych o specjalnym ksztacie. Z przeznaczenia koa zbatego wynika jego ksztat. Koa zbate dzielimy na walcowe (do przekadni prostych) i stokowe (do przekadni k#towych). Poniewa koa zbate wspópracuj# ze sob# (taka jest idea przekadni), konieczne jest odpowiednie uksztatowanie elementów koa zbatego, czyli jego zbów. Badania eksploatacyjne wykazay, e powierzchnie zbów winny mie& ksztat ewolwenty (ewolwenta - rozwijaj#ca linii, jest to linia przecinaj#ca kad# styczn# do koa zasadniczego pod k#tem prostym). Zasadniczym problemem w trakcie obróbki kó zbatych jest wic wanie nadanie bocznej powierzchni zba zarysu ewolwentowego. Metody obróbki kó zbatych dzielone s# na: ksztatowe, czyli takie w których ksztat narzdzia odwzorowuje wr#b koa zbatego (wspominano o tym w rozdziale dotycz#cym zastosowania podzielnicy podczas frezowania), kopiowe, stosowane najczciej na strugarkach, posuw narzdzia odbywa si wzdu kopiau; metoda stosowana aktualnie sporadycznie, obwiedniowe, s# zdecydowanie najwydajniejsz# technologi# wykonywania zbów kó zbatych; powicona jest im dalsza cz& rozdziau. Metody obwiedniowe wykonania zbów kó zbatych polegaj# na odpowiednim skojarzeniu ruchu gównego wykonywanego przez narzdzie z tzw. ruchami odtaczania. METODA KSZTA2TOWA Narzdzie ma ksztat wrbu midzyzbnego. Metoda ta obejmuje nastpuj#ce sposoby obróbki: a) frezowanie frezem tarczowym lub trzpieniowym, b) dutowanie noami ksztatowym c) szlifowanie odpowiednio uksztatowan# ciernic#. Metod ksztatow mog# by& obrabiane koa walcowe za pomoc# frezowania, przeci#gania i dutowania, z tym, e za pomoc# dutowania pojedynczym noem uzbienie wykonuje si bardzo rzadko. 24

25 frezowanie frezem tarczowym frezowanie frezem trzpieniowym Metod# t# mog# by& obrabiane koa o uzbieniu prostym, skonym i daszkowym. Metoda ksztatowa znajduje zastosowanie do obróbki: kó o mniejszej dokadnoci, wstpnej kó o duych moduach w celu zaoszczdzenia bardzo drogiego narzdzia wykahczaj#cego Frezowanie ksztatów kó zbatych przeprowadza si przy uyciu frezów moduowych kr#kowych Kady z frezów moduowych kr#kowych, ma na bocznej pow. podany numer freza, modu, k#t zarysu, zakres liczb zbów obrabianych kó, do których mona uy& frez oraz wymiar, na jaki naley zagbi& frez podczas obróbki. Oprócz frezów moduowych kr#kowych do frezowania uzbieh kó o bardzo duych moduach stosuje si frezy moduowe trzpieniowe. W przypadku obróbki kó walcowych o z3bach sko!nych, ukad: obrabiarka, uchwyt, przedmiot narzdzie ustawia si podobnie jak do obróbki linii rubowej. Skrca si stó frezarki o k#t pochylania linii zba i #czy za porednictwem kó zmianowych wrzeciono podzielnicy za rub# poci#gow# stou. Dobieraj#c narzdzie do obróbki koa o zbach naley pamita&, e modu freza musi by& równy moduowi normalnemu nacinanego koa. METODA OBWIEDNIOWA zarys zba jest obwiedni# kolejnych pooeh zarysu ostrza narzdzia. Uzyskuje si to dziki ruchowi tocznemu narzdzia wzgldem przedmiotu obrabianego. Metoda obróbki obwiedniowej obejmie nastpuj#ce sposoby obróbki uzbieh: a) w zakresie obróbki ksztatuj#cej: dutowanie lub struganie narzdziem o ksztacie zbatki, dutowanie narzdziem o ksztacie koa, frezowaniem frezem limakowym; b) w zakresie obróbki wykahczaj#cej: szlifowanie ciernic# tarczow# lub limakow#, wiórkowanie; W obwiedniowej obróbce kó zbatych zarys zbów uzyskuje si jako obwiednie kolejnych pooeh krawdzi skrawaj#cych narzdzia. Zasada nacinania kó metod# obwiedniow# polega na odwzorowaniu w ukadzie przedmiot - narzdzie wspópracy przekadni zbatej. Wystpuje oprócz ruchu roboczego skrawaj#cego narzdzia, ruch toczny maj#cy na celu nadanie ksztatu ewolwentowego zarysowi zba obrabianego koa. 25

26 Wyobra;my sobie narzdzie o ksztacie zbatki, które w naszej wyobra;ni ma porusza& wykonywane koo zbate. Ruch zbatki w lewo wymusza ruch koa zbatego zgodnie z pokazan# na rysunku strzak#. Oba te ruchy tzn. ruch narzdzia i ruch obrabianego koa stanowi# skadowe ruchu odtaczania. W zalenoci od tego jakie stosujemy narzdzie i jaki jest podzia ruchów odtaczania metody obwiedniowe wykonania zbów kó zbatych dzielimy na: Dutowanie wg metody Maaga i Sunderlanda Przy dutowaniu za pomoc# narzdzia w ksztacie zbatki narzdzie wykonuje ruch dutuj#cy natomiast obrabiane koo ruch toczny, skadaj#c si z ruchu obrotowego dokoa swojej osi i jednoczesnego ruchu przesuwowego. Narzdzie ma ostrza o zarysie trapezowym. metoda Maaga narzdziem jest równie zbatka wykonuj#ca ruch gówny, ruch odtaczania (przesuw i obrót) wykonuje przedmiot obrabiany, metod Sunderlanda narzdziem jest zbatka, wykonuje ona ruch gówny a ponadto jedn# skadow# ruchu odtaczania (przesuw), drug# skadow# tego ruchu realizuje przedmiot (obrót). Dutowanie wg metody Fellowsa Przy metodzie Fellowsa wystpuje wspópraca dwóch kó zbatych, z których jedno jest narzdziem, a drugie koem nacinanym. Ruch roboczy skada si z ruchu obrotowego narzdzia i ruchu obrotowego koa obrabianego. Tak wic narzdzie ma dwa ruchy: roboczy ruch dutuj#cy i ruch obrotowy, za koo obrabiane tylko ruch obrotowy, S# to ruchy gówne. Oprócz tego wystpuj# nastpuj#ce ruchy pomocnicze: -ruch wgbny narzdzia; -ruch przedmiotu; Na dutownicy mona obrabia& walcowe koa zbate o zbach prostych i skonych o uzbieniu zewntrznym i wewntrznym oraz zbatki o zbach prostych i skonych. Do obróbki kó o zbach skonych stosuje si narzdzie o ostrzach skonych. 26

27 Frezowania obwiedniowe frezami!limakowymi Frezowania obwiedniowe frezami?limakowymi, ze wzgldu na brak ruchu jaowego, jest jedn# z wydajniejszych metod obróbki uzbienia kó zbatych. W przypadku stosowania metod obwiedniowych niezwykle wane jest odpowiednie skorelowanie prdkoci ruchu odtaczania z prdkoci# ruchu gównego. Nadmieni& naley, e przedstawione wyej metody obróbki stosowane s# gównie do obróbki kó o zbach prostych. Dla innych kó zbatych stosowane s# inne metody opisane szerzej w literaturze specjalistycznej 13. Jest to najbardziej rozpowszechniona metoda obróbki kó zbatych. Ruchem gównym jest ruch obwodowy freza. Ruchami posuwowymi s# ruch obrotowy przedmiotu obrabianego (posuw obwodowy) i ruch prostoliniowy narzdzia wzdu osi obrotu przedmiotu obrabianego. Frezy limakowe przeznaczone s# najczciej do obróbki kó zbatych walcowych o zbach prostych i rubowych oraz limacznic. Rozróniamy frezy!limakowe zdzieraki przeznaczone do obróbki wstpnej, po której koo zbate obrabia si np. dutakiem Fellowsa, frezy do obróbki pówyka4czajcej, przed nastpnym szlifowaniem lub wiórkowaniem, oraz frezy!limakowe wyka4czaki. Zasada obróbki obwiedniowej koa zbatego frezem limakowym Frez ma ksztat limaka w którym specjalnie wykonane rowki wiórowe tworz# ostrza skadaj#ce si z zbów. W kadym zbie mona wyróni& krawd; skrawaj#c# zewntrzn# i dwie krawdzie boczne. Zby s#siednich ostrzy tworz# zwoje frezu. Frezy limakowe wykahczaki s# z reguy jednokrotne (jednozwojne), a zdzieraki równie dwukrotne i trzykrotne. Liczba rowków wiórowych (ostrzy) wynosi od 8 do 12, zalenie od moduu frezu. Rowki wiórowe przy niewielkim k#cie wzniosu zwoju frezu (< =3 ) mog# by& proste lub czciej rubowe. K#t pochylenia linii rubowej rowków wiórowych, mierzony na walcu podziaowym, odpowiada k#towi wzniosu zwojów frezu. Dokadno& wykonania koa zbatego decyduje o waciwociach eksploatacyjnych przekadni, a gównie o jej trwaoci i cichobienoci. Dokadno& wykonania uzbienia podwyszy& mona stosuj#c tzw. obróbk wykahczaj#c# kó zbatych. W stanie mikkim stosuje si obróbk wiórkowania, natomiast w przypadku obróbki wykahczaj#cej kó w stanie twardym, stosuje si szlifowanie kó zbatych. 27

28 Wiórkowanie Narzdzie - wiórkownik swoim wygl#dem przypomina koo zbate, na którego zbach nacity jest szereg niewielkich ostrzy (rowków). W trakcie pracy wiórkownik skrcony jest pod k#tem 10 do 15 w stosunku do osi obrabianego koa. Podczas wspópracy wiórkownika z koem obrabianym nastpuje polizg miedzy zbami wspópracuj#cego narzdzia i koa. Odpowiednio uksztatowane (o czym wyej) zby wiórkownika skrawaj# bardzo mae warstwy materiau koo zbatego zwikszaj#c jego dokadno& i zmniejszaj#c chropowato& powierzchni. Szlifowanie Szlifowanie naley do dokadnych metod obróbki. Suy do obróbki paszczyzn jak i powierzchni krzywoliniowych. Stosuje si tutaj niewielkie gbokoci skrawania i due prdkoci skrawania. Dlatego mona elementy obrabia& dokadnie i uzyskiwa& do& du# gadko& powierzchni. Narzdziami stosowanymi przy tej metodzie obróbki s# tzw. ciernice; s# to narzdzia o nieoznaczonej liczbie ostrzy. ^ciernice s# to bryy obrotowe, skadaj#ce si z materiau ciernego i spoiwa. Ziarno materiau ciernego tworzy bardzo wiele mikroostrzy, które skrawaj# materia. Jako materia cierny stosuje si najczciej elektrokorund, wglik krzemu, wglik boru, diament i borazon. Spoiwo to skadnik, który wi#e materia cierny i uatwia nadanie narzdziom cile okrelonego ksztatu. Najczciej stosuje si spoiwa ceramiczne, ywiczne, gumowe, metalowe i galwaniczne. ^ciernice zalenie od ksztatu dziel# si na tarczowe i garnkowe. Podzia szlifowania Metody szlifowania: - zewntrznych bry obrotowych - kowe (z posuwem wzdunym i poprzecznym) - bezkowe (z posuwem wzdunym i poprzecznym) - wewntrznych bry obrotowych - zwyke (z posuwem wzdunym i poprzecznym) - bezkowe (z posuwem wzdunym i poprzecznym) - planetarne 28

29 - paszczyzn - obwodowe - czoowe Szlifowanie z posuwem wzdunym stosuje si do obróbki dugich waków. Szlifowanie bezkowe dzieli si na szlifowanie z posuwem wzdunym i z posuwem poprzecznym. Szlifowanie bezkowe z posuwem wzdunym - posuw wzduny uzyskuje si poprzez skrcenie ciernicy prowadz#cej o k#t 1-5 ; w wyniku tego powstaje sia osiowa przesuwaj#ca P.O. wzdu jego osi obrotu. Wystpuj# tu dwie odmiany: przelotowe - do szlifowania waków gadkich (bez wystpowania konierzy) i nieprzelotowe - do waków i tulei stopniowych, z konierzami itd. Szlifowanie bezkowe ma nastpuj#ce zalety w porównaniu z kowym: - wysok# wydajno& ze wzgldu na du# sztywno& ukadu, - zbdne jest nakiekowanie waków, - dua dokadno& ze wzgldu na brak bdów zwi#zanych z wykonaniem nakieków. Wady: - trudnoci z uzyskaniem wspóosiowoci powierzchni zewn. i wewn., - trudnoci ze szlifowaniem powierzchni nieci#gych. Szlifowanie otworów Szlifowanie otworów (wewntrznych powierzchni obrotowych) przeprowadza si najczciej jako uchwytowe zwyke z posuwem wzdunym. Przedmiot obrabiany jest zamocowany w uchwycie osadzonym na wrzecionie wrzeciennika przedmiotowego, które nadaje mu ruch obrotowy. Ruch gówny (obrotowy) wykonuje ciernica osadzona na wrzecionie wrzeciennika narzdziowego. Ruchami posuwowymi s#: ruch obrotowy obrabianego przedmiotu (posuw obwodowy) ruch prostoliniowy (w lewo i w prawo) ciernicy (posuw osiowy) 29