ALEKSANDER GÓRECKI

Technologiaogólnapodstawy technologiimechanicznych

Spis treÊci

1. Wiadomości wprowadzające do technologii ogólnej . . 9

2. Proste przyrządy i narzędzia pomiarowe oraz sposobypomiaru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.l. Cel i dokładność pomiarów warsztatowych . . . . . 112.2. Metody pomiarowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.3. Narzędzia pomiarowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 19

3. Trasowanie na płaszczyźnie i przestrzenne . . . . . . . . 20

3.1. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.2. Trasowanie na płaszczyźnie . . . . . . . . . . . . . . . . 203.3. Trasowanie przestrzenne . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.4. Zasady bezpiecznej pracy podczas trasowania . . . 29Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 29

4. Ścinanie, wycinanie i przecinanie metali . . . . . . . . . . 30

4.l. Narzędzia do ścinania, przecinania i wycinania . . 304.2. Ścinanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.3. Przecinanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.4. Wycinanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334.5. Przecinanie metali piłką . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334.6. Zasady bezpiecznej pracy podczas ścinania,

przecinania i wycinania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 37

5. Cięcie metali nożycami i na piłach . . . . . . . . . . . . . . 38

5.1. Cięcie metali nożycami . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385.2. Cięcie metali na piłach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415.3. Zasady bezpiecznej pracy podczas cięcia nożycami

i na piłach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 45

6. Gięcie i prostowanie metali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

6.1. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466.2. Narzędzia i urządzenia do gięcia i prostowania . . 476.3. Prostowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526.4. Zwijanie sprężyn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536.5. Zasady bezpiecznej pracy podczas gięcia

i prostowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 55

www.wsip.pl 3

7. Piłowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

7.1. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557.2. Pilniki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567.3. Technika piłowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607.4. Piłowanie mechaniczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 647.5. Zasady bezpiecznej pracy podczas piłowania . . . 65Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 66

8. Ręczne wiercenie, pogłębianie, rozwiercanie . . . . . . . 66

8.1. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 668.2. Wiertła . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 668.3. Wiertarki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 678.4. Zamocowanie przedmiotu do wiercenia . . . . . . . 718.5. Technika wiercenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 728.6. Ostrzenie wierteł . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 748.7. Pogłębianie otworów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 748.8. Rozwiercanie otworów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 758.9. Zasady bezpiecznej pracy podczas wiercenia . . . 77Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 77

9. Gwintowanie ręczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

9.1. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 789.2. Rodzaje gwintów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 789.3. Narzędzia do gwintowania ręcznego . . . . . . . . . . 809.4. Technika nacinania gwintów . . . . . . . . . . . . . . . 829.5. Sprawdzanie gwintów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 859.6. Zasady bezpiecznej pracy podczas gwintowania . 86Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 86

10. Nitowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

10.1. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8710.2. Nity i ich zastosowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8710.3. Sposoby nitowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8810.4. Nitowanie-zmechanizowane . . . . . . . . . . . . . . . 8910.5. Zasady bezpiecznej pracy podczas nitowania . . . 90Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 90

11. Skrobanie metali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

11.1. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9111.2. Skrobaki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9211.3. Przyrządy sprawdzające . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9211.4. Technika skrobania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9311.5. Zasady bezpiecznej pracy podczas skrobania . . . 97Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 97

12. Własności metali i stopów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

12.1. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9712.2. Własności chemiczne metali i stopów . . . . . . . . 9812.3. Własności fizyczne metali i stopów . . . . . . . . . . 9812.4. Własności mechaniczne metali i stopów . . . . . . 9912.5. Własności technologiczne metali i stopów . . . . . 101Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 101

4

13. Stopy żelaza z węglem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

13.1. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10213.2. Otrzymywanie surówek żelaza . . . . . . . . . . . . . 10213.3. Otrzymywanie stali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10513.4. Stale i ich podział . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10913.5. Staliwo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12013.6. Otrzymywanie żeliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 124

14. Metale nieżelazne i ich stopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

14.1. Miedź i jej stopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12514.2. Aluminium i jego stopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12914.3. Magnez i jego stopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13214.4. Cynk i jego stopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13314.5. Cyna i jej stopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13314.6. Ołów i jego stopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 136

15. Korozja metali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

15.1. Wiadomości wstępne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13615.2. Rodzaje korozji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13715.3. Ochrona przed korozją . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 140

16. Tworzywa sztuczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

16.1. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14116.2. Rodzaje i zastosowanie tworzyw sztucznych . . . 14116.3. Przetwórstwo tworzyw sztucznych . . . . . . . . . . 14816.4. Materiały lakiernicze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 151

17. Tworzywa ceramiczne, szkło i materiały uszczelniające . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

17.1. Tworzywa ceramiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15217.2. Szkło . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15317.3. Materiały ścierne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15417.4. Materiały uszczelniające . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 157

18. Paliwa i smary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

18.1. Paliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15718.2. Oleje i smary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 161

19. Lutowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

19.1. Rodzaje i zastosowanie lutowania . . . . . . . . . . . 16219.2. Lutowanie lutem miękkim . . . . . . . . . . . . . . . . 16319.3. Lutowanie lutem twardym . . . . . . . . . . . . . . . . 16419.4. Lutospawanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16519.5. Sprawdzanie połączeń lutowanych . . . . . . . . . . 16619.6. Zasady bezpiecznej pracy podczas lutowania . . . 166Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 166

www.wsip.pl 5

20. Klejenie metali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

20.1. Zastosowanie połączeń klejonych . . . . . . . . . . . 16720.2. Rodzaje klejów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16720.3. Przygotowanie powierzchni metalu do klejenia . 16820.4. Proces klejenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16920.5. Zasady bezpiecznej pracy podczas klejenia . . . . 170Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 170

21. Odlewnictwo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

21.1. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17121.2. Modele odlewnicze, rdzenie i formy . . . . . . . . . 17121.3. Materiały na masy formierskie . . . . . . . . . . . . . 17421.4. Przygotowanie materiałów formierskich . . . . . . 17521.5. Formowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17621.6. Oczyszczanie i wykańczanie odlewów . . . . . . . . 17921.7. Odlewanie w kokilach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18021.8. Specjalne metody odlewania . . . . . . . . . . . . . . . 18021.9. Zasady bezpiecznej pracy w odlewniach . . . . . . 181 Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 181

22. Obróbka plastyczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

22.l. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18222.2. Kucie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18323.3. Tłoczenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18822.4. Walcowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19222.5. Zasady bezpiecznej pracy podczas obróbki

plastycznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 194

23. Obróbka cieplna i cieplno-chemiczna . . . . . . . . . . . . 194

23.1. Obróbka cieplna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19423.2. Obróbka cieplno-chemiczna . . . . . . . . . . . . . . . 201Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 202

24. Spawanie i zgrzewanie metali . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

24.1. Charakterystyka procesu i rodzaje spawania . . . 20224.2. Materiały i urządzenia do spawania łukowego . . 20524.3. Organizacja stanowiska pracy spawacza . . . . . . 20724.4. Przygotowanie materiału do spawania . . . . . . . . 20824.5. Spawanie elektryczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20924.6. Spawanie gazowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21024.7. Zgrzewanie elektryczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21624.8. Bhp podczas spawania i zgrzewania metali . . . . 217Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 217

25. Dokładne przyrządy pomiarowe i sposoby pomiarów . . 218

25.1. Płytki wzorcowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21825.2. Czujniki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21925.3. Przyrządy do pomiaru kątów . . . . . . . . . . . . . . . 22125.4. Sprawdziany, ich podział i zastosowanie . . . . . . 22325.5. Mikroskop warsztatowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22425.6. Elektroniczne przyrządy pomiarowe . . . . . . . . . 226Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 227

6

26. Toczenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

26.1. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22826.2. Charakterystyka toczenia . . . . . . . . . . . . . . . . 22926.3. Parametry toczenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22926.4. Budowa i rodzaje noży tokarskich . . . . . . . . . . 23126.5. Ogólna budowa tokarek . . . . . . . . . . . . . . . . . 23526.6. Tokarki pociągowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23626.7. Mocowanie przedmiotu obrabianego . . . . . . . . 24126.8. Toczenie zewnętrznych powierzchni walcowych . 24426.9. Toczenie stożków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24626.10. Tokarko-kopiarka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24726.11. Radełkowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24826.12. Bhp podczas toczenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 249

27. Frezowanie i struganie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

27.1. Rodzaje i sposoby frezowania . . . . . . . . . . . . . . 25027.2. Rodzaje frezów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25127.3. Budowa i klasyfikacja frezarek . . . . . . . . . . . . . 25127.4. Mocowanie narzędzi i przedmiotu obrabianego

na frezarkach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25627.5. Rodzaje, ogólna budowa i zastosowanie

strugarek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25827.6. Rodzaje i mocowanie noży strugarskich . . . . . . 25927.7. Zasady bezpieczeństwa pracy podczas frezowa-

nia i strugania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 260

28. Wiercenie i rozwiercanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

28.1. Rodzaje wierconych otworów i sposoby ich wykonywania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

28.2. Rozwiercanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26228.3. Parametry skrawania podczas wiercenia . . . . . . 26228.4. Rodzaje, budowa i obsługa wiertarek . . . . . . . . 26328.5. Rozwiercanie i pogłębianie otworów . . . . . . . . . 26528.6. Bhp podczas wiercenia i rozwiercania . . . . . . . . 265Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 266

29. Obróbka maszynowa gwintów . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

29.1. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26629.2. Wykonywanie gwintów na gwinciarkach,

frezarkach i szlifierkach . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26729.3. Nacinanie gwintów na tokarkach . . . . . . . . . . . . 27029.4. Bhp podczas gwintowania maszynowego . . . . . . 271Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 272

30. Szlifowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272

30.1. Charakterystyka procesu szlifowania . . . . . . . . . 27230.2. Budowa, zasada działania i obsługa szlifierek . . 27330.3. Technika szlifowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27630.4. Budowa, rodzaje i przeznaczenie ściernic . . . . . 27830.5. Bhp podczas szlifowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 282

www.wsip.pl 7

31. Obróbka powierzchniowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

31.1. Wpływ obróbki powierzchniowej na własnościużytkowe warstwy wierzchniej . . . . . . . . . . . . 283

31.2. Toczenie i wytaczanie gładkościowe . . . . . . . . 28431.3. Frezowanie gładkościowe . . . . . . . . . . . . . . . . 28531.4. Wiórkowanie uzębień . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28531.5. Docieranie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28531.6. Gładzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28631.7. Dogładzanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28631.8. Polerowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28731.9. Wygładzanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28831.10. Obróbka powierzchniowa zgniotem . . . . . . . . . 289Dział powtórzeniowy – ćwiczenia testowe . . . . . . . . . 290

Prawidłowe odpowiedzi ćwiczeń testowych . . . . . . . . . . . 291

Źródła ilustracji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292

6 Gi´cie i prostowanie metali

6.1. WiadomoÊci ogólne

Gięcie i prostowanie należą do operacji obróbki plastycznej, podczas których,dzięki działaniu odpowiednich sił, nadaje się przedmiotowi żądany kształt bez skrawania materiału. Podczas gięcia grubość materiału nie ulega zasadniczymzmianom.

Gięcie i prostowanie można wykonać na zimno lub gorąco. Gięcie na gorącostosuje się do materiałów grubszych, gdyż metale i ich stopy po podgrzaniu wyka-zują większą plastyczność i wówczas do gięcia jest potrzebna mniejsza siła. Gięciena zimno, w przypadku dużych odkształceń oraz wykonywania bardziej odpowie-dzialnych części, należy zakończyć wyżarzaniem rekrystalizującym (p. rozdz. 23.1)w celu usunięcia naprężeń i skutków zgniotu, powstałych podczas gięcia. Gięciei prostowanie można wykonywać ręcznie lub maszynowo z użyciem pras lub walców.

Podczas gięcia materiał zostaje odkształcony w miejscu zginania (rys. 6-1). Warstwy zewnętrzne materiału są w czasie gięcia rozciągane, a po zakończeniu gięcia wydłużane na pewnym odcinku. Warstwy wewnętrzne materiału są w czasie

gięcia ściskane, a po zakończeniu gięcia – skrócone na pewnym odcinku. Warstwyśrodkowe leżące na linii obojętnej, przechodzącej przez środek grubości materiału,nie ulegają rozciąganiu ani ściskaniu. Zatem – ze względu na wynikającą z odkształ-ceń plastycznych zmianę wymiarów materiału – do wykonywania przedmiotu konieczna jest znajomość długości materiału wyjściowego. Długość materiału wyjściowego musi być równa długości linii obojętnej w wygiętym przedmiocie (rys. 6-2).

46

Rys. 6-1. Proces gięcia: a) płaskow-nik przed gięciem, b) płaskownik pogięciu1 – warstwa obojętna, 2 – warstwa rozcią-gana, 3 – warstwa ściskana, s – szerokośćpłaskownika, g – wysokość płaskownika

Długość L materiału wyjściowego do wykonania przedmiotu przedstawionego narys. 6-3a określa się następująco:

π ⋅ RL = a + b + c + 2 ⋅ ———

2

W przypadku gięcia bez zaokrąglenia po stronie wklęsłej lub z zaokrągleniemmniejszym niż 0,3 grubości zginanego płaskownika długość części wygiętej przyj-muje się równą 0,5 grubości zginanego płaskownika. Długość L materiału wyjścio-wego do wykonania przedmiotu bez zaokrągleń po stronie wewnętrznej (rys. 6-3b)określa się więc następująco:

gL = a + b + c + 2 ⋅ —

2

6.2. Narz´dzia i urzàdzenia do gi´cia i prostowania

Gięcia i prostowania ręcznego dokonuje się przede wszystkim za pomocą różne-go rodzaju młotków na kowadłach, płytkach żeliwnych oraz w szczękach imadeł.

Do gięcia metali nieżelaznych oraz cienkich blach używa się młotków miedzia-nych, ołowianych, a czasem drewnianych lub z twardej gumy. W celu ułatwienia zginania pod kątem 90° szczęki imadeł wyposaża się w nakładki w kształcie kątow-ników. Nakładki te zapobiegają również powstawaniu śladów nacisku szczęk na po-wierzchni giętego materiału.

Do gięcia w imadłach są stosowane różnego rodzaju podkładki ułatwiające proces gięcia. Zaokrąglenia kształtuje się na wałkach o odpowiednio dobranychśrednicach.

www.wsip.pl 47

Rys. 6-2. Ustalenie materiału wyj-ściowego podczas gięcia pierście-nia

Rys. 6-3. Szkice do określeniadługości materiału wyjściowego

Do gięcia większej liczby przedmiotów są stosowane przyrządy zwane wygina-kami, które są mocowane na prasach. Na rys. 6-4 przedstawiono prasę dźwigniowąręczną z zamocowanym wyginakiem. Prasy dźwigniowe stołowe o nacisku do 10 kNnadają się do gięcia cienkiej blachy. Znacznie większy nacisk – do 200 kN – dają prasy śrubowe ręczne (rys. 6-5). W prasie takiej do stołu 1 są przymocowane dwieprowadnice słupowe 2, po których porusza się suwak 3. W górnej belce prasy jestosadzona nakrętka 4, w którą wkręca się śrubę 5, połączoną obrotowo z suwakiem.

48

Rys. 6-5. Prasa śrubowa ręcznaRys. 6-4. Prasa dźwigniowa ręczna1 – korpus, 2 – podstawa, 3 – dźwignia, 4 – mimośród, 5 – suwak, 6 – wyginak

Gwint śruby jest prostokątny o dużym skoku. Śruba u góry jest zakończona belkąz ciężarkami 6, które spełniają zadanie koła zamachowego. Po wprowadzeniu belkiz ciężarkami w ruch obrotowy za pomocą dźwigni 7 obracająca się śruba przesuwasuwak w dół.

Oprócz wyginaka na prasach można mocować płyty do prostowania blach, wy-krojniki i inne przyrządy.

W produkcji masowej do gięcia części są stosowane prasy o napędzie mechanicz-nym, najczęściej prasy mimośrodowe. Znajdują zastosowanie także prasy hydrau-liczne.

Gi´cie p∏askowników

Płaskowniki najczęściej gnie się w szczękach imadła. Na rys. 6-6 przedstawionowykonywanie zetownika i skobla prostokątnego przez gięcie w imadle, a na rys. 6-7– gięcie skobla półokrągłego. Gięcia grubych płaskowników oraz prętów dokonujesię, przeważnie po ich uprzednim nagrzaniu, najczęściej na prasach śrubowych.

Gi´cie blach

Blachy cienkie gnie się w szczękach imadła ręcznie bez żadnych środków pomocniczych. W przypadku gięcia blach znacznej szerokości lub długości należy jemocować w dwóch kątownikach osadzonych w imadle (rys. 6-8). W przypadku gięcia blach pod kątem ostrym i z małymi promieniami gięcia należy zwrócić

www.wsip.pl 49

Rys. 6-7. Wykonywanie w imadle skobla półokrągłego z małymi promieniami: a) rysunek skobla, b), c), d) gięcie skobla bez stworzenia pomocniczego, e), f ) gięcie za pomocą sworznia pomocniczego

Rys. 6-6. Gięcie w imadle płaskowników w celu otrzymania zetownika i skobla prostokątne-go: a) rysunek zetownika, b) zaginanie ramienia m, c) zaginanie ramienia n, d) rysunek skobla prostokątnego, e) zaginanie ramienia h, f ) zaginanie ramienia k za pomocą klocka A, g) odginaniekońcówek ramion h i k za pomocą klocka B

uwagę na kierunek włókien w blasze, powstałych podczas jej walcowania. Linia gięcia nie powinna być zgodna z kierunkiem tych włókien, gdyż blacha może pęk-nąć na krawędzi gięcia (rys. 6-9a).

Podczas gięcia w dwóch kierunkach włókna powinny przebiegać ukośnie. Gięcietakże występuje zawsze podczas wykonywania skrzynek. Gięcie blach można wyko-nać również maszynowo – na krawędziarkach. Podczas wykonywania zbiornikówi innych przedmiotów z blachy o kształcie cylindrycznym zachodzi koniecznośćzwijania blachy. Czynność tę można wykonać ręcznie lub maszynowo (rys. 6-10).

Wygniatanie blach

Operację tę wykonuje się w celu usztywnienia blachy lub jej ozdobienia. Wy-gniatanie można wykonywać ręcznie lub pod prasą z zastosowaniem tłoczników,zwanych wygniatakami. Ręczne wygniatanie stosuje się tylko do blach cienkich (do 0,5 mm) i wykonuje się je na wzorniku.

50

Rys. 6-8. Zamocowanie blachyw imadle za pomocą dwóch ką-towników

Rys. 6-9. Gięcie blachy: a) gięcieniewłaściwe wzdłuż włókien, b) gięcie prawidłowe prostopadłe,c) gięcie w dwóch prostopadłychkierunkach ukośnie do włókien

Rys. 6-10. Zwijanie blachy: a) i b) ręczne, c) za pomocą walców

24.5. Spawanie elektryczne

Jak już powiedziano, łuk elektryczny jest źródłem ciepła, które wykorzystujesię do spawania. Temperatura łuku jest bardzo wysoka i często sięga kilku tysięcystopni Celsjusza.

Spawanie można wykonywać elektrodą topliwą lub elektrodą nietopliwą –elektrodą wolframową. Przy spawaniu elektrodą topliwą jest ona jednocześnie spoiwem i ulega stopieniu podczas spawania. Spawając elektrodą nietopliwą, wytwarza się łuk elektryczny między przedmiotem spawanym a elektrodą wolfra-mową, która nie ulega stopieniu. Spoiwo w postaci pręta (drutu) topi się w tym łu-ku, wytwarzając spoinę. Spawacz trzyma w jednej ręce elektrodę wolframowąw uchwycie, a w drugiej – drut lub pręt. Metoda ta jest bardzo rzadko stosowana.

Na rys. 24-6 przedstawiono sta-nowisko spawania łukowego. Prze-wód dodatni 1 jest doprowadzonyi przyłączony zaciskiem 2 do meta-lowego stołu, na którym kładzie sięspawany przedmiot 3. Przewód mi-nusowy 4, zakończony uchwytem,trzyma spawacz. W uchwycie jestzamocowana elektroda 5, a rękojeść6 – dobrze izolowana. Tarcza 7chroni oczy pracownika przed bla-skiem łuku. Położenie elektrody i ru-chy wykonywane elektrodą w czasiespawania są zależne od rodzaju spo-iny, rodzaju elektrody, grubości łą-czonych blach i rodzaju złącza.

Spawanie powinno się odbywaćw pozycji podolnej, czyli poziomo,gdyż jest to pozycja najdogodniejsza i najbardziej ekonomiczna. Spoiny wykonanew innych pozycjach mogą mieć gorsze własności mechaniczne i dlatego należy spa-wać poziomo, a inne pozycje stosować tylko w montażu, gdy pozycja podolna niejest możliwa.

Na rys. 24-7 przedstawiono pochylenie elektrody i rodzaje ruchów bocznych, wy-konywanych elektrodą podczas spawania oraz sposób układania spoin wielowarstwo-wych. Elektroda powinna być pochylona pod kątem α. Dla elektrod nieotulonychi cienkich kąt α wynosi 10÷30°, a dla elektrod średnio i grubo otulonych – 20÷50°.

Podczas spawania koniec elektrody można prowadzić ściegiem prostym (rys. 24-7a) lub zakosowym (rys. 24-7b). Przy spawaniu blach o grubości powyżej20 mm należy koniecznie stosować ścieg zakosowy, dający mniejsze odkształce-nia. Istnieje zasada: układać możliwie płaskie ściegi unikając ostrych wgłębień,w których gromadzi się trudny do usunięcia żużel.

Dobór grubości elektrody ma również duży wpływ na jakość wykonywanejspoiny. W spoinach w kształcie X i V pierwsze ściegi wykonuje się cieńszą elek-

www.wsip.pl 209

Rys. 24-6. Stanowisko spawania łukowego

trodą, a w miarę przechodzenia do szerszej części spoiny należy stosować elektro-dy coraz grubsze.

Łuk elektryczny zajarza się przez dotknięcie elektrodą przedmiotu spawanegoruchem przypominającym zapalenie zapałki. W czasie spawania trzeba utrzymaćprawidłową długość łuku, tj. taką, która nie przekracza grubości elektrody. Zbytdługi łuk powoduje dostanie się do spoiny tlenu i azotu, zmniejsza głębokość wto-pienia, daje duży rozprysk metalu.

24.6. Spawanie gazowe

Materia∏y do spawania gazowego

Do spawania gazowego są stosowane: tlen, acetylen, wodór, gaz koksowniczyi gaz świetlny, propan i butan, gaz ziemny – metan, argon, azot i inne. Z karbidu(CaC2) wytwarza się acetylen.

210

Rys. 24-7. Technika spawania: a) prowadzenie elektrody ściegiem prostym, b) prowadzenie elek-trody ściegiem zakosowym, c) rodzaje ściegów

Do spawania gazowego stosuje się spoiwa w postaci stalowych drutów i prętówo różnym składzie chemicznym, zależnym od materiałów spawanych elementów.Druty są dostarczane w kręgach, a pręty w wiązkach długości l m.

Do spawania stali konstrukcyjnej niestopowej najczęściej jest używany drut stalowy o małej zawartości węgla. Do spawania części stalowych o wymaga-nej twardości stosuje się drut o zawartości 0,6÷1,7% węgla i 0,7÷1,7% manganu.Do spawania żeliwa używa się prętów żeliwnych o zawartości 3÷4% węgla z dodatkiem krzemu i manganu. Do spawania aluminium lub stopów aluminium są stosowane spoiwa w postaci drutów lub prętów z prawie czystego aluminiumlub ze stopów aluminium z magnezem, manganem, krzemem, chromem i tytanem.

Topniki do spawania gazowego stosuje się w nielicznych przypadkach przyspawaniu stali wysokostopowych nierdzewnych i kwaso- oraz żaroodpornych.Działanie topnika w tych przypadkach polega na rozpuszczeniu w topniku trudnotopliwych tlenków chromu (Cr2O3), których temperatura topnienia wynosi 2050°C.Podstawowymi składnikami tych topników są: boraks, sól, kwarcyt, fluoryt, kreda,żelazokrzem.

Do lutospawania żeliwa stosuje się topniki produkcji krajowej Uni-Lut lub Ms-Gaz.

Urzàdzenia do spawania gazowego

Najczęściej stosowane w spawalnictwie ga-zy sprężone (tlen i acetylen) są przechowywanew odpowiednich butlach (rys. 24-8).

Butla tlenowa (rys. 24-8a) składa się z korpu-su 1 (cylindra), szyjki, na którą jest wciągnięty nagorąco pierścień 2 (zewnętrznie gwintowany),kołpaka ochronnego 3 oraz stopy 4. Stopa umożli-wia ustawienie butli w pozycji pionowej.

W kraju produkuje się butle tlenowe o pojem-ności 0,5÷50 l. Pojemność najbardziej rozpo-wszechnionych butli do transportu tlenu wynosi40 1. Ciśnienie robocze butli wynosi 15 MPaprzy 15°C.

Butle tlenowe maluje się niebieską farbąolejną i oznacza czarnym napisem „Tlen O2”.

Butle acetylenowe (rys. 24-8b), ciągnionebez szwu ze stali, są produkowane najczęściejo pojemności 40 1. Dopuszczalne ciśnienie robocze w butlach wynosi 1,5 MPa. Wnętrze bu-tli acetylenowej wypełnia masa porowata 5, któ-rej zadaniem jest zapobieganie rozprzestrzenia-niu się acetonu (produktu rozpadu acetylenu)pod wpływem np. wstrząsów. Aceton rozpuszcza

www.wsip.pl 211

Rys. 24-8. Butle: a) tlenowa, b) acety-lenowa

acetylen. W jednym litrze acetonu pod ciśnieniem 0,1 MPa rozpuszcza się 23 litryacetylenu. W miarę wzrostu ciśnienia wzrasta proporcjonalnie ilość pochłoniętegoacetylenu.

Butle acetylenowe są malowane białą farbą olejną z czerwonym napisem „Ace-tylen C2H2”.

Pobieranie gazu z butli wymaga zastosowania tzw. reduktorów, których zada-niem jest obniżenie ciśnienia wylotowego gazu przez cały czas pracy, mimo że ci-śnienie w butli maleje w miarę jej opróżniania. Na rys. 24-9 przedstawiono schematreduktora i jego działanie. Grzybek zaworu redukcyjnego 1 pod naciskiem górnejsprężyny 2 zamyka dopływ gazu z butli. Manometr 3 wskazuje ciśnienie gazu w bu-tli. W celu otwarcia zaworu 1 trzeba podnieść przeponę 4 przez pokręcenie śrubą 5,

która za pośrednictwem popychacza 6 powo-duje podniesienie się grzybka zaworu 1.Otwarcie zaworu sprawia, że gaz przedostajesię z butli do komory A, w której się rozpręża.Manometr 7 wskazuje ciśnienie gazu po roz-prężeniu. Z komory A gaz przedostaje się prze-wodem do palnika.

Obecnie każdy reduktor ma wmontowanyzawór bezpieczeństwa 8, który wypuszczanadmiar gazu z komory roboczej w razie nad-miernego wzrostu ciśnienia.

Reduktory do tlenu i acetylenu różnią siętylko sposobem ich mocowania na zaworzebutli.

Palniki

Służą one do spalania gazów dobrze wymieszanych z tlenem. Rozróżnia się palniki wysokiego ciśnienia oraz palniki niskiego ciśnienia (rys. 24-10). W palnikachwysokiego ciśnienia doprowadzenie gazów odbywa się prawie pod jednakowym ciśnieniem, wynoszącym 0,01÷0,1 MPa. Palnik niskiego ciśnienia jest palni-kiem smoczkowym, w którym podczas przepływu gazu (tlenu) o wyższym ciśnie-niu przez środkową dyszę następuje zasysanie gazu palnego ze zbiornika o niskimciśnieniu.

Palnik nie może być zanieczyszczony olejem ani smarem. Aby zapalić palnik,trzeba najpierw otworzyć zawór do tlenu, a następnie do acetylenu. W przypadkuzatkania się wylotu dzioba palnika w czasie pracy trzeba natychmiast zamknąć naj-pierw zawór acetylenu, a następnie tlenu.

Poprawne wyregulowanie płomienia ma istotne znaczenie dla przebiegu i wyni-ków spawania. Płomień acetylenowo-tlenowy można podzielić na trzy strefy: jądro,stożek oraz kitę. Na rys. 24-11a przedstawiono trzy rodzaje płomieni: redukujący,nawęglający i utleniający. Spawacz powinien tak regulować płomień, aby spawanieodbywało się płomieniem redukującym, tj. takim, w którym w najgorętszej strefieśrodkowej nie ma swobodnego węgla ani tlenu. Regulację płomienia rozpoczyna

212

Rys. 24-9. Schemat jednostanowisko-wego reduktora butylowego

się od regulacji dopływu acetylenu. Trzeba dodać, że płomień chroni spoinę przeddostępem powietrza.

Dokładne wyregulowanie płomienia redukującego (normalnego) jest łatwe i po-lega na uzyskaniu ostrego zarysu jądra. W czasie spawania przedmiot powinien sięznajdować w odległości 2÷5 mm od jądra, co jest uzależnione od wielkości palnika.

Wytwornice acetylenowe

Wytwornicami acetylenu nazywa się urządzenia do wytwarzania acetylenuw wyniku działania wody na karbid. Wytwornice dzieli się na: niskiego i wysokie-go ciśnienia przenośne i stałe, a ze względu na konstrukcję na: wsypowe, dopływo-we i wyporowe.

Każda wytwornica acetylenu składa się z: reaktora, w którym następuje reakcjamiędzy karbidem a wodą, pojemnika na karbid, oczyszczacza, bezpiecznika wod-nego, manometru i zaworu bezpieczeństwa.

Na rys. 24-12 pokazano wytwornicę TAS-01, w której kosz 1, wypełniony kar-bidem, jest zawieszony na otwieranej pokrywie. Karbid, stykając się okresowoz wodą, wydziela acetylen.

www.wsip.pl 213

Rys. 24-10. Palniki: a) acetylenowo-tlenowy na niskieciśnienie, b) palnik na wysokie ciśnienie, c) kompletpalników niskiego ciśnienia typu Normus-bis produkcjikrajowej

Rys. 24-11. Płomień acetylenowo--tlenowy: a) rodzaje płomieni acetyle-nowo-tlenowych, b) podział na strefypłomienia acetylenowo-tlenowego

Wytwornicę uruchamia się przez przesunięcie do dołu rączki 2, służącej doopuszczania kosza z karbidem. Wytwarzany acetylen zbiera się w górnej części reaktora 3, a woda jest wytłaczana do zbiornika wyporowego 4. Gdy po zużyciuacetylenu ciśnienie gazu obniży się, wówczas poziom wody w reaktorze 3 podnie-sie się i produkcja acetylenu rozpocznie się na nowo. Gdy ciśnienie gazu wzrośniepowyżej 0,15 MPa, zaczyna działać bezpiecznik 5.

Technika spawania acetylenowego

Przedmioty przeznaczone do spawania należy oczyścić z rdzy, farby i tłusz-czów oraz innych zanieczyszczeń. Ważną czynnością poprzedzającą spawanie jestprawidłowe wyregulowanie płomienia acetylenowo-tlenowego, a następnie wybra-nie odpowiedniej pozycji spawania (rys. 24-13). Najlepszą spoinę można wykonaćw pozycji podolnej.

214

Rys. 24-13. Pozycje spawania: a) podolna,b) naboczna, c) naścienna, d) okapowa, e) pułapowa, f ) pionowa

Rys. 24-12. Wytwornica acetylenowa wysokiego ciśnienia: a) widok, b) schemat

Stosuje się trzy kierunki spawania gazowego: w lewo, w prawo i w górę(rys. 24-14). W każdym przypadku palnik trzyma się w prawej ręce, a drut do spawania – w lewej. Podczas spawania w lewo palnik przesuwa się z prawej stro-ny do lewej bez ruchów poprzecznych. Płomień osłania stopiony metal i podgrze-wa brzegi blach przed ich stopieniem. Metoda ta nadaje się do spawania blachcienkich o grubości do 4 mm. Blachy grubsze spawa się metodą w prawo, nato-miast metoda spawania w górę jest stosowana przede wszystkim do takich przed-miotów, które można ustawić pionowo.

Ci´cie termiczne

Cięciem termicznym nazywa się sposób cięcia materiałów, głównie metali i ichstopów, polegający na miejscowym utlenieniu lub wytopieniu w odpowiednio wy-sokiej temperaturze. Zależnie od źródła ciepła rozróżnia się cięcia: gazowe, łuko-we, gazowo-łukowe.

Cięcie gazowe (cięcie tlenowe) polega na miejscowym spalaniu materiałuw strumieniu czystego tlenu przy miejscowym ogrzaniu metalu do temperaturyspalania. Cięcie to odbywa się za pomocą palnika, który przypomina palnik do spa-wania, lecz jest wyposażony w dodatkową dyszę tlenową. Jeżeli spawacz zwiększydopływ tlenu do płomienia palnika, to płomień taki będzie spalał nagrzewany me-tal, wypalając w nim wąską szczelinę. Cięcie samym tlenem stosuje się do stalikonstrukcyjnych niestopowych i niskostopowych, natomiast żeliwo, stale austeni-tyczne oraz metale nieżelazne można przecinać tym sposobem przez wprowadze-nie do strumienia tlenu topników, np. proszku żelaza.

Cięcie łukowe elektrodą węglową lub metalową polega na wytapianiu szczeli-ny w pełnym metalu ciepłem łuku elektrycznego.

Cięcie gazowo-łukowe polega na podgrzaniu metalu ciepłem łuku elektryczne-go i jednoczesnym miejscowym spalaniu metalu w strumieniu czystego tlenu.

Obecnie można ciąć termicznie wszystkie metale i stopy stosowane w przemy-śle, a nawet beton i kamień. Grubość przecinanego metalu może wynosić do 3 m.W zależności od stosowanych urządzeń rozróżnia się cięcie termiczne ręczne i ma-szynowe. Cięcie może być wykonywane w sposób zautomatyzowany za pomocąmechanizmów prowadzących palniki wg określonych linii.

www.wsip.pl 215

Rys. 24-14. Kierunki spawania gazowego: a) w lewo,b) w prawo, c) w górę

24.7. Zgrzewanie elektryczne

Zgrzewanie elektryczne dzieli się na: doczołowe, punktowe, liniowe i garbowe.Źródłem ciepła w zgrzewaniu elektrycznym oporowym jest prąd elektryczny, któ-ry w miejscu największego oporu powoduje przyrost ciepła. Miejsce styku dwóchmetali wykazuje tak duży opór dla przepływającego prądu, że przy dostatecznymnatężeniu prądu nagrzewa się ono do wysokiej temperatury, a materiał staje się plastyczny. Po wywarciu nacisku stykające się ze sobą części łączą się bez trudu.Do zgrzewania stosuje się prąd o stosunkowo niskim napięciu, lecz o dużym natężeniu dochodzącym do kilku tysięcy amperów.

Zgrzewanie punktowe stosuje się do łączenia cienkich blach. Łączone brzegi bla-chy zaciska się dwiema elektrodami dociskowymi 1 w kształcie kłów (rys. 24-15),które zapewniają jednocześnie docisk łączonych części i przepływ prądu przez złą-cze. Złącze powstaje w jednym punkcie wskutek uplastycznienia metalu pod wpły-wem ciepła.

Zgrzewanie liniowe jest stosowane tam, gdzie zależy nam na szczelności szwu.Wykonuje się je za pomocą specjalnych zgrzewarek liniowych, w których elektro-dy mają kształt krążków (rys. 24-16). Krążki, z których górny jest napędzany silni-kiem, obracają się i przesuwają łączone blachy między sobą.

Zgrzewanie garbowe wymaga uprzedniego przygotowania części zgrzewanych.W tym celu w jednej z blach wytłacza się garby w kształcie stożka (rys. 24-17).

216

Rys. 24-17. Przykłady zastosowania zgrzewania garbowego

Rys. 24-15. Schemat zgrzewania punktowego Rys. 24-16. Schemat zgrzewania liniowego