Politechnika Poznańska

Instytut Technologii Mechanicznej

Zakład Obróbki Skrawaniem

Wydział: WBMiZ

Studium: Stacjonarne

Semestr: III

Kierunek: ZiIP

Rok akad.:2009/10

Procesy i t e chn i k i p r odukcy j ne : T echno log i e k s z t a ł t u j ą ce

L a b o r a t o r i u m ( h a l a 2 0 – Z O S )

Prowadzący: dr inż. Paweł Twardowski tel. 6652608 – kierownik zespołu pok. 619 (budynek A1)

mgr inż. Damian Przestacki tel. 6652723 pok. 608x (budynek A1)

T e m a t y ć w i c z e ń

1. Porównanie skrawności i efektywności ekonomicznej różnych materiałów narzędziowych.

2. Ocena cech geometrycznych warstwy wierzchniej po różnych sposobach obróbki. 3. Ocena skrawalności różnych materiałów na podstawie pomiaru siły i temperatury

skrawania. 4. Przeznaczenie i budowa narzędzi skrawających (narzędzia o określonej geometrii

i narzędzia ścierne). 5. Skoncentrowane źródła energii w obróbce ubytkowej (obróbka lasrowa, obróbka

strumieniem wody i obróbka wodno – ścierna)– ćwiczenie demonstracyjne.

L i t e r a t u r a

[1] Cichosz P.: Narzędzia skrawające. WNT Warszawa 2006. [2] Filipowski R., Marciniak M.: Techniki obróbki mechanicznej i erozyjnej. Oficyna Wydawnicza

Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000. [3] Grzesik W. Podstawy skrawania materiałów metalowych. WNT - Warszawa 1998. [4] Kawalec M., Kodym J., Jankowiak M.: Laboratorium z podstaw skrawania. WPP 1984. [5] Kusiński J.: Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej. Wydawnictwo Naukowe „Akapit”,

Kraków 2000 [6] Oczoś K.: Kształtowanie materiałów skoncentrowanymi strumieniami energii. Redakcja Wydawnictw

Uczelnianych Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1988. [7] Olszak W. Obróbka skrawaniem. WNT Warszawa 2008. [8] PN-EN ISO 4287:1999 – Specyfikacje geometrii wyrobów – Struktura geometryczna powierzchnii:

metoda profilowa – Terminy, definicje i parametry struktury geometrycznej powierzchnii. [9] PN-ISO 3002-1+A1 – Podstawowe pojęcia w obróbce wiórowej i ściernej. Geometria części roboczej

narzędzi skrawających. Terminologia ogólna, układy odniesienia, kąty narzędzia i kąty robocze oraz łamacze wióra.

[10] Praca pod redakcją Żebrowskiego H.: Techniki wytwarzania. Obróbka wiórowa, ścierna i erozyjna. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2004.

[11] Wieczorowski M., Cellary A., Chajda J.: Przewodnik po pomiarach nierówności powierzchni czyli o chropowatości i nie tylko. Politechnika Poznańska, Instytut Technologii Mechanicznej, Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych, Poznań 2003.

[12] Wysiecki M.: Nowoczesne materiały narzędziowe. WNT Warszawa 1997.

Ćwiczenie 1: Porównanie skrawności i efektywności ekonomicznej różnych materiałów narzędziowych I. Zagadnienia do przygotowania

1. Przyczyny, postacie i objawy zużycia ostrzy skrawających. 2. Różnica pomiędzy zużyciem a stępieniem ostrza (zużyciem dopuszczalnym). Kryteria stępienia ostrza.

3. Typowy przebieg zużycia ściernego z = f(t) oraz krzywa intensywności zużycia )t(fdt

dz= .

4. Trwałość ostrza i sposób jej wyrażania. Wpływ warunków skrawania na trwałość ostrza.

II. Przebieg ćwiczenia oraz sprawozdanie 1. Określić warunki badania ostrzy z różnych materiałów narzędziowych 2. Zmierzyć wskaźnik VBc zużycia ciągłego badanego ostrza po każdym przejściu 3. Powtórzyć badania dla różnych materiałów narzędziowych 4. Wykonać obliczenia: funkcji regresji VB(t), okresy trwałości ostrzy T, objętość usuniętego materiału Q oraz objętość

właściwą QT zgodnie z „Instrukcją do ćwiczenia”

5. Przeprowadzić analizę wyników badań i opracować wnioski

Ćwiczenie 2: Ocena cech geometrycznych warstwy wierzchniej po różnych sposobach obróbki

I. Zagadnienia do przygotowania 1. Pojęcie i budowa technologicznej warstwy wierzchniej (TWW)

2. Fizyczne i geometryczne parametry oceny TWW

3. Definicje podstawowych parametrów chropowatości i udziału materiałowego profilu chropowatości Rmr(c)

II. Przebieg ćwiczenia

1. Zapoznać się z przykładowymi częściami maszyn wykonanymi obróbką skrawaniem

2. Określić sposoby skrawania którymi wykonano powierzchnie oglądanych próbek

3. Narysować struktury geometryczne śladów obróbkowych i na podstawie profilogramów określić parametr Rz.

4. Wyznaczyć krzywe udziału materiałowego profilu chropowatości Rmr(c) dla badanych powierzchni obrobionych.

5. Dokonać analizy przebiegu krzywych udziału materiałowego profilu chropowatości z punktu widzenia właściwości

eksploatacyjnych

III. Sprawozdanie

1. Opisać ślady obróbkowe na oglądanych częściach maszyn (analiza kinematyki skrawania)

2. Narysować strukturę geometryczną śladów obróbkowych na próbkach z podaniem sposobu skrawania.

3. Porównać parametry Ra i Rz dla badanych powierzchni.

4. Wykonać wykresy udziału materiałowego profilu chropowatości Rmr(c)

5. Uwagi i wnioski.

Ćwiczenie 3 Ocena skrawalności różnych materiałów na podstawie pomiaru siły i temperatury skrawania

I. Zagadnienia do przygotowania 1. Skrawalność materiałów i jej wskaźniki. 2. Rozkład składowych siły całkowitej przy toczeniu. 3. Wielkości charakteryzujące zmienność sił w czasie skrawania. 4. Wpływ różnych czynników na składowe siły całkowitej i temperaturę przy toczeniu (materiał obrabiany, narzędzie,

parametry skrawania).

5. Sposoby pomiaru sił i temperatur. 6. Budowa i zasada działania tensometrycznego siłomierza tokarskiego.

II. Przebieg ćwiczenia

1. Zapoznanie się z obsługą tokarki oraz układem do pomiaru siły skrawania Fc i temperatury Θ.

2. Przeprowadzenie pomiarów siły skrawania Fc i temperatury Θ dla podanego zestawu materiałów i zmiennej prędkości

skrawania vc (określić zakres występowania narostu).

3. Przeprowadzenie pomiarów siły skrawania Fc i temperatury Θ dla podanego zestawu materiałów i zmiennego posuwu f

III. Sprawozdanie

1. Narysować schemat blokowy torów pomiarowych siły skrawania Fc i temperatury Θ .

2. Dla każdego badanego materiału sporządzić wykresy: Fc=f(vc) i Fc=f(f ) oraz Θ=f(vc) i Θ=f(f ).

3. Przeprowadzić analizę regresji i korelacji dla funkcji typu: F C fc c

uc= ⋅ oraz θθ us

c fvC ⋅⋅=ΘΘ

4. Dokonać analizy wyników pomiarów. 5. Dokonać oceny skrawalności ze względu na wyznaczone wskaźniki. 6. Opracować wnioski.

Ćwiczenie 4 Przeznaczenie i budowa narzędzi skrawających

I. Zagadnienia do przygotowania 1. Budowa narzędzi jednolitych i składanych. 2. Części składowe narzędzi; identyfikacja części roboczej, chwytowej i łączącej. 3. Identyfikacja powierzchni natarcia i przyłożenia, krawędzi skrawających, naroża. 4. Materiały narzędziowe - skład, właściwości, zakresy stosowania (stal szybkotnąca, węgliki spiekane, cermetale,

ceramika, materiały supertwarde - CBN, PKD i MKD, materiały ścierne).

II. Przebieg ćwiczenia

1. Zapoznanie się z ogólną budową narzędzi.

2. Narysowanie roboczych części wskazanych narzędzi.

3. Zapoznanie się z nowoczesnymi materiałami narzędziowymi i ich własnościami.

4. Zapoznanie się ze sposobem oznaczania narzędzi i materiałów narzędziowych.

5. Przeanalizowanie różnych rozwiązań narzędzi.

III. Sprawozdanie 1. Naszkicować wskazane narzędzia – opisać znaczenie symboli użytych w oznaczaniu narzędzi 2. Opisać poznane materiały narzędziowe pod względem ich właściwości (twardość, max. temperatura skrawania,

wytrzymałość, udarność, zakresy stosowanych parametrów skrawania).

3. Opisać (narysować) przykładowe zastosowanie analizowanych narzędzi