Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

103

Transcript of Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

Page 1: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn
Page 2: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ

Joanna Baran

Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn 827[01].O1.06

Poradnik dla ucznia

Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2007

Page 3: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci: mgr inŜ. Tomasz Jagiełło mgr inŜ. Tomasz Kacperski Opracowanie redakcyjne: mgr Joanna Baran Konsultacja: mgr Radosław Kacperczyk Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 827[01]O1.06 „ Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn”, zawartego w programie nauczania dla zawodu operator maszyn i urządzeń przemysłu spoŜywczego. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

Page 4: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI 1. Wprowadzenie 4 2. Wymagania wstępne 6 3. Cele kształcenia 7 4. Materiał nauczania 8

4.1. Wymiary i tolerancja. Chropowatość powierzchni 8 4.1.1. Materiał nauczania 8 4.1.2. Pytania sprawdzające 10 4.1.3. Ćwiczenia 10 4.1.4. Sprawdzian postępów 11

4.2. Mierzenie i sprawdzanie 12 4.2.1. Materiał nauczania 12 4.2.2. Pytania sprawdzające 16 4.2.3. Ćwiczenia 16 4.2.4. Sprawdzian postępów 16

4.3. Przyrządy pomiarowe. Pomiar wielkości geometrycznych 17 4.3.1. Materiał nauczania 17 4.3.2. Pytania sprawdzające 24 4.3.3. Ćwiczenia 25 4.3.4. Sprawdzian postępów 26

4.4. Stanowisko ślusarskie 27 4.4.1. Materiał nauczania 27 4.4.2. Pytania sprawdzające 29 4.4.3. Ćwiczenia 29 4.4.4. Sprawdzian postępów 30

4.5. Podstawowe operacje obróbki ręcznej 31 4.5.1. Materiał nauczania 31 4.5.2. Pytania sprawdzające 47 4.5.3. Ćwiczenia 48 4.5.4. Sprawdzian postępów 51

4.6. Podstawy obróbki skrawaniem 52 4.6.1. Materiał nauczania 52 4.6.2. Pytania sprawdzające 55 4.6.3. Ćwiczenia 56 4.6.4. Sprawdzian postępów 56

4.7. Napędy i zespoły robocze obrabiarek 57 4.7.1. Materiał nauczania 57 4.7.2. Pytania sprawdzające 58 4.7.3. Ćwiczenia 58 4.7.4. Sprawdzian postępów 59

4.8. Toczenie i tokarki 60 4.8.1. Materiał nauczania 60 4.8.2. Pytania sprawdzające 68 4.8.3. Ćwiczenia 68 4.8.4. Sprawdzian postępów 69

Page 5: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

4.9. Frezowanie i frezarki 70 4.9.1. Materiał nauczania 70 4.9.2. Pytania sprawdzające 74 4.9.3. Ćwiczenia 74 4.9.4. Sprawdzian postępów 75

4.10. Szlifowanie i szlifierki 76 4.10.1. Materiał nauczania 76 4.10.2. Pytania sprawdzające 80 4.10.3. Ćwiczenia 81 4.10.4. Sprawdzian postępów 81

4.11. Przygotowanie części do spawania. Spawanie gazowe i łukowe 82 4.11.1. Materiał nauczania 82 4.11.2. Pytania sprawdzające 85 4.11.3. Ćwiczenia 85 4.11.4. Sprawdzian postępów 86

4.12. Zgrzewanie, lutowanie i klejenie 87 4.12.1. Materiał nauczania 87 4.12.2. Pytania sprawdzające 89 4.12.3. Ćwiczenia 89 4.12.4. Sprawdzian postępów 91

4.13. Bezpieczeństwo i higiena pracy i ochrona środowiska podczas wykonywania obróbki: r ęcznej, maszynowej obróbki wiórowej oraz spajania metali

92

4.13.1. Materiał nauczania 92 4.13.2. Pytania sprawdzające 93 4.13.3. Ćwiczenia 94 4.13.4. Sprawdzian postępów 95

5. Sprawdzian osiągnięć 96 6. Literatura 101

Page 6: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy i kształtowaniu umiejętności o stosowaniu podstawowych technik wytwarzana części maszyn.

W poradniku zamieszczono: – wymagania wstępne wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć juŜ ukształtowane, abyś

bez problemów mógł korzystać z poradnika, – cele kształcenia wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem, – materiał nauczania wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki

modułowej, – zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy juŜ opanowałeś określone treści, – ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować

umiejętności praktyczne, – sprawdzian postępów, – sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi

opanowanie materiału całej jednostki modułowej, – literaturę uzupełniającą.

Page 7: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

Schemat układu jednostek modułowych

827[01]O1.01 Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony

przeciwpoŜarowej i ochrony środowiska

827[01]O1.03 Stosowanie materiałów konstrukcyjnych w przemyśle

spoŜywczym

827[01]O1.02 Posługiwanie się dokumentacją techniczną

827[01]O1.05 Analizowanie układów elektrycznych i

sterowania w maszynach i urządzeniach

827[01]O1.04 Rozpoznawanie elementów maszyn, urządzeń

i mechanizmów

827[01]O1 Techniczne podstawy zawodu

827[01]O1.06 Stosowanie podstawowych technik

wytwarzania części maszyn

Page 8: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

2. WYMAGANIA WST ĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: – korzystać z róŜnych źródeł informacji, – posługiwać się podstawowymi pojęciami rysunku technicznego, – odczytywać rysunki techniczne, – wykonywać proste działania matematyczne, – wykonywać proste pomiary warsztatowe, – przestrzegać zasady bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpoŜarowej, – współpracować w grupie.

Page 9: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: − rozróŜnić metody pomiaru, − sklasyfikować przyrządy pomiarowe, − dobrać przyrządy pomiarowe do pomiaru i sprawdzania części maszyn w zaleŜności od

kształtu oraz dokładności wykonania, − wykonać z róŜną dokładnością pomiar części maszyn o róŜnych kształtach, − zinterpretować wyniki pomiarów, − zakonserwować i przechować przyrządy pomiarowe, − dobrać narzędzia, przyrządy i materiały do wykonywanych zadań, − wykonać operacje trasowania na płaszczyźnie, − wykonać podstawowe operacje obróbki ręcznej (cięcie, prostowanie, gięcie, piłowanie,

wiercenie, rozwiercanie, gwintowanie), − wykonać podstawowe operacje z zakresu maszynowej obróbki wiórowej (wiercenie,

toczenie, frezowanie, szlifowanie), − określić cechy charakterystyczne typowych metod spajania, − wykonać lutowanie, klejenie i podstawowe operacje spawania elektrycznego i gazowego

(pod nadzorem), − sprawdzić jakość wykonanej pracy, − posłuŜyć się normami technicznymi i katalogami, − zastosować przepisy bezpiecznej pracy, ochrony przeciwpoŜarowej i ochrony środowiska

podczas wykonywania zadań zawodowych.

Page 10: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

4. MATERIAŁ NAUCZANIA 4.1. Wymiary i tolerancja. Chropowatość powierzchni 4.1.1. Materiał nauczania Wymiary graniczne, wymiar nominalny, odchyłki graniczne

Wymiar tolerowany określają jednoznacznie dwa wymiary graniczne: wymiar górny B i wymiar dolny A.

Wymiar nominalny N, to wymiar przedmiotu, który jest podany na rysunku przedstawiający dany przedmiot.

Wymiar rzeczywisty jest wymiarem uzyskiwanym w praktyce. Ze względu na błędy obróbkowe powstające w czasie wykonania przedmiotu, zwykle róŜni się on od wymiaru nominalnego.

Tolerowanie wymiarów polega na podawaniu dwóch wymiarów granicznych: dolnego A i górnego B pomiędzy, którymi powinien znaleźć się wymiar nominalny. Tolerancją (T) kaŜdego wymiaru nazywamy róŜnicę pomiędzy górnym i dolnym wymiarem granicznym.

T = B – A Odchyłka górna: ES (dla wymiaru wewnętrznego), es (dla wymiaru zewnętrznego), jest

róŜnicą B – N. Odchyłka dolna: EI (dla wymiaru wewnętrznego), ei (dla wymiaru zewnętrznego) jest

róŜnicą A – N. Stąd wychodzą następujące zaleŜności: dla wymiarów zewnętrznych (wałków):

Aw = N + ei, Bw = N + es, T = es – ei,

dla wymiarów wewnętrznych (otworów):

Ao = N + EI, Bo = N + ES, T = ES – EI.

Rys. 1. Określanie wymiarów granicznych B i A za pomocą wymiaru nominalnego N oraz odchyłek granicznych es (ES) i es (EI [4, s. 23]

Page 11: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

Tolerancja wymiaru Tolerancja jest dopuszczalnym zakresem zmienności wymiaru, jest zawsze dodatnia,

poniewaŜ stanowi róŜnicę między wymiarami, z których odjemna B zgodnie z definicją jest zawsze większa od odjemnika A. Ze związków pomiędzy wymiarami granicznymi B i A, wymiarem nominalnym N i odchyłkami granicznymi es (ES) i ei (EI) wynika, Ŝe tolerancję moŜna obliczyć takŜe za pomocą odchyłek

eieseiNesNABT −=+−+=−= )(

lub

EIESEINESNABT −=+−+=−= )(

Tolerancja T jest równa róŜnicy algebraicznej między odchyłkami górną es (ES) i dolną ei

(EI)

eiesT −= lub EIEST −=

Rys. 2. Tolerancja T jako algebraiczna róŜnica wymiarów granicznych B i A lub odchyłek es

(ES) i ei (EI) [4, s. 29]

Rys. 3. Graficzne przedstawienie wałka i jego pola tolerancji [4, s. 29]

Chropowatość powierzchni

Według normy PN – 87/M – 04256/02 chropowatością powierzchni nazywamy zbiór nierówności powierzchni rzeczywistej przedmiotu o małych odstępach wierzchołków.

Chropowatość powierzchni określa się jako odchylenia profilu zaobserwowanego od linii odniesienia z pominięciem falistości i odchyłek kształtu. Profil zaobserwowany (zmierzony) jest to linia przecięcia powierzchni zaobserwowanej płaszczyzną prostopadłą do powierzchni nominalnej i na ogół prostopadłą do śladów obróbki. Powierzchnia zaobserwowana róŜni się od powierzchni rzeczywistej w granicach niedokładności odtworzenia lub obserwacji.

Page 12: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

Rys. 4. Profil zaobserwowany [4, s. 91]

Parametry chropowatości

Średnie arytmetyczne odchylenie profilu chropowatości Ra jest to średnia wartość odległości punktów (y1, y2, ………, yn) profilu zaobserwowanego od linii średniej m na długości odcinka elementarnego l, równa w przybliŜeniu

∑==

=

ni

iia

yn

R1

1

Wysokość chropowatości Rz – jest to średnia wartość pięciu róŜnic odległości między najwyŜej połoŜonymi punktami wzniesień a najniŜej połoŜonymi punktami wgłębień profilu zaobserwowanego na długości odcinka elementarnego, mierzonych od linii odniesienia równoległej do linii średniej profilu.

)()(51

10864297531RRRRRRRRRRR

z++++−++++=

Maksymalna wysokość chropowatości Rm jest to odległość dwu linii równoległych do

linii średniej, z których jedna przechodzi przez najwyŜszy punkt wzniesienia, druga zaś przez najniŜszy punkt wgłębienia profilu zaobserwowanego na odcinku elementarnego. 4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Co określa wymiar tolerowany? 2. Co to jest wymiar graniczny? 3. Jak obliczyć odchyłkę górną? 4. Co nazywamy tolerancją? 5. Za pomocą, jakiego wzoru moŜna obliczyć tolerancję? 6. Jakie są parametry chropowatości powierzchni? 7. Co określa parametr Rm? 4.1.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Oblicz tolerancję na podstawie podanych odchyłek granicznych.

2,0

05,0

25,0

3,0

1,0

30

60

50

+

+

Page 13: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych wzór na obliczenie tolerancji za pomocą odchyłek granicznych,

2) napisać odpowiedni wzór, 3) podstawić dane do wzoru, 4) obliczyć tolerancję.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − literatura zgodna z punktem 6 poradnika, dotycząca tolerancji.

Ćwiczenie 2

Oblicz tolerancję na podstawie wymiarów granicznych. a) B = 45,028 mm A = 45,012 mm b) B = 80,36 mm A = 80 mm

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych wzór na obliczenie tolerancji na podstawie wymiarów granicznych,

2) napisać odpowiedni wzór, 3) podstawić dane do wzoru, 4) obliczyć tolerancję.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

− literatura zgodna z punktem 6 poradnika, dotycząca tolerancji. 4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) wyjaśnić pojęcie wymiaru tolerowanego? � � 2) wyjaśnić pojęcie wymiaru granicznego? � � 3) obliczyć tolerancje na podstawie odchyłek? � � 4) obliczyć tolerancję na podstawie wymiarów granicznych? � � 5) wyjaśnić pojęcie tolerancja? � � 6) wyjaśnić wzór na wysokość chropowatości powierzchni? � � 7) wyjaśnić wzór na obliczenie parametru Ra? � �

Page 14: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

4.2. Mierzenie i sprawdzanie 4.2.1. Materiał nauczania Mierzenie i sprawdzanie

Celem pomiarów warsztatowych jest sprawdzenie prawidłowości wykonania przedmiotu zgodnie z rysunkiem technicznym. Pomiarem nazywamy zespół czynności, które naleŜy wykonać w celu określenia wartości wielkości mierzonej. W zakres czynności pomiarowych wchodzą przykładowo: przygotowanie przedmiotu do mierzenia, polegające na oczyszczeniu powierzchni z zanieczyszczeń, wzajemne ustawienie przedmiotu i narzędzia lub przyrządu pomiarowego umoŜliwiające dokonanie pomiaru, właściwy pomiar, odczytanie wyniku pomiaru i ustalenie błędu dokonanego pomiaru.

Sprawdzenie kształtu przedmiotu polega zazwyczaj na pomiarze długości krawędzi lub średnic, pomiarze kątów, to jest wzajemnego połoŜenia płaszczyzn i krawędzi względem siebie, na określeniu chropowatości oraz odchyłek kształtu i połoŜenia powierzchni. W procesie sprawdzania najczęściej stosowanymi narzędziami pomiarowymi są sprawdziany, gdyŜ umoŜliwiają skrócenie czasu pomiaru.

Podział metod pomiarowych Metody pomiarowe są to sposoby porównywania zastosowane w pomiarze. Dzielimy je

na bezpośrednie i pośrednie. Metoda pomiarowa bezpośrednia polega na otrzymaniu wartości wielkości mierzonej

bezpośrednio, bez potrzeby przeprowadzania dodatkowych obliczeń wynikających ze związku pomiędzy wielkością mierzoną a innymi wielkościami. Przykładem takiego pomiaru moŜe być pomiar mikrometrem lub suwmiarką średnicy wałka.

Metoda pomiarowa pośrednia jest oparta na bezpośrednich pomiarach innych wielkości i wykorzystaniu istniejących zaleŜności pomiędzy wielkością, której wartość mamy wyznaczyć, a wielkościami zmierzonymi bezpośrednio. Przykładem takiego pomiaru moŜe być pomiar promienia R łuku poprzez bezpośredni pomiar strzałki s i cięciwy.

Metoda pomiarowa bezpośredniego porównania – polega na porównaniu całkowitej wartości mierzonej ze znaną wartością tej samej wielkości, która w postaci wzorca wchodzi bezpośrednio do pomiaru. Przykładem takiego pomiaru jest porównanie mierzonej długości z przymiarem kreskowym. Błędy pomiarowe

Jako błąd pomiaru moŜemy zdefiniować niezgodność wyniku pomiaru z wartością wielkości mierzonej. KaŜdy wynik pomiaru jest obarczony błędem pomiaru. Głównymi źródłami błędów są: − postępowanie pomiarowe, − przedmiot mierzony i sposób odebrania o nim danych, − narzędzie pomiarowe, − odczytanie wskazania.

Błędy pomiaru klasyfikuje się na systematyczne i przypadkowe. Błędy systematyczne spowodowane są wadliwym wykonaniem przyrządu pomiarowego,

lub nieprawidłowym jego wyregulowaniem. Znając ich przyczyny moŜna określić ich wartość liczbową i znak i uwzględniać je w wynikach pomiarów w postaci poprawek. Natomiast błędy przypadkowe nie dają się określić, gdyŜ są spowodowane wieloma zmiennymi czynnikami, na które składają się zarówno niedoskonałość przyrządów pomiarowych, jak i niedoskonałość zmysłów człowieka dokonującego pomiarów.

Page 15: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

Wzorce miar Wzorce miar są narzędziami pomiarowymi odtwarzającymi jedną lub więcej znanych

wartości długości lub kąta. Wzorce miar długości dzieli się na: końcowe, kreskowe, inkrementalne i falowe. Wzorce

inkrementalne moŜna zaliczyć do odmiany wzorców kreskowych. Wzorce miar kąta dzieli się na końcowe i kreskowe.

Rys. 5. Wzorce miar: a) końcowy długości i końcowy kąta, b) kreskowy długości

i kreskowy kąta, c) falowy długości, d) inkrementalny długości [4, s. 141]

Wzorce końcowe długości są wzorcami jednowymiarowymi, poniewaŜ odtwarzają jedną wartość wielkości. Są one bryłami materialnymi, w których odległość dwu równoległych płaszczyzn lub krawędzi, lub odległość dwóch punktów jest odtwarzaną wartością długości.

Wzorce kreskowe długości są na ogół wzorcami wielowymiarowymi, wartości długości odtwarzają odległość kresek, naciętych na powierzchni wzorca. Wzorce kreskowe są wykonywane bezpośrednio na narzędziach pomiarowych (np. suwmiarka), mogą teŜ stanowić część składową narzędzia (np. długościomierz uniwersalny).

Wzorce inkrementalne długości stanowią pewna odmianę wzorców kreskowych i znajdują szerokie zastosowanie w przemysłowych urządzeniach pomiarowych. Są to zazwyczaj liniały szklane lub metalowe ze wskazaniami.

Wzorce falowe długości są wzorcami o największej dokładności. Odtwarzają one wartości długości przez części lub wielokrotności długości fal promieniowania elektromagnetycznego, emitowanego w określonych warunkach przez pewne pierwiastki, np. krypton, rtęć, kadm, hel, neon. Sprawdziany

Sprawdziany są narzędziami pomiarowymi do ściśle określonych zadań. Stosuje się je w produkcji seryjnej i masowej. Sprawdziany moŜemy podzielić na: − sprawdziany wymiaru słuŜą do sprawdzania wymiarów (długości) lub kątów, − sprawdziany kształtu słuŜą do sprawdzania prostych lub złoŜonych kształtów produktów,

na ogół na podstawie oceny prześwitu miedzy sprawdzianem a produktem. Sprawdziany do wałków i otworów

Sprawdziany do wałków i otworów są stosowane do sprawdzania wymiarów wykonywanych w tolerancjach od IT6 do IT16. Norma PN – 72/M – 02140 zawiera wartości odpowiednich wymiarów oraz wzory do obliczenia sprawdzianów do wałków i otworów.

Page 16: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

Zgodnie z ogólną zasada posługiwania się sprawdzianami, strona przechodnia powinna przejść przez sprawdzany wymiar, strona zaś nieprzechodnia nie.

Rys. 6. Sprawdziany do wałków: a) szczękowy dwugraniczny, b) pierścieniowy

jednograniczny [4, s. 189]

Rys. 7. Sprawdziany do otworów: a) tłoczkowy dwugraniczny, b) łopatkowy

dwugraniczny, c) średniówkowe jednograniczne [4, s. 189] Sprawdziany wymiarów mieszanych

Stosowane są trzy rodzaje sprawdzianów, natomiast niezbędne dane do obliczenia sprawdzianów wymiarów mieszanych zawiera norma PN – 86/M – 02141.

Rys. 8. Sprawdzian: a) dosuwny: obie strony Smin i Smax zmniejszają swoje wymiary w miarę

zuŜywania się sprawdzianu, b) dosuwny: obie strony Smin i Smax zwiększają swoje wymiary w miarę zuŜywania się sprawdzianu, c) dostawny: w miarę zuŜywania się sprawdzianu strona minimalna Smin zwiększa swój wymiar, strona maksymalna Smax – zmniejsza [4, s. 190]

a) b) c)

Page 17: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

Sprawdziany wymiarów pośrednich Sprawdziany te są najczęściej stosowane do sprawdzania rozstawienia otworów oraz

odległości otworu od określonej powierzchni.

Rys. 9. Przykłady sprawdzianów do wymiarów pośrednich [4, s. 191]

Sprawdziany do gwintów

Sprawdziany do gwintów uŜywane są w masowej produkcji śrub i nakrętek. Sprawdziany gwintowe przechodnie powinny wkręcać się (do gwintu wewnętrznego) lub nakręcać (na gwint zewnętrzny) bez nadmiernego wysiłku na całą długość sprawdzanego gwintu. Sprawdziany gwintowe nieprzechodnie mogą wkręcać się (lub nakręcać) nie więcej niŜ dwoma zwojami.

Rys. 10. Sprawdziany do gwintu wewnętrznego: a) SGmin trzpieniowy przechodni, b) SGmax

trzpieniowy nieprzechodni, c) Smin – tłoczkowy przechodni, d) Smax tłoczkowy nieprzechodni [4, s. 192]

Rys. 11. Sprawdziany do gwintu zewnętrznego: a) SGmax pierścieniowy stały przechodni,

b) SGmaxpierścieniowy nastawny przechodni, c) SGmax – szczękowy przechodni, d) SGmin – szczękowy nieprzechodni, e) SGmin – pierścieniowy stały nieprzechodni, f) SGmin – pierścieniowy nastawny nieprzechodni [4, s. 192]

Page 18: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jak klasyfikuje się sprawdziany? 2. Co to jest pomiar? 3. Na czym polega sprawdzanie? 4. Jakie są metody pomiarowe? 5. Jakie są źródła błędów pomiarowych? 6. Co nazywamy wzorcem miary? 7. Jakie są wzorce miar? 8. Jakich sprawdzianów uŜywamy do sprawdzania otworów? 4.2.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Określ błąd pomiarowy przyrządu suwmiarkowego.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować narzędzie do wykonania pomiaru, 2) dobrać wzorzec, 3) zmierzyć narzędziem wzorzec, 4) odczytać i zapisać wynik pomiaru, 5) obliczyć róŜnicę między wymiarem wzorca i wartością zmierzoną, 6) zapisać wartość błędu bezwzględnego narzędzia, 7) obliczyć wartość błędu względnego narzędzia.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − narzędzia pomiarowe i osprzęt, − wzorce, − uchwyty pomiarowe, − kalkulator, − literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) wyjaśnić, na czym polega pomiar? � � 2) określić źródła błędów pomiarowych? � � 3) wyjaśnić, do czego słuŜą wzorce miar? � � 4) określić wzorce miar kąta? � �

Page 19: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

4.3. Przyrządy pomiarowe. Pomiar wielkości geometrycznych 4.3.1. Materiał nauczania

Przyrządy pomiarowe słuŜą do bezpośredniego lub pośredniego wykonywania pomiarów. Zawierają pewien mechanizm, przeznaczony do przetwarzania jednej wielkości w drugą, zwiększenia dokładności odczytywania, regulowania wskazań, kompensacji błędów. Oparte są na róŜnych zasadach działania (przyrządy mechaniczne, optyczne, elektryczne) i mają róŜny stopień skomplikowania konstrukcyjnego. Ze względu na zakres zastosowania niekiedy określa się przyrządy pomiarowe jako uniwersalne (uniwersalny mikroskop pomiarowy, suwmiarka, mikrometr) bądź teŜ jako specjalne – o węŜszym, specyficznym przeznaczeniu (suwmiarka modułowa do kół zębatych, mikrometr do pomiaru grubości blachy, mikroskop do pomiaru małych otworów, kątomierz narzędziowy). Przyrządy suwmiarkowe

Przyrządy suwmiarkowe dzieli się na: suwmiarki, głębokościomierze suwmiarkowe i wysokościomierze suwmiarkowe. Przyrząd suwmiarkowe to przyrząd, w którym po prowadnicy zaopatrzonej w podziałkę kreskową przesuwa się suwak często z urządzeniem zwanym noniuszem, słuŜącym do zwiększania dokładności odczytywania pomiaru.

W przyrządach suwmiarkowych wartość wielkości mierzonej odczytuje się bezpośrednio. Stosowane noniusze to: 0,1 i 0,05 mm o modułach m=2 i m=1. określenie wskazania przyrządu suwmiarkowego polega na odczytaniu najpierw całkowitej liczby milimetrów, później na znalezieniu kreski noniusza pokrywającego się z kreską podziałki na prowadnicy. Niedokładność pomiaru jest niezaleŜna od zakresu pomiarowego przyrządu suwmiarkowego, urządzenia wskazującego oraz rodzaju mierzonego wymiaru. Najbardziej znanym przyrządem suwmiarkowym jest suwmiarka.

Rys. 12. Suwmiarka dwustronna z głębokościomierzem:1 – prowadnica 2 – suwak z noniuszem,

3 – szczęka stała, 4 – szczęka przesuwna, 5 – ostrza szczęk do pomiaru otworów, 6 – wysuwka, 7 – zacisk samohamowny [4, s. 151]

Page 20: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

Rys. 13. Suwmiarki z róŜnymi urządzeniami wskazującymi: a) z noniuszem,

b) z czujnikiem z podziałką kreskową, c) z odczytem cyfrowym [4, s. 154] Przyrządy mikrometryczne

Przyrządy mikrometryczne dzieli się na przyrządy ogólnego i szczególnego przeznaczenia. Do przyrządów mikrometrycznych ogólnego przeznaczenia zalicza się mikrometry zewnętrzne (z powierzchniami pomiarowymi płaskimi lub kulistymi) oraz mikrometry wewnętrzne (szczękowe i średnicówki). Do przyrządów mikrometrycznych szczególnego przeznaczenia naleŜą mikrometry do drutu, blach, rur, gwintów, kół zębatych i inne. Mikrometry pozwalają przewaŜnie na przeprowadzenie pomiarów z dokładnością do 0,01mm. Pomiaru dokonuje się przez zaciśnięcie na mierzonym przedmiocie biegunów kowadełka i wrzeciona za pomocą pokrętła i sprzęgiełka. Nieruchoma tuleja z podziałką wzdłuŜną współpracuje z obrotowym bębnem z podziałką poprzeczną. Przyrządy mikrometryczne moŜemy równieŜ podzielić na: − mikrometry zewnętrzne, − mikrometry wewnętrzne, − średnicówki mikrometryczne, − głębokościomierze mikrometryczne.

W przyrządach mikrometrycznych wartość wielkości mierzonej odczytuje się bezpośrednio. Funkcje wzorca pełni podziałka śruby mikrometrycznej zwykle o wartości 0,5 mm. Połączony ze śrubą mikrometryczną bęben ma na swoim obwodzie 50 działek elementarnych. Obrót bębna o jedna działkę elementarna powoduje przesuniecie śruby mikrometrycznej z wrzecionem z 1/50 wartości podziałki, a więc o 0,5/50 mm = 0,01 mm. Mikrometr do pomiarów zewnętrznych (mikrometr zewnętrzny) moŜe mieć powierzchnie pomiarowe, płaskie, kuliste, płaskie zwęŜone lub rozszerzone.

Page 21: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

Rys. 14. Mikrometr zewnętrzny: Rys. 15. Mikrometr zewnętrzny z odczytem cyfrowym [6]

1 – kabłąk, 2 – wrzeciono ze śrubą mikrometryczną, 3 – kowadełko, 4 – tuleja z nakrętką mikrometryczną, 5 – bęben, 6 – sprzęgło, 7 – zacisk. [4, s. 157]

Do wykonywania pomiarów wewnętrznych słuŜy mikrometr wewnętrzny.

Rys. 16. Mikrometr wewnętrzny [4, s. 157]

Rys. 17. Mikrometry wewnętrzne [6]

Page 22: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

Aby wykonać pomiar mikrometrem naleŜy: 1) sprawdzić, czy zakres pomiarowy mikrometru nie jest mniejszy od największego

wymiaru granicznego przedmiotu, 2) sprawdzić przez oględziny stan techniczny mikrometru, 3) sprawdzić czy zwolniony jest zacisk wrzeciona, 4) sprawdzić wskazania zerowe mikrometru, 5) w przypadku gdy np. pomiaru średnicy wałka dokonujemy w określonym miejscu, wałek

naleŜy ustawić na płytce pomiarowej. MoŜna teŜ wałek trzymać w ręce, lecz wtedy mikrometr naleŜy zamocować w podstawce. Gdy celem pomiaru jest wykrycie ewentualnych błędów kształtu, wałek mocujemy w pryzmie, co umoŜliwia dokonanie pomiaru w róŜnych płaszczyznach pomiarowych,

6) pokręcając pokrętłem sprzęgła doprowadzić do zetknięcia powierzchni pomiarowych kowadełka i wrzeciona z mierzonym przedmiotem,

7) zacisnąć zacisk wrzeciona i dokonać odczytu wskazań mikrometru. KaŜdy pomiar powtarzamy trzykrotnie, jako wynik ostateczny przyjmujemy średnią arytmetyczną,

8) wykonać konserwację sprzętu pomiarowego i uporządkować stanowisko pomiarowe.

Większe otwory mierzy się za pomocą średnicówek mikrometrycznych (rysunek 19). Zasada pomiaru jest taka sama jak innych mikrometrycznych przyrządów pomiarowych. Średnicówka jest zwykle wyposaŜona w komplet przedłuŜaczy, umoŜliwiających pomiar otworów o szerokim zakresie. PrzedłuŜacze w postaci prętów odpowiedniej długości wkręca się zamiast jednej z końcówek pomiarowych 1 lub 2. Oprócz przedłuŜaczy w skład wyposaŜenia średnicówek wchodzi pierścień nastawczy o znanej średnicy, który umoŜliwia sprawdzenie prawidłowości wskazań przyrządu. Dzięki zastosowaniu przedłuŜaczy moŜna wykorzystać jedną średnicówkę mikrometryczną do pomiaru odległości między powierzchniami wewnętrznymi w zakresie od 50 do 900 mm.

Rys. 18. Średnicówka mikrometryczna [4, s. 158]

Do pomiaru głębokości otworów słuŜy głębokościomierz mikrometryczny. Stopa głębokościomierza (1) jest połączona z tuleją mikrometryczną (2), na której znajduje się gwint prowadzący wrzeciono (3). Podobnie jak w mikrometrze zwykłym, do wysuwania wrzeciona słuŜą bębenek (4) oraz sprzęgło (5). Pomiaru dokonuje się po ustawieniu stopy głębokościomierza na krawędzi otworu. Podczas pomiaru naleŜy dociskać stopę przyrządu do krawędzi otworu, tak silnie, Ŝeby uniesienie jej nad wykręcane wrzeciono nie było moŜliwe w chwili, gdy oprze się ono o dno otworu. W ostatniej fazie wysuwania wrzeciona naleŜy posługiwać się sprzęgiełkiem, aby nacisk pomiarowy wrzeciona na dno otworu był przy kaŜdym pomiarze jednakowy.

Page 23: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

Rys. 19. Głębokościomierz mikrometryczne [6]

Pomiar wymiarów zewnętrznych

Przedmiot mierzony powinien być wprowadzony głęboko między szczęki płaskie suwmiarki, moŜliwie blisko prowadnicy. Szczęki naleŜy dociskać prostopadle do powierzchni mierzonego przedmiotu, w miejscach wyznaczających wymiar. Określenie wskazań suwmiarki polega na odczytaniu z podziałki głównej (na prowadnicy) całkowitej liczby milimetrów, później zaś ustaleniu, która kreska noniusza pokrywa się kreska podziałki na prowadnicy. Ułamkowa część wyniku pomiaru jest równa iloczynowi wartości działki elementarnej noniusza i liczby kresek do kresek pokrywających się.

Rys. 20. Pomiar suwmiarką wymiaru zewnętrznego [4, s. 226]

Przed wykonaniem pomiaru mikrometrem zewnętrznym naleŜy sprawdzić wskazanie zerowe mikrometru o zakresie pomiarowym 0–25 mm przez bezpośrednie zetknięcie powierzchni pomiarowych wrzeciona i kowadełka. Mikrometry o większym zakresie pomiarowym sprawdza się wzorcem nastawczym lub odpowiednią płytką wzorcową (L=25 mm, 50 mm, 75 mm).

Podczas pomiaru przedmiot jest trzymany ręka lub umieszczany na podstawie. Mierzony wymiar obejmuje się swobodnie końcówkami pomiarowymi mikrometru i obraca palcami prawej ręki pokrętło aŜ do oporu gdy sprzęgło nie jest w stanie dalej obrócić bębna. Następnie lekko poruszamy mikrometrem, aby sprawdzić czy końcówki dobrze przylegają do powierzchni, dodatkowo jeszcze wykonać jedno lub dwa pokręcenia sprzęgłem o pół obrotu w celu zredukowania ewentualnych luzów. Następnie odczytujemy wskazanie mikrometru.

Page 24: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

Rys. 21. Pomiar mikrometrem zewnętrznym: a) przedmiot mały i lekki, b) przedmiot duŜy

i cięŜki [4, s. 228]

Rys. 22. Odczytanie wskazania mikrometru A – podziałka 1 mm: 6 mm, B – podziałka 0,5 mm:

0,5 mm, C – podziałka 0,01 mm: 0,17 mm .Wynik pomiaru surowy – 6,67 mm [4, s. 229]

Niedokładności pomiaru mikrometrami zewnętrznymi w zakresie 0 – 1000 mm moŜna

obliczyć według wzoru:

mmL

pµ)

404( +±=∆

gdzie: ∆p – niedokładność pomiaru Przykład

Zmierzono mikrometrem zewnętrznym wymiar nominalny 47 mm. Niedokładność pomiaru wynosi:

mmmmmp

µµµµ 5175,5)175,10,4()4047

4( ≈±=+±=+±=∆

Pomiar wymiarów wewnętrznych

Przy pomiarze za pomocą suwmiarki, wymiary mierzy się szczękami krawędziowymi lub płasko walcowymi.

Page 25: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

Rys. 23. Pomiar wymiaru wewnętrznego suwmiarką ze szczękami płasko-walcowymi [4, s. 239]

Wykonując pomiar mikrometrem wewnętrznym, styk powierzchni pomiarowych

z powierzchniami mierzonych otworów jest liniowy. Wskazanie mikrometrem odpowiadające dolnemu zakresowi pomiarowemu naleŜy sprawdzić wzorcem pierścieniowym stanowiącym wyposaŜenie mikrometru.

Rys. 24. Pomiar mikrometrem wewnętrznym [4, s. 240]

Styk powierzchni pomiarowych średnicówek mikrometrycznych z powierzchniami

mierzonych otworów ma charakter punktowy. Pomiar średnicówką mikrometryczna wymaga umiejętnego ustawienia przyrządu prostopadle do osi otworu, w połoŜeniu odpowiadającym średnicy. Pomiar naleŜy wykonywać w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach i w kilku przekrojach, zaleŜnie od długości lub głębokości otworu. Pomiar kątów

Pomiary katów wykonuje się kątomierzem uniwersalnym oraz z noniuszem optycznym. Pomiar kątomierzem polega na przyłoŜeniu, bez szczelin, obu ramion kątomierza do boków mierzonego kąta. Wskazania kątomierzy optycznych odczytuje się z podziałki kreskowej przez wbudowaną w przyrząd lupę, natomiast w kątomierzach uniwersalnych bezpośrednio z podziałki.

Page 26: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

Rys. 25. Przykłady pomiarów kątów kątomierzem [4, s. 247] Wykonując pomiary powinniśmy pamiętać o prawidłowym ustawieniu i ostroŜnym

przenoszeniu cięŜkich przedmiotów, tak aby nie spowodować obraŜeń kończyn w razie upadku przedmiotu. Upadek przedmiotu pomiarowego moŜe spowodować uszkodzeniu przedmiotu. NaleŜy pamiętać aby zachować porządek w rozłoŜeniu przedmiotów pomiarowych, zwłaszcza ostrych. Na stanowisku pomiarowym powinien panować ład i porządek. Powinny znajdować się tam tylko niezbędne narzędzia pomiarowe i uchwyty. Stanowisko pomiarowe powinno być dobrze oświetlone, tak aby umoŜliwi ć prawidłowe odczytanie wyników pomiarowych. Oświetlenie nie powinno powodować zmęczenia oczu. W przypadku pomiarów dokładnych konieczne jest zapewnienie stałej temperatury równej 200C, gdyŜ w tej temperaturze wzorcowane są narzędzia pomiarowe, a pomiar w innych temperaturach będzie obarczony błędem. Podczas obróbki elementów na obrabiarkach pomiarów moŜna dokonywać tylko wtedy, gdy obrabiarka jest zatrzymana. 4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Wymień znane Ci przyrządy pomiarowe? 2. Do czego słuŜą przyrządy pomiarowe? 3. Jak moŜemy podzielić przyrządy suwmiarkowe? 4. Z jakich elementów składa się suwmiarka? 5. Jak moŜemy podzielić przyrządy mikrometryczne? 6. Z jakich elementów zbudowany jest mikrometr? 7. Jakimi przyrządami moŜna zmierzyć wymiary zewnętrzne przedmiotu? 8. Jakie powinno być oświetlenie podczas wykonywania pomiarów? 9. W jakiej temperaturze powinny być wykonywane pomiary? 10. Jak naleŜy dokonywać pomiarów podczas obróbki przedmiotu? 11. Jakie są podstawowe zasady uŜytkowania przyrządów pomiarowych? 12. Jakie są podstawowe zasady konserwacji przyrządów pomiarowych?

Page 27: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

4.3.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Wykonaj pomiary części maszyn o róŜnych kształtach za pomocą przyrządów suwmiarkowych i mikrometrycznych.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dokonać identyfikacji mierzonych wymiarów, 2) dobrać sposób ustalenia elementu na stanowisku pomiarowym, 3) ustalić bazę pomiarową, 4) dobrać narzędzia pomiarowe i metody pomiarów, 5) dokonać niezbędnych pomiarów, 6) zapisać wyniki pomiarów, 7) zinterpretować wyniki pomiarów.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

− narzędzia pomiarowe i osprzęt, − przykładowe elementy, − uchwyty pomiarowe, − literatura zgodna z punktem 6 poradnika. Ćwiczenie 2

Zmierz długość wałka suwmiarką o noniuszu 0,1 mm. Powtórz pomiar suwmiarką z noniuszem 0,05 mm. Wyniki pomiarów podaj łącznie z niedokładnościami pomiarów.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dokonać identyfikacji mierzonych wymiarów, 2) dobrać sposób ustalenia elementu na stanowisku pomiarowym, 3) wybrać bazę pomiarową, 4) dokonać niezbędnych pomiarów, 5) zapisać wyniki pomiarów, 6) obliczyć niedokładność pomiarów 7) zinterpretować wyniki pomiarów.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − narzędzia pomiarowe i osprzęt, − wałek, − uchwyty pomiarowe, − literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Page 28: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

Ćwiczenie 3 Stosując zasady bhp zorganizuj stanowisko pomiarowe do mierzenia wałków. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) opisać warunki jakie powinny panować w pomieszczeniu podczas wykonywania pomiarów,

2) dobrać sposób ustalenia elementu na stanowisku pomiarowym, 3) dobrać przyrządy pomiarowe, 4) opisać zagroŜenia występujące podczas wykonywania pomiarów.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − narzędzia pomiarowe i osprzęt, − przykładowe elementy, − uchwyty pomiarowe, − literatura zgodna z punktem 6 poradnika. Ćwiczenie 4

Przeprowadź konserwacje przyrządów pomiarowych. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dobrać środki zmywające i konserwujące, 2) przeanalizować instrukcję uŜytkowania środków zmywających i konserwujących, 3) umyć przyrządy pomiarowe, naraŜone na działanie korozji środkiem zmywającym, 4) wytrzeć do sucha ściereczką umyte elementy, 5) nanieść na konserwowane części środek konserwujący, 6) umieścić przyrząd w oryginalnym futerale.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − przyrządy pomiarowe, − środek zmywający, − środek konserwujący, − czyściwo, − literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) wymienić rodzaje przyrządów suwmiarkowych? � � 2) wymienić rodzaje przyrządów mikrometrycznych? � � 3) dokonać pomiaru wałka? � � 4) obliczyć niedokładność pomiaru? � � 5) określić zagroŜenia występujące podczas wykonywania pomiarów? � � 6) zastosować przepisy bhp podczas wykonywania pomiarów? � � 7) dobrać odpowiedni środek konserwujący? � � 8) oczyścić przyrząd pomiarowy? � � 9) zakonserwować powierzchnie przedmiotów pomiarowych? � �

Page 29: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

4.4. Stanowisko ślusarskie 4.4.1. Materiał nauczania

Stanowiskiem roboczym ślusarza jest stół ślusarski z przymocowanym do niego imadłem, w którym mieści się szuflada z narzędziami oraz innymi przyborami pomocniczymi. Stanowisko powinno być tak wyposaŜone, aby ślusarz mógł wykonywać wszystkie zasadnicze czynności wchodzące w zakres jego pracy bez wysiłku i zbędnych ruchów.

KaŜde stanowisko ślusarskie powinno być wyposaŜone w komplet narzędzi pomiarowych takich jak: przymiar kreskowy, suwmiarka uniwersalna, mikrometr, macki do pomiarów zewnętrznych i wewnętrznych, głębokościomierz, liniał krawędziowy, kątomierz uniwersalny, kątownik o kącie 90°, cyrkiel, sprawdziany do wałków, otworów i gwintów. Oprócz narzędzi pomiarowych wyposaŜenie stanowiska ślusarskiego powinno być wyposaŜone w podstawowe narzędzia ślusarskie: młotki, pilniki, przecinaki, wkrętaki, punktaki, skrobaki, piłki ręczne itp.

Rys. 26. Rozmieszczenie narzędzi na stole ślusarskim: 1 – narzędzia pomiarowe, 2 – pilniki,

3 – młotki, 4 – szuflada, 5 – imadło [3, s. 103]

WaŜnym elementem wyposaŜenia stanowiska ślusarskiego jest imadło warsztatowe. Jest to przyrząd słuŜący do zamocowania obrabianych przedmiotów. Pod względem konstrukcyjnym imadła dzielą się na dwie grupy: – zawiasowe wykonane ze stali składa się z dwóch szczęk:stałej i ruchomej. Szczęka stała

jest przymocowana do nogi stołu za pomocą klamry, szczeka ruchoma połączona jest ze szczęką stałą przegubowo za pomocą dwóch nakładek i śruby,

– równoległe wykonane z Ŝeliwa odpornego na uderzanie – wyposaŜone jest w dwie szczęki z których jedna jest ruchoma.

Page 30: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

Rys. 27. Imadło: a) zawiasowe: 1 – szczęka stała, 2 – szczęka ruchoma, 3 – pokrętło, 4 – wspornik,

5 – sworzeń, 6 – spręŜyna, b) równoległe: 1 – szczęka nieruchoma, 2 – szczęka ruchoma, 3 – pokrętło. [5, s. 103]

Imadło powinno być zamocowane na wysokości łokcia pracującego.

Rys. 28. Sprawdzenie wysokości ustawienia imadła [3,s. 103]

Organizacja pracy na stanowisku roboczym polega na jego przygotowaniu do wykonania

określonych prac, ułoŜeniu planu pracy, przygotowaniu materiału i narzędzi. Podczas pracy naleŜy zadbać o utrzymanie stanowiska roboczego w porządku. Dodatkowo naleŜy pamiętać o właściwym przechowywaniu materiału do obróbki, narzędzi i dokumentacji. Pracując na stanowisku ślusarskim naleŜy przestrzegać następujące zasady: − imadło powinno być sztywno umocowane do stołu, umieszczone na odpowiedniej

wysokości, zaleŜnej od wzrostu pracownika, − na stanowisku powinny być ułoŜone tylko te przedmioty, które są niezbędne do

wykonania określonej pracy, − przedmioty trzymane w lewej ręce naleŜy układać na lewo od imadła, a przedmioty

trzymane w prawej ręce na prawo, − przedmioty uŜywane częściej naleŜy układać bliŜej niŜ przedmioty uŜywane rzadziej,

Page 31: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

− przed rozpoczęciem pracy naleŜy oczyścić stanowisko; narzędzia i ułoŜyć je w odpowiednim porządku,

− naleŜy zapoznać się z rysunkiem, instrukcją i przygotować plan działania, − podczas obróbki przedmiotu naleŜy systematycznie sprawdzać jego wymiary, − oświetlenie powinno umoŜliwiać dobrą widoczność obrabianej powierzchni, − temperatura w otoczeniu stanowiska powinno wynosić od 15°C do 20°C, − urządzenia przewietrzające, powinny zapewniać dostateczną wymianę powietrza, − po skończeniu pracy naleŜy oczyścić narzędzia, zakonserwować je i ułoŜyć na swoim

miejscu, zgodnie z przeznaczeniem. Zapewnienie wymienionych warunków ułatwia prawidłową i bezpieczną pracę oraz

umoŜliwia zwiększenie jej wydajności. 4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie są podstawowe operacje obróbki ręcznej? 2. Co znajduje się na stanowisku roboczym ślusarza? 3. Jakie narzędzia pomiarowe są uŜywane podczas prac ślusarskich? 4. Jakie narzędzia mogą znajdować się na stole ślusarskim? 5. Do czego słuŜy imadło i jakie znasz rodzaje imadeł? 6. Jakim warunkom powinno odpowiadać stanowisko ślusarskie? 4.4.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Z zestawu narzędzi pomiarowych i obróbkowych przygotowanych przez nauczyciela wybierz te, które stanowią stałe wyposaŜenie stanowiska roboczego do obróbki ręcznej. Wyjaśnij zasady prawidłowej organizacji stanowiska do obróbki ręcznej.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) rozpoznać narzędzia pomiarowe i obróbkowe stosowane podczas prac na obróbce ręcznej,

2) rozmieścić narzędzia na stole, 3) wyjaśnić zasady rozmieszczenia narzędzi.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

− narzędzia: suwmiarka, mikrometr, średnicówka mikrometryczna, wiertła, młotki, pilniki, piłki, imadło ślusarskie, wkrętaki, noŜyce ręczne.

Ćwiczenie 2

Rozpoznaj jakiego rodzaju imadła znajdują się w pracowni. Sprawdź, czy są one prawidłowo zamocowane uwzględniając swój wzrost.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać treść zadania,

Page 32: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

2) przyporządkować znajdujące się w pracowni imadła do odpowiedniej grupy, 3) sprawdzić wysokość ustawienia imadła.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

− stół ślusarski, − imadło zawiasowe, − imadło równoległe. 4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) wymienić, jakie narzędzia mogą znajdować się na stanowisku

obróbki ręcznej? � � 2) wyjaśnić, do czego słuŜą narzędzia pomiarowe? � � 3) wyjaśnić, do wykonania jakich prac słuŜy imadło? � � 4) sprawdzić wysokość ustawienia imadła? � �

Page 33: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

4.5. Podstawowe operacje obróbki ręcznej 4.5.1. Materiał nauczania

Obróbka ręczna wchodzi w zakres prac ślusarskich. Wykonywana jest w celu nadania przedmiotom Ŝądanych kształtów i wymiarów a takŜe uzyskania odpowiedniej jakości powierzchni. Trasowanie

Trasowanie polega na przeniesieniu zasadniczych wymiarów i zarysów przedmiotów z rysunku technicznego, na półwyrób za pomocą narzędzi traserskich. Trasowanie dzieli się na dwa rodzaje: – trasowanie płaskie wykonuje się je na płaskich powierzchniach przedmiotów,

np. na płaskownikach, blachach, – trasowanie przestrzenne wykonuje się je na bryłach o dowolnych kształtach

geometrycznych. Zestaw podstawowych narzędzi traserskich przedstawia rysunek 29:

– rysik uŜywany jest do wykreślania linii na trasowanym przedmiocie, jeden koniec ma prosty, drugi zagięty,

– cyrkle uŜywane są do nanoszenia okręgów i wykonywania geometrycznych konstrukcji traserskich np. podział linii,

– punktaki uŜywane są do punktowania wytrasowanych linii w celu ich utrwalenia, – kątownik uŜywany jest do prowadzenia linii poziomych i pionowych oraz do ustawienia

przedmiotu na płycie traserskiej, – środkowniki uŜywane są do nanoszenia rys na powierzchniach czołowych wałków przy

szukaniu środka, – suwmiarka traserska z podstawą słuŜy do wyznaczania linii poziomych, – liniał traserski uŜywany jest jako przyrząd pomocniczy do rysika i cyrkli, – pryzma traserska uŜywana za podstawę podczas trasowania niektórych przedmiotów

walcowych.

Rys. 29. Narzędzia traserskie: 1 – rysik, 2 – suwmiarka traserska, 3 – ryśnik, 4 i 5 – cyrkle

traserskie, 6 – punktak, 7 – liniał traserski, 8 – kątownik, 9 – środkowanik, 10 – pryzma. [2, s. 105]

Page 34: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

Do wyposaŜenia traserskiego zaliczamy równieŜ: płyty traserskie, młotki, kątomierze i przymiary kreskowe.

Miejscem pracy trasera jest stół traserski wyposaŜony w płytę, której płaszczyzna musi być równa i bardzo dokładnie obrobiona. Płyty traserskiej nie naleŜy uŜywać do Ŝadnych innych prac, poza trasowaniem.

Przed przystąpieniem do trasowania naleŜy: – sprawdzić jakość i stan materiału przeznaczonego do trasowania, zwracając szczególną

uwagę na porowatość, pęknięcia i inne widoczne usterki, – sprawdzić wymiary trasowanego przedmiotu z rysunkiem, – dokładnie oczyścić materiał ze zgorzeliny lub resztek piasku formierskiego, – sprawdzić prawidłowość naddatków na późniejszą obróbkę, – pomalować materiał w celu zwiększenia widoczności trasowanych linii np. kredą

rozrobioną w wodzie z dodatkiem oleju lnianego. Po przygotowaniu powierzchni wybiera się podstawy traserskie czyli taki punkt, oś lub

płaszczyznę, od której odmierza się wymiary na przedmiocie. Trasowanie rozpoczyna się od wyznaczenia głównych osi symetrii przedmiotu. Jeśli zarys przedmiotu składa się z odcinków linii prostych i krzywych, to najpierw wykreśla się linie proste, a następnie łączy się je odpowiednimi łukami lub krzywymi. Przykład trasowania linii prostych równoległych przedstawia rysunek 30.

Rys. 30. Trasowanie linii prostych równoległych: a – odmierzanie odstępów miedzy liniami,

wykorzystanie liniału i kątownika, c – kąt nachylenia rysika podczas nanoszenia linii [3, s. 96]

Rys. 31. Sposób posługiwania się punktakiem [3, s. 97]

Page 35: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

PoniewaŜ rysy w czasie pracy łatwo ulegają starciu i są źle widoczne, przy pomocy punktaka punktuje się wszystkie przecięcia tych rys i środki okręgów, a takŜe dłuŜsze łuki, krzywe i dłuŜsze rysy w odstępach 20–50 mm. Na rysunku 31 przedstawiono kolejne fazy ustawiania punktaka na rysie. Niekiedy istnieje konieczność wyznaczenia środka przedmiotu okrągłego np. wałka. W tym celu uŜywa się środkownika, który naleŜy przyłoŜyć do wałka w ten sposób, by jego ramiona boczne były styczne do okręgu (rys. 32). WzdłuŜ ramienia środkowego wykreśla się rysę 1. Następnie przesuwa się środkownik o kąt 90° i wykreśla się rysę 2.

Rys. 32. Wyznaczanie osi symetrii wałków: a) wyznaczenie rysy 1, b) wyznaczenie rysy 2 [3, s. 99]

Podczas wykonywania większej liczby jednakowych przedmiotów stosuje się trasowanie

według wzornika. Polega to na przyłoŜeniu wzornika do płaszczyzny materiału i wyznaczeniu zarysów przedmiotu przez obrysowanie zarysu wzornika rysikiem.

Rys. 33. Trasowanie według wzornika: 1 – wykonanie trasowania, 2 – przykłady wzorników

[2, s. 106] Niekiedy zachodzi konieczność trasowania zarysów przedmiotów o złoŜonych kształtach

np. wielokątów, linii prostopadłych, stycznych do okręgów, rozwinięć brył geometrycznych itp. Aby wykonać takie trasowanie naleŜy posłuŜyć się konstrukcjami geometrycznymi. PoniŜej jest przedstawiony przykład trasowania stoŜka.

Rys. 34. Trasowanie rozwinięć stoŜków: a) – pełnego, b) – ściętego [3, s. 100]

Page 36: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

Cięcie metali Do cięcia metali w praktyce warsztatowej wykorzystuje się:

– piłkę ręczną, – noŜyce ręczne, – noŜyce dźwigniowe, – noŜyce gilotynowe, – noŜyce krąŜkowe. Piłka r ęczna

Składa się z oprawki oraz części roboczej zwanej brzeszczotem. Oprawki piłek do metali mogą być stałe lub nastawne. W oprawkach nastawnych moŜna mocować brzeszczoty o róŜnych długościach. Brzeszczot jest wykonany w postaci cienkiej taśmy stalowej z naciętymi na jednej lub obu krawędziach ostrzami w postaci ząbków. Brzeszczot mocuje się w ramce w ten sposób, by ostrza ząbków były skierowane od rączki, poniewaŜ cięcie (ruch roboczy) odbywa się podczas ruchu piłki „od siebie”.

Rys. 35. Piłka ręczna: a) budowa: 1, 2 – oprawka, 3 – brzeszczot, 4 – rękojeść, 5 – uchwyt do

mocowania stały, 6 – uchwyt do mocowania przesuwny, 7 – otwory w uchwytach b) ukształtowanie ostrzy brzeszczotu: I – zęby zgrubiane, II – zęby rozwierane i falistość brzeszczotu, III – zęby rozwierane [1, s. 34]

Brzeszczoty piłek ręcznych do metali maja wymiary znormalizowane. Brzeszczoty

charakteryzują się określeniem liczby zębów przypadających na 25 mm długości lub podziałką P, czyli odległością dwóch sąsiednich ostrzy w mm. Produkowane są brzeszczoty o 22 zębach, jak równieŜ o 18 i 32 zębach (ostrzach) na 25 mm długości.

Rys. 36. Brzeszczot dwustronny pił ręcznych do metali: a) wymiary, b) uzębienie [1, s. 35]

Najczęściej stosowany zarys ząbków brzeszczotu, przedstawia rysunek 37 a. Jest to zarys

zębów do przerzynania metali twardych. Zarys ząbków na rys. 37 b stosuje się na brzeszczotach słuŜących do przerzynania metali miękkich. Uzębienie brzeszczotu jest

Page 37: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

35

rozwierane, zgrubiane lub falowane i dlatego szerokość powstającego przecięcia jest większa od grubości brzeszczotu, co zapobiega zakleszczaniu się brzeszczotu w materiale.

Rys. 37. Kształt zębów brzeszczotu: a) do metali twardych, b) kształt ząbków do materiałów

miękkich α – kąt przyłoŜenia, β – kąt ostrza, γ – kat natarcia, δ – kąt skrawania [1, s. 34]

Technika przecinania piłką

Nacisk na piłkę wywiera się podczas ruchu roboczego, czyli w kierunku imadła, natomiast ruch powrotny (jałowy), odbywa się bez nacisku. Ruch piłki powinien być płynny, a jej przesuw powinien wynosić około 2/3 uŜytecznej długości brzeszczotu.

Rys. 38. Technika przecinania metali piłką ręczną: a) prawidłowa postawa podczas przecinania,

b) prawidłowy sposób trzymania piłki [1, s. 35]

Przedmioty płaskie przecinamy wzdłuŜ szerszej krawędzi. Rozpoczynamy przecinanie lekko odchylona od siebie piłką. Ułatwieniem rozpoczęcia przecinania jest wykonanie małego wgłębienia trójkątnym pilnikiem.

Page 38: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

36

Rys. 39. Przecinanie piłką przedmiotów płaskich: a) właściwe, b) niewłaściwe, c) zamocowanie

przedmiotu w imadle [1, s. 36]

Rys. 40. Przecinanie piłką długich przedmiotów [1, s. 36]

Rys. 41. Przecinanie piłka rury: a) prawidłowe, b) nieprawidłowe, c)zamocowanie rury

cienkościennej w drewnianych nakładkach [1, s. 36] Gięcie i prostowanie

Operacje gięcia i prostowania są rodzajem obróbki plastycznej. Dzięki działaniu odpowiednich sił, nadaje się przedmiotom Ŝądany kształt, bez skrawania materiału. W zaleŜności od temperatury, w której wykonuje się obróbkę plastyczną, moŜe się ona odbywać na gorąco lub na zimno. Podczas gięcia materiał w miejscu zginania zostaje odkształcony. Warstwy zewnętrzne materiału z jednej zostają rozciągnięte, a po zakończeniu gięcia wydłuŜone na pewnym odcinku. Po stronie wewnętrznej w czasie gięcia materiał zostaje ściśnięty, a po zakończeniu gięcia skrócony. Warstwy środkowe leŜące na linii obojętnej, przechodzącej przez środek grubości materiału, nie ulegają większemu odkształceniu.

Page 39: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

37

Rys. 42. Gięcie materiału [3, s.130]

Aby obliczyć długość materiału wyjściowego do wykonania przedmiotu na podstawie

rysunku wykonawczego przedmiotu naleŜy go podzielić na elementarne odcinki, składające się z linii prostych oraz łuków.

( )∑ ∑ ⋅+= αrlL i gdzie:

L – długość materiału wyjściowego [mm], l i – długość odcinka prostego [mm], r – promień łuku warstwy obojętnej [mm], α – kąt łuku [rad] Korzystając z powyŜszego wzoru, długość materiału wyjściowego dla rysunku 43, moŜna

obliczyć w następujący sposób:

⋅Π+++=4

22

rcbaL

Rys. 43. Określanie długości materiału do gięcia [3, s. 131]

Do gięcia i prostowania uŜywa się najczęściej następujących narzędzi: imadeł, płyt

Ŝeliwnych, kowadeł, pras ręcznych śrubowych i dźwigniowych, zaginarek krawędziowych, szczypiec okrągłych i płaskich, giętarek do rur itp.

Gięcie płaskowników najczęściej dokonuje się w szczękach imadła. Natomiast grube płaskowniki oraz pręty gnie się po nagrzaniu uŜywając pras śrubowych. W przypadku gięcia przedmiotów w imadle naleŜy zastosować wkładki chroniące zarówno szczęki imadła, jak i powierzchnię przedmiotu giętego przed uszkodzeniem. Podczas gięcia, na powierzchni materiału pozostawiane są nieraz ślady po uderzeniu młotkiem. Aby ich uniknąć stosuje się młotki gumowe lub miedziane.

Page 40: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

38

Rys. 44. Urządzenia do gięcia ręcznego: a) imadło, b) kowadło, c) prasa ręczna śrubowa, d) prasa ręczna

dźwigniowa, e) zaginarka krawędziowa, f) szczypce płaskie, g) szczypce okrągłe, h) giętarka do rur [www.narzedziowy.pl, www.sciskpol.pl, www.logikor.pl]

Rys. 45. Przykłady operacji gięcia płaskownika w imadle [1, s. 49]

a) b) c)

d) e) f)

g)

b)

Page 41: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

39

Rys. 46. Kolejne etapy gięcia półokrągłego przedmiotu w imadle [1, s. 49] Podczas gięcia blach pod kątem ostrym i o małych promieniach gięcia, naleŜy pamiętać

o kierunku włókien powstałych w blasze podczas jej walcowania. Kierunek tych włókien nie powinien być zgodny z linią gięcia, poniewaŜ mogłoby to spowodować pęknięcia na krawędziach gięcia.

Rys. 47. Zwijanie blachy: a) i b) ręczne, c) na walcach [1, s. 50] Cienki drut moŜna giąć za pomocą szczypiec okrągłych i płaskich. Pręty stalowe

o grubości do 5 mm wygina się na zimno. Pręty grubsze naleŜy giąć po uprzednim ich nagrzaniu. Pręty gnie się w imadle lub na kowadle za pomocą młotka. Rury wygina się w imadle, zazwyczaj przy pomocy wzornika. Często stosuje się do tego celu przyrząd rolkowy. Zanim przystąpi się do wyginania rury, naleŜy wypełnić ją suchym piaskiem, ołowiem lub kalafonią. Dokonuje się tego w celu uniknięcia odkształceń w miejscu gięcia.

Rys. 48. Gięcie drutu i rury: a) za pomocą szczypiec płaskich, b) okrągłych, c) za pomocą przyrządu

rolkowego [3, s. 135]

Page 42: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

40

Prostowanie to operacja polegająca na przywracaniu pierwotnego kształtu przedmiotów. Cienkie blachy prostuje się na gładkiej płycie uderzając je drewnianym młotkiem. Do prostowania grubszych blach uŜywa się młotków stalowych. Prostowanie wypukłości polega na zastosowaniu serii uderzeń młotkiem według schematu przedstawionego poniŜej.

Rys. 49. Schemat uderzeń przy prostowaniu blachy [1, s. 52]

Prostowanie zgiętego pręta lub płaskownika odbywa się wstępnie przez odgięcie

w imadle. Następnie prostuje się poprzez uderzanie młotkiem w wypukłe miejsca przedmiotu umieszczonego na kowadle, wypukłością do góry. Wiercenie otworów

Wiercenie jest to operacja, polegająca na wykonywaniu w materiale okrągłego otworu za pomocą wiertła wykonującego jednocześnie ruch obrotowy i posuwowy. Najczęściej uŜywa się wierteł krętych, które składają się z części roboczej, szyjki i uchwytu.

Rys. 50. Wiertło kręte: a) części składowe, b) chwyt walcowy bez płetwy, c) chwyt walcowy

z płetwą 1 – łysinka, 2 – krawędzie tnące, 3 – ścin, 4 – powierzchnia przyłoŜenia [1, s. 67]

Większość wierteł wykonanych jest ze stali szybkotnącej. Spotyka się równieŜ wiertła z płytkami z węglików spiekanych. Część robocza wiertła składa się z części skrawającej i części prowadzącej. Chwyt wiertła moŜe być stoŜkowy z płetwą (stosowany najczęściej w wiertarkach stacjonarnych) lub walcowy bez płetwy (do wiertarek ręcznych). Część robocza wiertła ma nacięte na obwodzie dwa przeciwległe rowki, w celu odprowadzenia wióra z wierconego otworu. Łysinka słuŜy do prawidłowego prowadzenia wiertła w otworze, natomiast płetwa zapobiega obrotowi wiertła podczas wiercenia. Chwyt pozwala na mocowanie wiertła we wrzecionie wiertarki. Część skrawającą stanowią dwie proste krawędzie tnące o jednakowej długości, łączące się ze sobą poprzeczną krawędzią tnącą. Kąt wierzchołkowy wiertła powinien być dobrany do rodzaju wierconego materiału. Im twardszy materiał obrabiany, tym mniejszy powinien być kąt wierzchołkowy. Wartości kąta wierzchołkowego w zaleŜności od obrabianego materiału kształtują się następująco: − dla Ŝelaza i stali – 118°, − dla mosiądzu, brązu, stopów aluminium – 130–140°,

Page 43: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

41

− dla miedzi – 125°, − dla tworzyw sztucznych – 85–90°, − dla twardej gumy – 50°.

Narzędzia uŜywane do wiercenia, rozwiercania i pogłębiania otworów nazywa się wiertarkami. W zaleŜności od sposobu napędu wrzeciona rozróŜnia się wiertarki z napędem ręcznym, elektrycznym lub pneumatycznym. Wiertarki moŜna równieŜ podzielić ze względu na sposób uŜytkowania. Według tego kryterium rozróŜnia się wiertarki przenośne oraz stałe. Wiertarki elektryczne i pneumatyczne moŜna mocować w specjalnych stojakach. Pełnią wówczas rolę wiertarek stołowych. Są to wiertarki najczęściej wykorzystywane w warsztatach ślusarskich.

Rys. 51. Wiertarka stołowa: a) wygląd, b) budowa: 1 – silnik elektryczny, 2 – wrzeciono,

3 – korpus, 4 – podstawa, 5 – słup, 6 – dźwignia, 7 – zacisk [a) www.narzedziowy.pl, b) 4, s. 69]

Charakterystycznymi parametrami operacji wiercenia są: posuw i szybkość skrawania.

Posuwem nazywa się odcinek drogi, o jaki przesuwa się wiertło wzdłuŜ swej osi, podczas jednego obrotu. Posuw mierzy się w milimetrach na obrót i oznaczamy literą p. Natomiast szybkość skrawania oznacza się litera ν. Jest to prędkość obwodowa punktu leŜącego na obwodzie wiertła. WyraŜa się ją wzorem:

Π=min1000mdnν

gdzie: − n – liczba obrotów wiertła na minutę, − d – średnica wiertła w mm.

NiŜej zamieszczona tabela przedstawia szybkości skrawania i wartości posuwów dla róŜnych materiałów.

a) b)

Page 44: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

42

Tabela 1. Szybkość skrawania v i wartości posuwu p podczas wiercenia wiertłami krętymi [3, s. 162]

Do mocowania wierteł z chwytem walcowym słuŜą uchwyty trójszczękowe lub

dwuszczękowe znajdujące się na końcówce wrzeciona. Coraz większą popularność zyskują uchwyty bezkluczykowe.

Rys. 52. Sposoby mocowania wierteł [1, s. 70]

Technika wiercenia:

− w pierwszej kolejności naleŜy wytrasować oś otworu, − następnie naleŜy zaznaczyć punktakiem połoŜenie środka, − naleŜy wykonać wiercenie próbne, − wykonać wiercenie właściwe − podczas wiercenia głębokich otworów, naleŜy co pewien czas wyjmować wiertło

z otworu, by go oczyścić z wiórów. MoŜna wiercić otwory przelotowe lub nieprzelotowe. Wykonując wiercenie przelotowe

naleŜy pamiętać o tym, by zastosować z drugiej strony wierconego materiału drewniane podkładki. UŜywa się je w celu zabezpieczenia wierconego materiału przed wyrwaniem jego części w końcowej fazie wiercenia, a wiertła przed ewentualnym uszkodzeniem. Wykonując wiercenie otworów nieprzelotowych, (o określonej głębokości), naleŜy przed wierceniem odpowiednio ustawić wskaźnik głębokości. W przypadku braku takiego wskaźnika, głębokość wierconego otworu naleŜy zaznaczyć na wiertle.

Podczas wiercenia wytwarza się ciepło na skutek tarcia. PodwyŜsza ono temperaturę wiertła. Aby nie dopuścić do zbytniego przegrzewania się wierteł, naleŜy stosować ciecze chłodzące. Posiadają one zarówno właściwości chłodzące, a takŜe i smarujące, co w efekcie

Page 45: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

43

zmniejsza tarcie. Powszechnie są stosowane ciecze wodno – olejowe, czyli tzw. emulsje oraz ciecze olejowe.

Podczas wykonywania operacji wiercenia krawędzie tnące wierteł ulęgają stępieniu, dlatego naleŜy je okresowo ostrzyć na szlifierce – ostrzarce. Jest ona wyposaŜona w specjalny przyrząd zapewniający właściwe połoŜenie wiertła podczas ostrzenia. Wiertła moŜna równieŜ ostrzyć ręcznie, ale taka operacja wymaga pewnej wprawy. Po naostrzeniu naleŜy sprawdzić prawidłowość ostrzenia wiertła w specjalnym wzorniku.

Rys. 53. Ostrzenie wiertła [3, s. 164]

Rozwiercanie otworów

Do rozwiercania otworów stosowane są narzędzia zwane rozwiertakami. Rozwiercanie otworów wykonuje się w tym celu, by uzyskać duŜą dokładność otworu. Rozwiertaki ze względu na dokładność obróbki dzieli się na: − rozwiertaki wstępne, − zdzieraki, − wykańczaki.

Rozwiertaki moŜna równieŜ podzielić ze względu na rodzaj zębów na narzędzia: − z zębami prostymi, − z zębami śrubowymi.

RozróŜnia się rozwiertaki ręczne i rozwiertaki maszynowe. Otwory stoŜkowe o duŜej zbieŜności, naleŜy obrabiać kolejno trzema rozwiertakami:

wstępnym, zdzierakiem i wykańczakiem.

Rys. 54. Rodzaje rozwiertaków: a) zdzieraki, b) o zębach prostych, c) o zębach śrubowych,

d) nastawny, e) rozwiertaki stoŜkowe [1, s. 76]

Page 46: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

44

Przed przystąpieniem do rozwiercania naleŜy ustalić: wartość naddatku na rozwiercanie, liczbę przejść, szybkość skrawania, wielkość posuwu i sposób chłodzenia. Tabela 2. Naddatek na rozwiercanie [3, s. 167] Średnica otworu (mm) do 25 26–35 36–45 46–55 56–65 Naddatek 0,5–1 1–1,5 1,5–2 2–2,5 2,5–3

Pogłębianie otworów

Rys. 55. Pogłębiacze: a) stoŜkowy, b) czołowe [1, s. 75]

Pogłębianie polega na powiększeniu na pewnej długości otworu, w celu ścięcia jego

ostrych krawędzi lub wykonania wgłębienia, na umieszczenie walcowego lub stoŜkowego łba wkręta lub nitu. Pogłębianie wykonuje się przy pomocy pogłębiaczy. WyróŜnia się pogłębiacze stoŜkowe i czołowe. Ręczne nacinanie gwintów

Gwintowanie, czyli nacinanie gwintów, polega na wykonaniu na powierzchni wałka lub otworu specjalnych wgłębień wzdłuŜ linii śrubowej.

Rys. 56. Powstanie linii śrubowej [3, s. 169]

W gwincie wyróŜnia się takie elementy jak:

− występ, − bruzdę, − zarys gwintu (zarys występu i bruzdy w płaszczyźnie przechodzącej przez oś gwintu), − kąt gwintu α (kąt zawarty między bokami zarysu).

Page 47: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

45

W zaleŜności od kierunku nacięcia gwintu rozróŜnia się gwint prawy i lewy. Gwinty charakteryzują się następującymi wielkościami: średnicą zewnętrzną d, średnica wewnętrzną d3, średnicą podziałową d2, skokiem gwintu oraz podziałką p.

W zaleŜności od zarysu rozróŜnia się gwinty: trójkątne, prostokątne, trapezowe (symetryczne i niesymetryczne) oraz okrągłe. Gwinty trójkątne metryczne omówione są w normie PN – 83/M – 02013, natomiast gwinty calowe: PN – 75/M – 02025 i PN – 75/M – 02046. Przykłady oznaczenia gwintów: M12 – gwint metryczny zwykły, M12x1,5 – gwint metryczny drobnozwojny, M16 LH – gwint lewozwojowy, Tr 48x8 – gwint trapezowy symetryczny, S 48x8 – gwint trapezowy niesymetryczny.

Rys. 57. Rodzaje gwintów: a) trójkątny, b) trapezowy symetryczny, c) prostokątny, d) trapezowy

niesymetryczny, e) okrągły, f) wielkości charakteryzujące gwint, 1 – wystep, 2 – bruzda, 3 – zarys, p – podziałka, d3 – średnica wewnętrzna, d2 – średnica podziałowa, d – średnica zewnętrzna, H – wysokość gwintu, α kąt zarysu gwintu [3, s. 168]

Do nacinania gwintów zewnętrznych (śrub) słuŜą narzynki, natomiast do wykonywania

gwintów wewnętrznych (nakrętek) słuŜą gwintowniki. Narzynki są to stalowe hartowane pierścienie, wewnątrz nagwintowane, z wywierconymi

otworami, które tworzą krawędzie tnące i jednocześnie słuŜą do odprowadzania wiórów. WyróŜnia się narzynki: − okrągłe pełne i przecięte, − dzielone do nacinania gwintów zewnętrznych.

Rys. 58. Narzynki: a) oprawka z pokrętką do narzynek okrągłych, b) narzynki okrągłe, c) narzynka dzielona [1, s.81]

a b c

Page 48: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

46

Gwintownik ma kształt śruby o stoŜkowym zakończeniu z rowkami wyciętymi na powierzchni wzdłuŜ jego osi. Narzędzie składa się z części roboczej i chwytu. Do gwintowania otworów uŜywa się zwykle kompletu składającego się z trzech gwintowników: − wstępnego do wykonania części zarysu gwintu, − zdzieraka do wykonania pogłębienia zarysu gwintu, − wykańczaka nacina pełny zarys gwintu.

Rys. 59. Gwintowniki ręczne: a) komplet gwintowników, b) kolejne zarysy gwintu wykonane

poszczególnymi gwintownikami, c) rozkład warstw zdejmowanych gwintownikami o długości części skrawających A1, A2, A3 [3, s. 175]

Przed gwintowaniem naleŜy wykonać odpowiedni otwór. Otwór powinien mieć średnicę

mniejszą niŜ średnica zewnętrzna gwintownika. Dobór średnicy wiertła do wykonania otworu pod odpowiedni gwint przedstawia poniŜsza tabela. Tabela 3. Średnice wierteł do otworów pod gwinty [3, s. 175]

Page 49: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

47

Technika nacinania gwintów wewnętrznych Przedmiot z wywierconym otworem naleŜy umocować w imadle. W otwór wkłada się

nasmarowany gwintownik. Przed rozpoczęciem nacinania sprawdza się prostopadłość jego połoŜenia w co najmniej dwóch płaszczyznach. Następnie naleŜy pokręcać gwintownikiem w prawo do tego momentu, aŜ powstanie pierwsza bruzda. W dalszym ciągu gwintownik będzie się wgłębiał samoczynnie, wystarczy jedynie pokręcać go dookoła jego osi. Po wykonaniu pełnego obrotu gwintownik naleŜy cofnąć o pół obrotu w lewo. Czynności te naleŜy powtarzać aŜ do nacięcia całego gwintu.

Rys. 60. Gwintowanie: a) technika gwintowania, b) kolejność wykonywanych czynności [3, s. 176]

Technika nacinania gwintów zewnętrznych

W czasie nacinania gwintu naleŜy zwracać szczególną uwagę na prostopadłe połoŜenie narzynki względem osi sworznia. Narzynkę nakłada się na koniec sworznia i rozpoczyna się nacinanie poprzez obrót w prawo. Po wykonaniu pełnego obrotu naleŜy cofnąć narzynkę o pół obrotu w lewo. Czynności naleŜy powtarzać, aŜ do nacięcia gwintu.

W celu sprawdzenia wykonanego gwintu uŜywa się suwmiarek lub wzorników. Średnicę zewnętrzną gwintu sprawdza się suwmiarką, natomiast prawidłowość zarysu gwintu oraz skok sprawdza się wzornikiem. MoŜna sprawdzać gwinty równieŜ za pomocą specjalnych sprawdzianów jedno – i dwugranicznych. 4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. W jakim celu wykonujemy trasowanie? 2. Jakie znasz rodzaje trasowania? 3. Wymień poznane narzędzia traserskie? 4. Z jakich elementów zbudowana jest piłka ręczna? 5. Co to jest brzeszczot i jakie jest jego zastosowanie? 6. Jakie są wymiary brzeszczotu? 7. Co dzieje się z materiałem podczas gięcia? 8. Jakich narzędzi i urządzeń uŜywa się do gięcia i prostowania? 9. W jaki sposób prostuje się blachy? 10. Z jakich elementów składa się wiertło kręte? 11. Ile powinna wynosić wartość kąta wierzchołkowego wiertła do obróbki miedzi? 12. Jakie wielkości charakteryzują wiercenie? 13. Od czego zaleŜy prędkość obrotowa podczas wiercenia? 14. Z jakich elementów składa się wiertarka stołowa?

Page 50: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

48

15. Jaką rolę spełniają płyny podczas wiercenia? 16. W jaki sposób naleŜy ostrzyć wiertła? 17. Jakie znasz rodzaje rozwiertaków? 18. Na czym polega pogłębianie otworów? 19. Jak powstaje gwint? 20. Jak na rysunku oznaczamy gwint trapezowy symetryczny? 21. Do czego słuŜy narzynka? 22. W jaki sposób nacinamy gwint wewnętrzny? 4.5.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Spośród narzędzi które, dostaniesz od nauczyciela wybierz 5, które są uŜywane do trasowania. Wpisz nazwę narzędzia do tabeli oraz napisz, jakie jest jego przeznaczenie.

Tabela 1. Tabela do ćwiczenia 1

Lp. Nazwa narzędzia Przeznaczenie 1. 2. 3. 4. 5. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać treść zadania, 2) wybrać 5 narzędzi, które są stosowane do trasowania, 3) nazwać narzędzia traserskie, 4) określić przeznaczenie narzędzi traserskich, 5) wpisać do tabeli odpowiednie informacje.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

− młotek, − imadło równoległe, − rysik, − punktak, − przecinak, − pilnik, − pryzma traserska, − środkownik, − cyrkiel traserski.

Page 51: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

49

Ćwiczenie 2 Od nauczyciela dostaniesz piłkę ręczną, bez zamocowanego brzeszczotu. Twoim

zadaniem jest poprawne zamocowanie brzeszczotu w oprawce. Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować treść zadania, 2) zamocować brzeszczot w oprawie.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

− piłka ręczna, − brzeszczot. Ćwiczenie 3

Oblicz długość L materiału wyjściowego części przedstawionej na poniŜszym rysunku, uwzględniając wymiary: a = 80 mm, b = 65 mm, c = 120 mm, r = 8 mm.

Rys. 1. Rysunek do ćwiczenia 1

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować rysunek, 2) napisać wzór na obliczenie długości materiału do gięcia, 3) podstawić wartości do wzoru, 4) obliczyć wynik, 5) zapisać odpowiedź.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

− zeszyt, − kalkulator. Ćwiczenie 4

Dobierz średnicę wiertła do wykonania otworu pod gwint M12 w stalowej pokrywie.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w poradniku tabelę doboru średnic pod gwintowane otwory, 2) odczytać wartość z tabeli, 3) zapisać średnicę wiertła.

Page 52: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

50

WyposaŜenie stanowiska pracy: − poradnik ślusarza, − suwmiarka, − wiertła kręte. Ćwiczenie 5

Dobierz narzędzia i wykonaj wiercenie, rozwiercanie i pogłębianie, według schematu przedstawionego na rysunku w stalowej płytce.

Rys. 1. Rysunek do ćwiczenia 5

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować rysunek, 2) dobrać wymiar i kształt wiertła krętego, rozwiertaka, pogłębiacza, 3) sprawdzić poprawność działania wiertarki stołowej, 4) zamocować wiertło w uchwycie wiertarskim, 5) zamocować przedmiot, 6) wykonać wiercenie, 7) sprawdzić wymiar otworu, 8) zamocować rozwiertak w uchwycie wiertarskim, 9) wykonać rozwiercenie, 10) sprawdzić wymiary otworu, 11) zamocować pogłębiacz w uchwycie wiertarskim, 12) wykonać pogłębianie, 13) sprawdzić wymiary otworu, 14) uporządkować stanowisko pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − wiertła kręte, − zestaw rozwiertaków, − zestaw pogłębiaczy, − wiertarka stołowa, − suwmiarka uniwersalna, − imadło maszynowe. Ćwiczenie 6

Wykonaj gwint wewnętrzny M12 w otworze przelotowym wykonanym w płytce z aluminium. Dobierz odpowiednie narzędzia do sprawdzenia gwintu.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zamocować płytkę w imadle,

Page 53: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

51

2) przygotować komplet gwintowników, 3) przygotować pokrętło do gwintowników, 4) przygotować narzędzia do sprawdzania gwintów, 5) naciąć gwint uŜywając kolejnych gwintowników, 6) sprawdzić poprawność wykonania gwintu, 7) uporządkować stanowisko pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − komplet gwintowników, − pokrętło do gwintowników, − imadło maszynowe, − sprawdziany do gwintów, − płytka z otworem pod gwint M12. 4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) określić przeznaczenie narzędzi traserskich? � � 2) rozpoznać narzędzia traserskie? � � 3) zamocować brzeszczot w oprawce piłki ręcznej? � � 4) obliczyć długość materiału wyjściowego? � � 5) rozróŜnić narzędzia i urządzenia do gięcia i prostowania? � � 6) wyjaśnić, w jaki sposób prostujemy zgięte pręty? � � 7) dobrać średnicę wiertła do wykonania otworu? � � 8) wykonać pogłębienie otworu? � � 9) dobrać średnicę wiertła do wykonania otworu pod gwint? � � 10) wykonać gwint wewnętrzny w otworze przelotowym? � � 11) wyjaśnić od czego zaleŜy prędkość obrotowa podczas wiercenia? � �

Page 54: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

52

4.6. Podstawy obróbki skrawaniem 4.6.1. Materiał nauczania

Obróbka skrawaniem jest to obróbka wiórowa, mająca na celu zmianę wymiarów przedmiotu przez usunięcie materiału w postaci wiórów. Proces skrawania polega na wciskaniu ostrza narzędzia skrawającego w obrabiany materiał i ścinaniu warstwy skrawanej. Warstwa ta jest spychana w kierunku najmniejszego oporu i tworzy wiór. Obróbkę skrawaniem ze względu na stopień zmechanizowania dzieli się na: − obróbkę ręczną ruch główny i posuwowy narzędzia jest wykonywany za pomocą mięśni

ludzkich, − obróbkę ręczno mechaniczną ruch główny narzędzia wykonywany jest mechanicznie,

natomiast ruch posuwowy za pomocą mięśni ludzkich, − obróbkę mechaniczną ruch główny i posuwowy narzędzia jest wykonywany

mechanicznie. Ze względu na geometryczne cechy ruchów występujących podczas skrawania oraz ze

względu na rodzaj uŜytych narzędzi, wyróŜnia się następujące sposoby obróbki skrawaniem: − toczenie, − frezowanie, − struganie, − szlifowanie. Toczenie

Podczas wykonywania operacji toczenia przedmiot obrabiany wykonuje ruch obrotowy, natomiast nóŜ tokarski przesuwa się równolegle do osi obrotu przedmiotu, bądź prostopadle do niej. Toczenie ma zastosowanie w celu otrzymania powierzchni walcowych, stoŜkowych lub kulistych. Frezowanie

Podczas frezowania ruch obrotowy narzędzia (freza) jest jednocześnie wykonywany z ruchem posuwistym przedmiotu obrabianego względem freza (lub freza względem przedmiotu obrabianego). Frezowanie moŜe być współbieŜne, gdy ruch obrabianego przedmiotu jest zgodny z kierunkiem obrotu freza, lub przeciwbieŜne, kiedy kierunki ruchu przedmiotu i obrotu freza są przeciwne.

Rys. 61. Frezowanie: a) przeciwbieŜne, b) współbieŜne [http://pl.wikipedia.org/wiki/Frezowanie]

Szlifowanie

Podczas szlifowania narzędziem skrawającym jest ściernica. Ten rodzaj obróbki jest stosowany do obrabiania przedmiotów stalowych hartowanych, do zdzierania warstwy niewielkiej grubości z przedmiotów walcowych, kutych, tłoczonych lub odlewanych oraz do obróbki wykańczającej przedmiotów metalowych.

Page 55: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

53

Ze względu na uzyskiwaną dokładność kształtu i wymiarów obrobionej powierzchni obróbkę skrawaniem dzieli się na: − zgrubną, − średnio dokładną, − dokładną, − bardzo dokładną, zwaną wykończającą lub gładkościową. Geometria ostrza skrawającego

Geometrią ostrza opisuje wzajemne połoŜenie powierzchni i krawędzi ostrza narzędzia skrawającego, względem obrabianej powierzchni. W róŜnych rodzajach obróbek skrawaniem stosowane są narzędzia róŜniące się między sobą wyglądem zewnętrznym. Jednak część robocza tych narzędzi pracuje na podobnych zasadach, a ich ostrza składają się z podobnych elementów.

Typowym narzędziem skrawającym jest nóŜ tokarski. Składa się on z części roboczej oraz chwytu. Część robocza słuŜy do skrawania materiału, natomiast chwyt do zamocowania noŜa w imaku tokarki.

Rys. 62. NóŜ tokarski: a) części składowe, b) elementy części roboczej noŜa tokarskiego [3, s. 233] Podstawowe pojęcia i wielkości geometryczne występujące w skrawaniu metali:

− powierzchnia natarcia powierzchnia narzędzia, po której spływa wiór, − powierzchnia przyłoŜenia powierzchnia klina zwrócona w stronę materiału, − główna krawędź tnąca jest to przecięcie się powierzchni natarcia z powierzchnią

przyłoŜenia, − powierzchnia skrawania jest to powierzchnia, która na przedmiocie obrabianym

wytwarza krawędź tnącą, − płaszczyzna skrawania jest to płaszczyzna styczna do powierzchni skrawania

i przechodząca przez krawędź tnącą, − kąt ostrza β jest to kąt pomiędzy powierzchniami natarcia i przyłoŜenia, − kąt natarcia γ jest to kąt pomiędzy powierzchniami natarcia a płaszczyzną prostopadłą do

płaszczyzny skrawania, − kąt przyłoŜenia α jest to kąt, który ma za zadanie zmniejszenie tarcia narzędzia

o obrobioną powierzchnię, − kąt skrawania δ= α+ β jest to kąt pomiędzy powierzchnią natarcia a płaszczyzną

skrawaniem.

Page 56: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

54

Podczas wykonywania obróbki skrawaniem tworzy się wiór. Proces tworzenia wióra przestawia rysunek 63.

Rys. 63. Proces powstawania wióra: A) warstwa zgnieciona i oderwana, B) warstwa

ściskana, C) materiał jeszcze nie odkształcony, D) warstwa zgnieciona po przejściu noŜa [3, s. 237]

Rys. 64. Kształty powierzchni natarcia i przyłoŜenia [3, s. 234]

Parametry skrawania

Do głównych parametrów skrawania zalicza się: − szybkość skrawania jest to droga, którą przebywa krawędź skrawająca noŜa względem

powierzchni obrabianego przedmiotu w kierunku ruchu głównego roboczego, w jednostce czasu,

− głębokość skrawania jest to grubość warstwy materiału usuwanej podczas skrawania, − posuw jest to ruch narzędzia skrawającego w celu skrawania kolejnych warstw materiału. Podział noŜy tokarskich

NoŜe tokarskie w zaleŜności od rozpatrywanych kryteriów moŜna podzielić na róŜne grupy: − ze względu na dokładność obróbki na noŜe zdzieraki i wykańczaki zdzieraki stosowane

do obróbki zgrubnej, mają masywną budowę, wykańczaki stosowane do obróbki dokładnej i wykańczającej, mogą być proste lub wygięte, prawe lub lewe,

− ze względu na połoŜenie krawędzi tnącej na noŜe prawe i lewe. W noŜach lewych krawędź tnąca znajduje się po stronie kciuka lewej ręki, gdy dłoń połoŜy się na powierzchni natarcia palcami w kierunku wierzchołka noŜa.

− ze względu na połoŜenie ostrza na noŜe proste, wygięte i odsadzone (prawe, lewe lub obustronnie),

− ze względu na kształt zarysu krawędzi skrawającej na noŜe zwykłe i kształtowe – w noŜach kształtowych zarys krawędzi skrawającej noŜa jest taki, jaki ma być zarys części wykonywanej tym noŜem,

Page 57: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

55

− ze względu na budowę na noŜe jednolite, z przylutowanymi płytkami lub ze zgrzewanymi częściami roboczymi.

NoŜe oprawkowe charakteryzują się małymi wymiarami chwytów, dlatego najpierw są

mocowane w oprawce noŜowej, a dopiero później w suporcie,

Rys. 65. NoŜe tokarskie: a)zdzierak, b) wykańczak, c) lewy, d) prawy, e) proste, f) wygięte [1, s. 231]

Rys. 66. NoŜe tokarskie: a) lewy odsadzony, b) obustronnie odsadzony, c) prawy odsadzony,

d) oprawkowy zamocowany w suporcie, e) oprawkowy zamocowany w głowicy rewolwerowej, f) kształtowy [1, s. 232]

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Na czym polega toczenie? 2. Na czym polega frezowanie? 3. Jakie narzędzia skrawające są stosowane w obróbce wiórowej? 4. Jakie moŜna wyróŜnić powierzchnie i krawędzie ostrza skrawającego? 5. Jakie są parametry skrawania?

Page 58: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

56

4.6.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

W tabeli zostały zapisane podstawowe rodzaje obróbek skrawaniem, dopisz do kaŜdego rodzaju obróbki cechy wspólne tych obróbek oraz róŜnice.

Tabela 1 Tabela do ćwiczenia 1

Rodzaj obróbki Cechy wspólne RóŜnice Toczenie Frezowanie Szlifowanie Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować podobieństwa wymienionych obróbek skrawaniem, 2) przeanalizować róŜnice, które rozróŜniają kaŜdą z obróbek, 3) wypełnić tabelę.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

− literatura dotycząca obróbki skrawaniem. 4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) zdefiniować pojęcia toczenia? � � 2) wyjaśnić róŜnice między toczeniem a frezowaniem? � � 3) dokonać podziału noŜy tokarskich? � � 4) rozróŜnić elementy wchodzące w skład budowy noŜa tokarskiego? � � 5) wyjaśnić geometrię noŜa totarskiego? � �

Page 59: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

57

4.7. Napędy i zespoły robocze obrabiarek 4.7.1. Materiał nauczania

Obrabiarką nazywamy maszynę roboczą technologiczną przeznaczoną do kształtowania powierzchni za pomocą skrawania. W zaleŜności od metody kształtowania przedmiotów na obrabiarce rozróŜnia się obrabiarki do obróbki plastycznej i skrawające. Obrabiarki skrawające są stosowane do nadawania obrabianemu przedmiotowi wymaganego kształtu przez oddzielenie nadmiaru materiału w postaci wiórów. Do obrabiarek tych naleŜą: tokarki, wiertarki, frezarki, strugarki, szlifierki i inne. W zaleŜności od zastosowania rozróŜnia się obrabiarki: − ogólnego przeznaczenia umoŜliwiające wykonywanie róŜnorodnych prac w produkcji

jednostkowej i małoseryjnej, − specjalizowane przewidziane do wykonywania określonych robót w węŜszym zakresie,

np.: tokarko – kopiarki, frezarki, − specjalne stosowane w określonych gałęziach przemysłu, np. tokarki dla kolejnictwa do

obróbki kół wagonowych, tokarki dla przemysłu hutniczego do obróbki walców hutniczych, itp.

Wszystkie zespoły, mechanizmy, urządzenia i elementy wchodzące w skład obrabiarki

tworzą jedną całość konstrukcyjną. Wszystkie te zespoły, mechanizmy, urządzenia i elementy spełniają w obrabiarce określone funkcje i w zaleŜności od tego, do jakich zadań są one przeznaczone, moŜna je podzielić na następujące grupy: 1) źródła napędu (silniki) i zespoły napędowe przetwarzające energię dostarczaną

z zewnątrz obrabiarki (najczęściej elektryczną) na energie mechaniczną, słuŜącą do wykonywania pracy przez organy robocze obrabiarki,

2) mechanizmy przekładniowe przenoszące ruch i energię od źródeł napędu do organów roboczych,

3) organy robocze wykonujące ruchy niezbędne dla przeprowadzenia obróbki, jak równieŜ ruchy pomocnicze,

4) urządzenia do ustalania i zamocowywania przedmiotu obrabianego i narzędzi (uchwyty, oprawki narzędziowe, imaki noŜowe, koniki itp.),

5) elementy nośne i wiąŜące słuŜące do łączenia wszystkich zespołów, urządzeń i elementów obrabiarki w jedną całość konstrukcyjną (korpusy, kadłuby, łoŜa, stojaki, podstawy, płyty, belki itp.),

6) urządzenia sterujące przeznaczone do ręcznego lub automatycznego kierowania pracą poszczególnych zespołów i całą obrabiarką,

7) urządzenia kontrolno – pomiarowe słuŜące do kontroli wymiarów obróbkowych lub stopnia zuŜycia ostrza narzędzia,

8) urządzenia nastawcze słuŜące do dokładnego ustawienia narzędzia względem przedmiotu obrabianego oraz urządzenia korygujące to ustawienie dla zmniejszenia błędu obróbkowego wynikającego ze wzrastającego zuŜycia ostrza narzędzia lub z niedokładności wykonania mechanizmów przekładniowych,

9) urządzenia do zabezpieczenia pracy robotnika obsługującego obrabiarkę oraz do zabezpieczania elementów obrabiarki przed ich zniszczeniem w wyniku nadmiernego obciąŜenia bądź nieprawidłowego włączenia do pracy,

10) urządzenia do smarowania obrabiarki oraz do chłodzenia narzędzia, 11) urządzenia dodatkowe i pomocnicze (podajniki do samoczynnego podawania

przedmiotów obrabianych lub automatycznej wymiany narzędzi, urządzenia wentylacyjne i oświetleniowe, urządzenia do odprowadzania wiórów itp.).

Page 60: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

58

Większość z wymienionych powyŜej mechanizmów i urządzeń występuje w kaŜdej obrabiarce, nie mniej jednak niektóre z nich stosowane są tylko w obrabiarkach o najnowocześniejszych konstrukcjach, jak np. urządzenia do kontroli stopnia zuŜycia ostrza lub automatycznej wymiany narzędzi. Ponadto zastosowanie niektórych z urządzeń zaleŜy od technologicznego przeznaczenia obrabiarki. Jako przykład moŜna przytoczyć urządzenie do pochłaniania pyłu szlifierskiego, które występują w szlifierkach, a niepotrzebne są np. w tokarkach lub frezarkach.

Zadaniem zespołów roboczych obrabiarki jest przeniesienie ruchu ze źródła napędu (silnika) na ostatnie człony przeznaczone do zamocowania przedmiotu obrabianego lub narzędzia. Przykładem zespołów roboczych tokarki są: wrzeciennik z ostatnim członem wrzecionem, na którym znajduje się uchwyt do zamocowania wałka toczonego oraz skrzynka posuwowa i suport z ostatnim członem imakiem noŜowym do zamocowania noŜa tokarskiego. W przypadku frezarki zespołami roboczymi są: skrzynka prędkości z wrzecionem, w którym mocowany jest trzpień frezarski z narzędziem – frezem oraz skrzynka posuwowa i mechanizmy napędu stołu, na którym mocowany jest przedmiot obrabiany. Ostatnie człony zespołów roboczych obrabiarki wykonują Ŝądane ruchy niezbędne do przeprowadzenia procesu obróbki, tzn. ruchy główne i ruchy posuwowe. Z tego względu człony te nazywane są organami roboczymi lub wykonawczymi. NiezaleŜnie od ruchów głównych i posuwowych niezbędnych do wykonywania procesu skrawania i kształtowania powierzchni obrabianej organy robocze obrabiarki muszą zapewniać równieŜ wykonywanie ruchów pomocniczych, mających na celu: odpowiednie ustawienie narzędzia względem przedmiotu obrabianego lub odwrotnie przedmiotu względem narzędzia; wgłębianie narzędzia w materiał obrabiany (np. wcinanie freza wielokrotnego w materiał na pełną wysokość zarysu frezowanego gwintu); wycofywanie narzędzia do połoŜenia wyjściowego po skończonej obróbce. 4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Co to jest obrabiarka? 2. Jakie znasz funkcje zespołów, mechanizmów i urządzeń w obrabiarce? 3. Jakie są zadania zespołów roboczych obrabiarki? 4.7.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Dobierz obrabiarkę do wykonania zadanej operacji technologicznej. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować dokumentację techniczną danego detalu, 2) zidentyfikować potrzebną obrabiarkę, 3) na podstawie dokumentacji technologicznej wynotować istotne wymagane parametry

obrabiarki, 4) przeanalizować instrukcje obsługi obrabiarek, 5) na podstawie wymaganych parametrów dobrać obrabiarkę, 6) uzasadnić dobór.

Page 61: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

59

WyposaŜenie stanowiska pracy: − dokumentacja technologiczna, − Dokumentacja Techniczno – Ruchowa i instrukcje obsługi obrabiarek, − literatura zgodna z punktem 6 poradnika ucznia. 4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) wyjaśnić, do czego słuŜy obrabiarka? � � 2) dobrać obrabiarkę do danej operacji technologicznej? � � 3) wyjaśnić zadania zespołów roboczych obrabiarki? � �

Page 62: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

60

4.8. Toczenie i tokarki 4.8.1. Materiał nauczania

Do toczenia przedmiotów stosowane są obrabiarki skrawające zwane tokarkami. Podstawowym rodzajem tych urządzeń jest tokarka kłowa, która umoŜliwia zamocowanie przedmiotu obrabianego w kłach znajdujących się we wrzecionie i koniku. Tokarki kłowe dzielą się na: − tokarki stołowe ustawiane na stole, przeznaczone do obróbki małych przedmiotów, − tokarki produkcyjne wykonuje się na nich wszystkie operacje tokarskie oprócz

gwintowania, − tokarki pociągowe wyposaŜone w wałek pociągowy i śrubę pociągową, umoŜliwiają

nacinanie gwintu, − tokarki cięŜkie. Budowa tokarki pociągowej

Charakterystycznym elementem tokarki pociągowej jest śruba pociągowa wraz z zębatką. Mechanizm ten słuŜy do napędu suportu tokarki. Suport stanowi zespół konstrukcyjny obrabiarki umoŜliwiający wykonanie ruchu posuwowego, w kierunku wzdłuŜnym lub poprzecznym, w stosunku do wzdłuŜnej osi tokarki. Na rys 67. przedstawiono typową tokarkę pociągową.

Rys. 67. Tokarka kłowa pociągowa [1, s. 234]

Jednym z zasadniczych elementów tokarki jest solidne, wykonane z Ŝeliwa łoŜe (1),

wyposaŜone w prowadnice (2). Z jednej strony łoŜa znajduje się wrzeciennik (3). We wrzecienniku znajdują się mechanizmy, które przenoszą napęd z silnika na wrzeciono tokarki. Do obracającego się podczas pracy tokarki wrzeciona, mocuje się uchwyt szczękowy (17), wyposaŜony w cztery szczeki (18), słuŜące do mocowania materiału podczas obróbki.

Page 63: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

61

Z drugiej strony łoŜa tokarki znajduje się konik (4) z wysuwanym obrotowym kłem (19). Z boku tokarki znajduje się śruba pociągowa (5), wałek pociągowy (6), listwa zębata (7) oraz skrzynka posuwów (8). Przy pomocy tych elementów jest przenoszony napęd na suport (9). Po specjalnych prowadnicach mogą przesuwać się sanie wzdłuŜne suportu, które są połączone ze skrzynką suportową (10). Umieszczona na niej dźwignia (11) słuŜy do włączania posuwu suportu za pomocą śruby pociągowej. Na saniach wzdłuŜnych, znajdują się sanie poprzeczne (12), a na nich obrotnica (13). Dzięki niej sanie narzędziowe (14) mogą być ustawione w stosunku do obrabianego przedmiotu pod róŜnym kątem. Sanie narzędziowe są zaopatrzone w imak narzędziowy (15), który słuŜy do mocowania noŜy tokarskich. Pod łoŜem tokarskim znajduje się blaszana wanna (16), w której w czasie pracy zbiera się płyn cieczy chłodzącej, a takŜe wióry pochodzące z toczenia. Wanna i pozostałe elementy tokarki spoczywają na podstawie (20). Napęd tokarki stanowi silnik elektryczny. Przez wałek (21) i przekładnie pasową napęd z silnika jest przenoszony na wrzeciennik. Przy pomocy dźwigni (26) oraz wałka (25) moŜna uruchomić lub zatrzymać wrzeciono tokarki. Przekładnie pasowe i zębate są osłonięte osłonami (23) i (24).

ŁoŜe tokarki jest wykonane jest z Ŝeliwa. Ma kształt dwóch belek (1, 2) z usztywnionymi je Ŝebrami (3). Górna część łoŜa stanowi prowadnice (5, 6) dla suportu i konika, natomiast na części płaskiej (4) umieszcza się wrzeciennik. Suport przesuwa się po prowadnicach zewnętrznych, natomiast konik po prowadnicach wewnętrznych.

Rys. 68. ŁoŜe tokarskie [1, s. 235]

Wrzeciennik tokarki spełnia rolę skrzyni przekładniowej, dzięki której wrzeciono tokarki

moŜe osiągać róŜne prędkości obrotowe. Wrzeciono tokarki jest ułoŜyskowanym w dwóch łoŜyskach ślizgowych wałem stalowym, posiadającym przelotowy otwór. Końcówka wrzeciona ma otwór do mocowania kła. Posiada ona równieŜ zewnętrzny gwint, na którym moŜe być mocowana tarcza zabierakowa lub samocentrujący uchwyt tokarski.

Rys. 69. Wrzeciono tokarki: a) z osadzoną tarczą zbierakową, b) z kłem [1, s. 235]

Page 64: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

62

Konik słuŜy do podtrzymywania podczas toczenia długich przedmiotów w kłach. Jest zbudowany z korpusu (1) osadzonego na podstawie (2). Kieł (5) jest osadzony w stoŜkowym otworze tulei (3). W tulei znajduje się śruba konika (9) i nakrętka (4). Razem z ręcznym pokrętłem (8) słuŜą do wysuwania kła z korpusu konika. Po wysunięciu moŜna zablokować tuleję przy pomocy zacisku (10). W otworze tulei oprócz kła mogą być równieŜ osadzane róŜne inne narzędzia, jak np.: wiertła, rozwiertaki lub gwintowniki. Konik jest osadzony na prowadnicach łoŜa tokarki. MoŜe być przesuwany i mocowany w dowolnym miejsca łoŜa przy pomocy dźwigni mimośrodu (7).

Rys. 70. Konik [3, s. 249]

Suport jest podzespołem, który moŜe występować w tokarkach, strugarkach

dłutownicach. Mocuje się na nim narzędzia skrawające, przewaŜnie noŜe. Skrzynkę suportową mocuje się na saniach wzdłuŜ suportu. UmoŜliwia ona przenoszenie napędu od śruby pociągowej na sanie wzdłuŜne lub poprzeczne suportu.

Rys. 71. Suport 1) imak narzędziowy, 2), 3) śruba i nakrętka mocująca imak, 4) powierzchnia oporowa,

5) śruby mocujące nóŜ, 6) sanie wzdłuŜne suportu, 7), 8) prowadnice łoŜa, 9) śruba pociągowa, 10) wałek pociągowy, 11) pokrętło ręczne, 12) sanie poprzeczne suportu, 13) prowadnice sań poprzecznych, 14) pokrętło ręczne przesuwu poprzecznego, 15) obrotnica, 16) śruby mocujące obrotnicę, 17) dźwignia zmiany obrotów i zatrzymywania wrzeciona, 18) prowadnice sań narzędziowych, 19) sanie narzędziowe, 20) pokrętło przesuwu sań narzędziowych, wałek sterujący obrotów wrzeciona, 22) skrzynka suportowa, [3, s. 250]

Page 65: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

63

Koła zmianowe dobiera się w zaleŜności od tego, jakie przełoŜenie ma być między wrzecionem, a suportem. Wielkość ta jest szczególnie istotna podczas nacinania gwintów na tokarce za pomocą noŜa. Komplet róŜnej wielkości kół zmianowych jest dołączany do kaŜdej tokarki.

Skrzynka posuwów jest mechanizmem tokarki, który słuŜy do szybkiej zmiany przełoŜenia. Napęd jest przenoszony od koła zmianowego na wałek wielowypustowy (I) z kołem przesuwnym (10). Jest ono osadzone na tym wałku. Koło przesuwne (10) zazębia się z kołem zębatym (11), którego oś jest umieszczona na dźwigni (d). Dźwignię tą moŜna wychylać w górę i w dół za pomocą rękojeści (9). W ten sposób wybiera się zazębienie koła (11) z jednym z kół (1–8), osadzonych na stałe na wałku (II). Po wyborze zazębienia kół dźwignię (d) zabezpiecza się w danym połoŜeniu, za pomocą sworznia (9) lub zatrzasku. Przekładnia Nortona umoŜliwia wybór przełoŜenia między wrzecionem tokarki, a wałkiem pociągowym lub śrubą pociągową. Dzięki temu następuje ustalenie wartości posuwu narzędzia w mm na jeden obrót wrzeciona. Suport jest zespołem konstrukcyjnym wykonującym prostoliniowe ruchy posuwowe w kierunku równoległym lub prostopadłym do osi wrzeciona.

Rys.72. Przekładnia Nortona [1, s. 238]

Mocowanie przedmiotu na obrabiarce

Do mocowania długich wałków w tokarce wykorzystuje się kły tokarskie (zwykłe lub obrotowe). Oprócz kłów do zamocowania wałka niezbędna jeszcze jest tarcza zabierakowa i zabierak. W przypadku długich wałków, by uniknąć niebezpieczeństwa ugięcia się wałka pod własnym cięŜarem, stosuje się specjalną podporę. MoŜe to być podtrzymka stała mocowana do łoŜa tokarki lub podtrzymka ruchoma, mocowana na suporcie.

Uchwyty tokarskie słuŜą do szybkiego mocowania przedmiotu obrabianego współosiowo z wrzecionem. Do mocowania przedmiotów małych i średniej wielkości stosuje się uchwyt samocentrujący spiralny. Uchwyty samocentrujące zębatkowe słuŜą do mocowania większych przedmiotów. Tarcze tokarskie czteroszczękowe słuŜą do mocowania przedmiotów o kształtach nieregularnych oraz duŜych przedmiotów.

Page 66: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

64

Rys. 73. Zabieraki i tarcze zabierakowe: a) zabierak prosty, b) zabierak hakowy, c) tarcza

zabierakowa do zabieraków prostych, d) tarcza do zabieraków hakowych, s – śruba dociskająca, p – przedmiot, w – palec zabieraka, k – kołek, o – obudowa [1, s. 240]

Rys. 74. Zamocowanie wałka w kłach [1, s. 241]

Rys. 75. Uchwyty samocentrujące: a)spiralny, b)zębatkowy [1, s. 241]

Page 67: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

65

Podstawowe operacje tokarskie Do podstawowych operacji tokarskich zalicza się:

− toczenie zewnętrznych powierzchni walcowych, − toczenie stoŜków, − toczenie gwintów. Toczenie zewnętrznych powierzchni walcowych

Przed przystąpieniem do toczenia naleŜy we właściwy sposób zamocować obrabiany przedmiot. JeŜeli przedmiot ma być obrabiany w kłach, to najpierw naleŜy wyznaczyć jego oś obrotu, a następnie wykonać w nim nakiełki. Wykonuje się je na nakiełczarce, wiertarce lub tokarce. Następnie przedmiot mocuje się dostatecznie silnie między kłami, jednak w ten sposób, aby mógł się swobodnie obracać dookoła swojej osi. Przed toczeniem naleŜy odpowiednio dobrać warunki skrawania, czyli określić prędkość skrawania, posuw i głębokość skrawania. Warunki te podaje się w kartach instrukcyjnych obróbki. Na początku obróbki zdejmuje się większe partie materiału przy pomocy noŜy zdzieraków (obróbka zgrubna). Obróbkę wykańczającą „na wymiar” wykonuje się noŜami wykańczakami. Toczenie poprzeczne wykonuje się obrabiając powierzchnie czołowe.

Rys. 76. Toczenie długich wałków [3, s. 264]

Toczenie stoŜków

Toczenie stoŜków moŜe być wykonywane czterema sposobami: − z przesuniętym konikiem, − ze skręconymi saniami narzędziowymi, − z zastosowaniem liniału, − z zastosowaniem noŜy kształtowych.

Toczenie z przesuniętym konikiem stosuje się do obróbki stoŜków o małej zbieŜności. Po

zamocowaniu przedmiotu obrabianego w kłach wrzeciona i konika, przesuwa się korpus konika w kierunku poprzecznym o wielkość S obliczoną ze wzoru:

l

LdDS ⋅−=

2

gdzie: D – d – średnice stoŜka (duŜa i mała) w mm, L – odległość kłów w mm, l – wysokość stoŜka w mm.

Page 68: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

66

Zaletą tego rodzaju toczenia jest moŜliwość zastosowania mechanicznego posuwu wzdłuŜnego, wadą zaś mała dokładność obróbki i trudność dokładnego przesunięcia konika o wielkość S.

Rys. 77. Toczenie stoŜka przy przesuniętym koniku: a) konik przed przesunięciem, b) po

przesunięciu, c) podczas obróbki [3, s. 266]

Toczenie stoŜków przez skręcenie na obrotnicy stosuje się do stoŜków krótkich. Dzięki tej metodzie moŜna ustawić sanie narzędziowe pod róŜnymi kątami. Posuw noŜa odbywa się ręcznie, przez pokręcanie rękojeścią. Zaletą tej metody jest moŜliwość wykonywania stoŜków o duŜych i małych kątach. Wadą zaś to, Ŝe moŜna obrabiać tylko stoŜki o wysokości mniejszej od długości przesuwu sań narzędziowych.

Rys. 78. Toczenie stoŜka przy skręcaniu obrotnicy: a) zbieŜność zwrócona w stronę wrzeciona,

b) w stronę konika [3, s. 267]

Toczenie stoŜków z zastosowaniem liniału. Stosując liniał moŜna toczyć powierzchnie stoŜkowe wewnętrzne i zewnętrzne.

Rys. 79. Toczenie stoŜka za pomocą liniału [3, s.267]

Page 69: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

67

Toczenie stoŜków z zastosowaniem noŜy kształtowych. Metoda ta polega na toczeniu stoŜka noŜem, którego krawędź skrawająca jest pochylona do osi wałka pod odpowiednim kątem. Tą metodą toczone są krótkie stoŜki.

Radełkowanie (moletowanie) wykonuje się za pomocą umocowanego w oprawce specjalnego radełka. Toczenie gwintów

Wykonywanie gwintów na tokarce moŜe się odbywać w następujący sposób: − poprzez nacinanie gwintu noŜem tokarskim, − wykorzystując gwintowniki lub narzynki osadzone w koniku, − nacinając gwinty wewnętrzne przy pomocy gwintowników maszynowych.

Gwinty dokładne wykonuje się na tokarkach pociągowych przy pomocy specjalnych noŜy. NóŜ ustawia się w ten sposób, aby jego wierzchołek znajdował się na wysokości osi kłów, a oś zarysu noŜa była prostopadła do osi powierzchni gwintowej. Posuw podczas jednego obrotu śruby pociągowej musi równać się skokowi gwintu śruby.

Podczas nacinania gwintów zewnętrznych przy pomocy narzynek naleŜy pamiętać o tym, Ŝe średnica nacinanego pręta musi być o 0,1–0,2 mm mniejsza, od średnicy gwintu. Pręt naleŜy zamocować w uchwycie tokarskim w celu wykonania ukosowania krawędzi. Dzięki temu będzie łatwiej wprowadzić na gwintowany pręt narzynkę. Kilka zwojów gwintu naleŜy wykonać ręcznie, potem uruchamia się napęd wrzeciona.

Gwinty wewnętrzne nacina się na tokarce przy pomocy gwintowników. W pierwszej kolejności naleŜy dobrać wiertło do wykonania otworu pod gwint. Średnicę wiertła dobiera się z tablic. Przedmiot obrabiany naleŜy zamocować w uchwycie tokarki w ten sposób, by gwintowany otwór zajął połoŜenie współosiowe z wrzecionem. Gwintownik moŜna mocować w uchwycie dwuszczękowym i wraz z nim osadzić w tulei konika. Następnie naleŜy uruchomić napęd wrzeciona i w miarę wykonywania gwintu, przesuwać tuleję konika z gwintownikiem w kierunku uchwytu.

Rys. 80. Nacinanie gwintu na tokarce z osadzeniem gwintownika w uchwycie

dwuszczękowym [3, s. 270] BHP podczas toczenia

Warunkiem bezpiecznej pracy na tokarce jest: − ustawienie tokarki w miejscu zapewniającym wygodne jej uŜytkowanie, w tym

bezpieczny i swobodny dostęp do wszystkich jej elementów, − stosowanie do oświetlenia instalacji o napięciu 24 V, − niedopuszczenie do nadmiernego gromadzenia się wiórów w strefie obróbki, − stosowanie okularów ochronnych, − wyłączenie obrabiarki głównym wyłącznikiem w przypadku przerwy w pracy lub

odejścia uŜytkownika od tokarki.

Page 70: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

68

4.8.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jak jest zbudowana tokarka pociągowa? 2. Co to jest konik i do czego słuŜy? 3. W jaki sposób mocuje się niewielkie przedmioty w obrabiarce? 4. Jakie znasz podstawowe operacje tokarskie? 5. Jakie znasz sposoby toczenia stoŜków? 6. Jakie są zalety toczenia z przesuniętym konikiem? 7. Na czym polega metoda toczenia stoŜków z zastosowaniem noŜy kształtowych? 8. W jaki sposób nacina się gwinty przy pomocy tokarki? 4.8.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Rozpoznaj narzędzia do obróbki wiórowej. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zidentyfikować narzędzia do obróbki wiórowej korzystając z katalogów, 2) odczytać parametry narzędzi, 3) zanotować nazwy i parametry.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − zestaw narzędzi do obróbki wiórowej, − katalogi. Ćwiczenie 2.

Dobierz obrabiarkę do wykonania zadanej operacji technologicznej. Od nauczyciela otrzymasz dokumentację technologiczną.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować dokumentację technologiczną detalu, 2) zidentyfikować potrzebną obrabiarkę, 3) na podstawie dokumentacji technologicznej wynotować wymagane parametry obrabiarki, 4) przeanalizować instrukcję obsługi obrabiarek, 5) na podstawie wymaganych parametrów określić obrabiarkę, 6) uzasadnić dobór.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − dokumentacja technologiczna, − instrukcje obsługi obrabiarek.

Page 71: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

69

Ćwiczenie 3 Wykonaj toczenie rękojeści do narzynki, według rysunku.

Rys. 1. Rysunek do ćwiczenia 3

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zamocować materiał w uchwycie, 2) wykonać nakiełek, 3) wykonać toczenie na zadaną długość oraz średnicę, 4) odciąć obrabiany element, 5) wykonać toczenie wzdłuŜne na długości 4 mm na średnicę 5mm 6) wykonać ukosowanie pod kątem 45°, 7) obrócić materiał i zamocować nóŜ kształtowy w celu uzyskania kulistej końcówki, 8) uporządkować stanowiska pracy, 9) zastosować przepisy bhp podczas pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − stalowy wałek, − noŜe tokarskie, − tokarka. 4.8.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) ustalić sposób mocowania przedmiotu w obrabiarce? � � 2) wyjaśnić budowę tokarki pociągowej? � � 3) wyjaśnić sposób toczenia powierzchni zewnętrznych walcowych? � � 4) scharakteryzować sposób nacinania gwintów zewnętrznych? � �

Page 72: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

70

4.9. Frezowanie i frezarki 4.9.1. Materiał nauczania

Frezarki moŜna podzielić następująco: − frezarki ogólnego przeznaczenia – wspornikowe i bezwspornikowe, − frezarki specjalizowane, − frezarki specjalne.

Najbardziej rozpowszechnione są frezarki wspornikowe. Wśród tej grupy maszyn wyróŜnia się: frezarki poziome zwykłe, poziome uniwersalne i pionowe. Frezarki poziome zwykłe mają oś wrzeciona ustawioną poziomo. Przedmiot zamocowany na stole moŜna przesuwać w trzech wzajemnie prostopadłych kierunkach. Zmianę połoŜenia wspornika dokonuje się przy pomocy śruby. We frezarkach poziomych uniwersalnych wrzeciono ustawione jest poziomo, a przedmiot, który ustawia się na stole, moŜe być przesuwany w trzech kierunkach. W płaszczyźnie poziomej moŜe być on obracany o pewien kąt. We frezarkach pionowych wrzeciono jest ustawione pionowo.

Rys. 81. RóŜne rodzaje frezarek ogólnego przeznaczenia: a) pozioma zwykła, b) pozioma

uniwersalna, c) pionowa 1) wrzeciono, 2) stół roboczy, 3) wspornik, 4) śruba, 5) obrotnica [3, s. 293]

Na rysunku 82 przedstawiono budowę typowej frezarki wspornikowej. Głównymi

częściami tej maszyny są: podstawa (1), korpus (2), belka usztywniająca (9) oraz wspornik (4). W korpusie mieszczą się mechanizmy napędów wrzeciona i stołu roboczego. Podtrzymka trzpienia frezarskiego (10) jest zamocowana w belce usztywniającej. Trzpień frezarski jest mocowany w stoŜkowym gnieździe (11) wrzeciona. Po prowadnicach (3) przesuwa się wspornik (4), wsparty na śrubie (5). SłuŜy ona do podnoszenia i opuszczania wspornika ze stołem (8). Suport (7) przesuwa się poprzecznie na prowadnicach (6) znajdujących się na wsporniku. Stół roboczy (8) moŜe się przesuwać prostopadle do osi wrzeciona. Frezarka napędzana jest silnikiem elektrycznym.

Rys. 82. Frezarka wspornikowa [1, s. 251]

Page 73: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

71

We frezarkach bezwspornikowych stół moŜe wykonywać tylko ruch wzdłuŜny i poprzeczny. Przesuw w kierunku pionowym wykonuje wrzeciennik.

Do prac specjalnych uŜywane są specjalizowane frezarki do gwintów, frezarki do kół zębatych, frezarki karuzelowe, frezarki do rowków wpustowych, frezarki do krzywek oraz frezarko kopiarki.

Frezowanie ma głównie zastosowanie do obróbki płaszczyzn, powierzchni kształtowych, rowków prostych i śrubowych, wykonywania gwintów, kół zębatych itp. Frezy

Narzędziem skrawającym słuŜącym do obróbki powierzchni płaskich i kształtowych jest frez. W czasie pracy wykonuje on ruch obrotowy. Zęby mogą się znajdować na powierzchni walcowej, czołowej, lub walcowo-czołowej. W zaleŜności od kształtu geometrycznego wśród frezów wyróŜnia się: − frezy walcowe, − frezy walcowo-czołowe, − frezy trzpieniowe, − głowice frezowe specjalne.

Rys. 83. Rodzaje frezów:pojedynczy walcowy, zespołowy walcowy, walcowo-czołowy, głowica

trzpieniowa, głowica nasadzana, frez tarczowy trzystronny, frez piłkowy, frez tarczowy trzystronny, frez kątowy, frez palcowy, frez trzpieniowy, kształtowy, kształtowy zespołowy do rozwiertaków, do gwintowników, do frezów, r) do kół zębatych s) do ślimacznic [3, s. 291]

Page 74: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

72

Mocowanie narzędzi i przedmiotów obrabianych na frezarkach MoŜliwe są róŜne sposoby mocowania frezów. Frezy nasadzane mocowane są na

trzpieniu frezarskim. Jego średnica musi odpowiadać średnicy gniazda we frezie. Zarówno frez, jak i trzpień frezerski posiadają rowek wpustowy. Frezy trzpieniowe mocuje się bezpośrednio w gnieździe wrzeciona frezarki.

Przedmioty obrabiane mogą być mocowane na stole frezarki za pomocą docisków, w imadle maszynowym lub w specjalnym przyrządzie. PoniŜszy rysunek przedstawia sposoby mocowania przedmiotów na frezarce.

Rys. 84. Mocowanie przedmiotów na frezarce: a) bezpośrednio na stole frezarki, b) zamocowany

w szczękach imadła maszynowego, c) w kłach [1, s. 254]

Mocowanie przedmiotu bezpośrednio na stole dokonuje się przy pomocy zacisków (rys.84 a). Śruba zacisku (2) jest umieszczona w rowku teowym stołu frezarki (4). Na śrubę nakłada się płytkę zaciskową (3). Z jednej strony opiera się ona na powierzchni przedmiotu obrabianego (1), a z drugiej na płytce wyrównującej. Ten sposób mocowania stosuje się do duŜych przedmiotów, których nie moŜna zamocować przy pomocy imadła maszynowego (rys.84 b). Imadło maszynowe (5) mocowane jest na stole frezarki przy pomocy zacisków, a przedmiot frezowany (1) mocowany jest bezpośrednio w imadle. Szczęki imadła są ściskane śrubą (6). W ten sposób moŜna szybko zamocować przedmioty o niewielkich wymiarach gabarytowych. Zamiast imadła maszynowego moŜna zastosować mocowanie w kłach podzielnicy (rys.84 c). Podzielnica to urządzenie, które słuŜy do podziału obwodu przedmiotu obrabianego na równe części. Jest ona dodatkowym wyposaŜeniem frezarki. Parametry skrawania

Głębokość frezowania: − przy obróbce zgrubnej przyjmuje się głębokość moŜliwie duŜą, by zdjąć moŜliwie jak

największy naddatek materiału w jednym przejściu, − podczas frezowania odlewów i odkuwek naleŜy frezować przeciwbieŜnie, − przy frezowaniu wykańczającym, głębokość zaleŜy od wymaganej chropowatości

powierzchni. Posuw frezowania:

− przy obróbce zgrubnej przyjmuje się moŜliwie duŜy posuw, odpowiedni do mocy frezarki (w tabelach do doboru parametrów podaje się zwykle posuw na ostrze),

Page 75: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

73

− przy frezowaniu wykańczającym wraz ze zmniejszaniem wielkości posuwu, polepsza się jakość powierzchni. Trzeba pamiętać o tym, Ŝe zbyt mały posuw powoduje powstawanie poślizgu ostrzy. Posuw winien być nie mniejszy od 0,05 mm na jedno ostrze. Jego wielkość zaleŜy m.in. od sztywności przedmiotu i maszyny, sposobu mocowania itp. Prędkość skrawania:

− dobiera się ją z tabel, w zaleŜności od materiału obrabianego i trwałości ostrzy, − przy ustalaniu tego parametru jest największa swoboda, ale naleŜy pamiętać o tym, Ŝe

zwiększając prędkość skrawania wydajność obróbki wzrasta, ale tym samym wpływamy na skrócenie trwałości narzędzia.

Podstawowe operacje frezarskie Frezowanie płaszczyzn moŜe się odbywać w sposób:

− walcowy frez skrawa ostrzami leŜącymi na powierzchni walcowej, − czołowy frez skrawa zębami połoŜonymi na powierzchni czołowej.

Rys. 85. Frezowanie: a) walcowe, b) czołowe [1, s. 248]

Biorąc pod uwagę kierunek ruchu posuwowy względem freza wyróŜnia się:

− frezowanie przeciwbieŜne, − frezowanie współbieŜne.

Przedmioty o złoŜonych kształtach moŜna obrabiać przy pomocy: − freza kształtowego (frezowanie kształtowe) o takim zarysie, jaki powinien uzyskać

obrabiany przedmiot, − frezowania kopiowego polegającego na nadawaniu przedmiotowi obrabianemu kształtu

według wzornika (stosowane przy wytwarzaniu matryc, wykrojników, łopatek turbin, krzywek itp.) Na frezarkach moŜna frezować rowki proste. Do tej operacji uŜywa się frezów

tarczowych trzystronnych o zębach prostoliniowych, frezów tarczowych o zębach naprzemianskośnych lub frezów trzpieniowych. Rowki teowe frezuje się przy pomocy frezów trzpieniowych tarczowych. Prowadnice trapezowe lub rowki trapezowe naleŜy frezować za pomocą frezów trzpieniowych kątowych, a rowki kątowe wykonuje się za pomocą frezów kątowych dwustronnych.

Na frezarkach moŜna takŜe nacinać uzębienie kół zębatych. Istnieje kilka sposobów obróbki uzębień. Jeden z nich polega na wykorzystaniu krąŜkowych frezów modułowych lub frezów trzpieniowych. Jest to tak zwana metoda kształtowa, stosowana tam, gdzie nie jest

Page 76: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

74

wymagana duŜa dokładność uzyskiwanego uzębienia kół. Niedokładności wynikają z trudności wykonania narzędzi kształtowych oraz niedokładności ustawienia narzędzia na obrabiarce. Wadą tej metody jest takŜe konieczność posiadania oddzielnych narzędzi do kół zębatych o róŜnych parametrach. Frezy modułowe stosuje się zwykle do zębów do modułów mniejszych. Frezowanie kształtowe stosuje się jedynie w produkcji jednostkowej. 4.9.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. W jaki sposób dzieli się frezarki pod względem budowy? 2. W jaki sposób działa frezarka pozioma uniwersalna? 3. Z jakich elementów składa się frezarka wspornikowa? 4. Jakie prace moŜna wykonać na frezarkach? 5. Jak jest zbudowany frez? 6. Wymień rodzaje frezów? 7. W jaki sposób moŜna mocować przedmioty na frezarce? 8. Wymień podstawowe operacje wykonywane na frezarkach? 4.9.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1 Twoim zadaniem jest przygotowanie operacji frezowania. W tym celu dobierz narzędzia

i przyrządy do wykonywania pracy na frezarce. Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować dokumentację technologiczną wykonania detalu, 2) zidentyfikować operacje, jakie naleŜy wykonać, 3) dobrać parametry do poszczególnych operacji, 4) dobrać narzędzia, 5) uzasadnić dobór narzędzi i przyrządów.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − dokumentacja technologiczna, − instrukcja obsługi obrabiarki, − karty katalogowe narzędzi, − literatura, zgodna z 6 punktem poradnika, dotycząca frezowania.

Ćwiczenie 2

Od nauczyciela otrzymasz rysunki wykonawcze części maszyn. Twoim zadaniem jest wykonanie frezowania tych części według rysunku wykonawczego.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować dokumentację technologiczną procesu wytwarzania detalu, 2) przeanalizować z instrukcję obsługi obrabiarki, 3) dobrać narzędzia i przyrządy, 4) dobrać parametry skrawania,

Page 77: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

75

5) zamocować przedmiot na frezarce, 6) wykonać detal, 7) sprawdzić jakość wykonanego detalu, 8) uporządkować stanowisko pracy, 9) zastosować przepisy bhp podczas pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − dokumentacja technologiczna, − instrukcja obsługi obrabiarki, − narzędzia skrawające i przyrządy, − obrabiarki skrawające róŜnego typu, − literatura, dotycząca frezowania, zgodna z punktem 6 poradnika. 4.9.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) wykonać operacje frezowania? � � 2) zamocować przedmiot na frezarce? � � 3) rozróŜnić rodzaje frezów? � � 4) wyjaśnić do jakich prac stosuje się frezarki? � �

Page 78: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

76

4.10. Szlifowanie i szlifierki 4.10.1. Materiał nauczania

Szlifierka jest to obrabiarka przeznaczona do szlifowania metali oraz innych tworzyw. WyróŜnia się następujące rodzaje szlifierek: − ogólnego przeznaczenia szlifierki do wałków, szlifierki do otworów, szlifierki do

płaszczyzn, − specjalizowane szlifierki-polerki, szlifierki do gładzenia, szlifierki dogładzarki, szlifierki

docierarki, szlifierko-przecinarki, − specjalne szlifierko-ostrzarki do ostrzenia narzędzi skrawających, szlifierki do wałów

korbowych, szlifierki do pierścieni łoŜysk tocznych. Szlifierki do wałków

Szlifierki do wałków dzielą się na kłowe i bezkłowe. W szlifierkach kłowych przedmiot mocuje się w kłach wrzeciennika i konika lub w uchwycie szczękowym. Wrzeciono nadaje obrabianemu przedmiotowi ruch obrotowy za pośrednictwem zbieraka lub uchwytu. Ściernica jest zamocowana na drugim końcu wrzeciona i równieŜ wykonuje ruch obrotowy. Szlifierka kłowa składa się z następujących elementów: łoŜa, stołu, wrzeciennika napędzanego silnikiem elektrycznym, głowicy szlifierskiej napędzanej osobnym silnikiem i konika. Szlifierki kłowe dzieli się w zaleŜności od sposobu na szlifierki: − wzdłuŜne, − wcinające (wgłębne), − uniwersalne.

Rys. 86. Szlifierka kłowa do wałków [3, s. 304]

Szlifierki bezkłowe mają dwie ściernice, z których jedna słuŜy do szlifowania (ściernica

robocza), a druga do obracania i przesuwania przedmiotu. Na tej szlifierce wykonuje się szlifowanie wałków, długich prętów, kul, gwintów, wierteł krętych. Szlifierki do otworów

Szlifierki do otworów moŜna podzielić na: − zwykłe stosowane do szlifowania otworów w przedmiotach, które wykonują ruch

obrotowy, − planetarne stosowane do szlifowania otworów w duŜych przedmiotach nie obracających

się w czasie obróbki, − bezkłowe mają takie samo zastosowanie co szlifierki zwykłe.

Page 79: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

77

Szlifierki do płaszczyzn Szlifierki do płaszczyzn stosuje się do szlifowania płaskich powierzchni zewnętrznych.

Wrzeciona mają ustawione poziomo bądź pionowo. NiezaleŜnie od tego stół szlifierki do płaszczyzn moŜe wykonywać ruchy postępowo – zwrotne lub obrotowe. MoŜemy je podzielić na: − szlifierki z poziomą osią wrzeciona i stołem wykonującym ruch postępowo-zwrotny (a), − szlifierki z poziomą osią wrzeciona i stołem wykonującym ruch obrotowy (b), − szlifierki z pionową osią wrzeciona i stołem wykonującym ruch postępowo-zwrotny (c), − szlifierki z pionową osią wrzeciona i stołem wykonującym ruch obrotowy (d).

Rys. 87. Najczęściej stosowane układy szlifierek do płaszczyzn [3, s. 305] Przedmioty obrabiane mogą być mocowane na stałe do szlifierki za pomocą zbieraka,

uchwytów, trzpieni szlifierskich oraz stołów i uchwytów elektromagnetycznych i magnetycznych. Budowa ściernic

Ściernice są to narzędzia skrawające, zwykle w kształcie regularnej bryły obrotowej, słuŜące do szlifowania róŜnych materiałów. Części robocze ściernic są wykonywane z mieszaniny twardych ziaren ściernych i spoiwa wiąŜącego je, w określone porowate struktury. Ostre krawędzie ziarenek są zbiorem ostrzy skrawających, pory odgrywają rolę rowków wiórowych. Spoiwo nadaje ściernicy określoną wytrzymałość mechaniczną. Ziarna ścierne są osadzone w spoiwie w sposób przypadkowy. Wartości kątów natarcia ostrzy są równieŜ przypadkowe, z przewagą kątów ujemnych. Szlifowanie jest procesem wysoko energochłonnym. Przy małych wymiarach ostrzy, przekroje warstw skrawanych przypadających na poszczególne ostrza są równieŜ bardzo małe. Podczas dobierania materiału ściernicy przyjmuje się zasadę, Ŝe materiały twarde szlifuje się miękką ściernicą, a materiały miękkie szlifuje się ściernica twardą. Ściernice dzieli się na nasadowe i trzpieniowe, a ich kształt zaleŜy od przeznaczenia.

Page 80: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

78

Rys. 88. Rodzaje ściernic [1, s. 278]

Ściernicę na szlifierce dwutarczowej mocuje się w następujący sposób: ściernicę nasadza

się na czop wrzeciona i ściska nakrętką za pośrednictwem tarcz dociskowych i podkładek z tektury, gumy lub skóry. Tak zamocowaną tarczę naleŜy wywaŜyć i wyrównać za pomocą diamentu. Ściernicę oczyszcza się za pomocą specjalnego przyrządu.

Rys. 89. Ściernice: a) zamocowanie ściernicy na wrzecionie, b) wyrównanie ściernic diamentem,

c) przyrząd do czyszczenia ściernicy [3, s. 306]

Operacje szlifowania Do podstawowych operacji szlifowania moŜna zaliczyć:

− szlifowanie wałków, − szlifowanie otworów, − szlifowanie płaszczyzn. Szlifowanie wałków

Szlifowanie wałków dzieli się na: − kłowe wałek jest wówczas ustalony w kłach. RozróŜnia się szlifowanie: z posuwem

wzdłuŜnym oraz z posuwem poprzecznym (szlifowanie wgłębne), − bezkłowe stosuje się do szlifowania wałków, trzpieni, rolek.

Page 81: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

79

Szlifowanie z posuwem wzdłuŜnym Metoda ta jest powszechnie stosowaną metodą. W zaleŜności od konstrukcji szlifierki

przedmiot bądź ściernica wykonuje ruch wzdłuŜny w obydwie strony. Poprzeczny posuw ściernicy występuje w punktach zwrotnych posuwu wzdłuŜnego. Zderzak steruje mechanizmem przełączenia kierunku posuwu stołu. Metodą tą szlifuje się szczególnie długie i gładkie wały. Szlifowanie z posuwem poprzecznym

Metodą tą obrabia się powierzchnie nie dłuŜsze niŜ 200 mm. Posuw poprzeczny w tym przypadku jest wykonywany ruchem jednostajnym i wynosi w szlifowaniu wstępnym od 0,0025 do 0,02 mm, a w szlifowaniu wykańczającym od 0,001 do 0,12 mm na jeden obrót wałka.

Szlifowanie głębokie znajduje zastosowanie w usuwaniu grubszych warstw materiału za jednym przejściem ściernicy. Ściernica jest ścięta na stoŜek lub ma kilka stopni walcowych.

Rys. 90. Odmiany szlifowania kłowego: a) wzdłuŜne, b) wgłębne, c) głębokie [1, s. 275]

Szlifowanie otworów

Szlifowanie otworów dzieli się na: − zwykłe przedmiot zamocowany w uchwycie samocentrującym wykonuje ruch obrotowy

dookoła swej osi, a wszystkie pozostałe ruchy wykonuje ściernica, − planetarne przedmiot obrabiany nie wykonuje Ŝadnego ruchu, a wszystkie ruchy robocze

wykonuje ściernica. Tę metodę stosuje się w przypadku obrabiania brył obrotowych, − bezuchwytowe przedmiot obrabiany jest podparty na rolce i dociskany do tarczy

prowadzącej za pośrednictwem drugiej rolki, normalną pracę szlifowania wykonuje ściernica. Przy pomocy tej metody szlifuje się powierzchnie wewnętrzne pierścieni. Metodę szlifowania otworów stosuje się przy obróbce przedmiotów twardych.

Szlifowanie takie przeprowadza się w dwojaki sposób: − przy obracającym się przedmiocie stosowane do obróbki niewielkich przedmiotów, − przy przedmiocie nieruchomym z zastosowaniem obiegowego, czyli planetarnego ruchu

ściernicy.

Page 82: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

80

Rys. 91. Szlifowanie otworów: a) zwykłe, b) planetarne, c) bezuchwytowe [1, s.277]

Szlifowanie płaszczyzn

WyróŜnia się szlifowanie płaszczyzn: obwodową powierzchnia ściernicy tarczowej lub czołową powierzchnią ściernicy garnkowej.

Rys. 92. Szlifowanie płaszczyzn: a) obwodowe, b) czołowe [1, s. 277]

4.10.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Na jakie grupy moŜna podzielić szlifierki? 2. Do czego słuŜy szlifierka? 3. Z jakich elementów składa się szlifierka kłowa? 4. Jakie zastosowanie ma szlifierka zwykła do otworów? 5. Co to jest ściernica? 6. Z czego wykonana jest ściernica? 7. Jakie znasz metody szlifowania?

Page 83: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

81

4.10.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Wykonaj szlifowanie części maszynowej zgodnie z rysunkiem otrzymanym od nauczyciela.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować dokumentację technologiczną, 2) dobrać kształt ściernicy, 3) zamocować przedmiot, 4) wykonać szlifowanie, 5) uporządkować stanowisko pracy, 6) zastosować przepisy bhp podczas pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − dokumentacja technologiczna, − instrukcja obsługi obrabiarki, − narzędzia skrawające i przyrządy, − szlifierka, − literatura, dotycząca szlifowania, zgodna z punktem 6 poradnika. 4.10.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) wykonać operacje szlifowania? � � 2) scharakteryzować podstawowe rodzaje szlifierek? � � 3) zamocować ściernicę w szlifierce? � � 4) wymienić metody szlifowania otworów? � �

Page 84: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

82

4.11. Przygotowanie części do spawania. Spawanie gazowe i łukowe

4.11.1. Materiał nauczania Przygotowanie części do spawania

Spawanie jest to proces łączenia materiałów poprzez nagrzanie ich i stopienie w miejscu łączenia z dodaniem lub bez dodania spoiwa. Stopione spoiwo wraz ze stopionymi brzegami części łączonych, tworzy po ostygnięciu spoinę. W zaleŜności od źródła ciepła uŜytego do stopienia materiału i spoiwa wyróŜnia się: spawanie elektryczne (łukowe, elektronowe, elektroŜuŜlowe) oraz spawanie gazowe.

Stanowisko robocze spawacza powinno być odgrodzone od otoczenia zasłonami zabezpieczającymi przed działaniem szkodliwych promieni. Spawacz w czasie pracy powinien mieć odpowiednie ubranie robocze, rękawice, skórzany fartuch, a takŜe czapkę. Nie wszystkie metale nadają się do spawania. Szczególnie trudno spawalne są stale wysokowęglowe i stopowe, Ŝeliwo, brązy i nikiel. Do materiałów łatwo spawalnych moŜemy zaliczyć: stale o małej zawartości węgla (do 0,27%) oraz ołów, aluminium i stopy magnezu. Właściwe przygotowanie elementów i prawidłowe ich sczepienie ma podstawowe znaczenie dla jakości złącza spawanego. Przygotowując materiał do spawania, zwracamy uwagę na dokładne prostowanie i czyszczenie elementów. DuŜe elementy, niezaleŜnie od grubości, prostuje się w prasach hydraulicznych lub pneumatycznych, walcarkach i maszynach specjalnych. Podczas tej operacji odpada zgorzelina z blach i kształtowników prostowanych w prostownicach walcowych. Grubsze elementy o mniejszych rozmiarach prostuje się w ręcznych prasach śrubowych. Elementy cienkie prostuje się ręcznie na płytach i kowadłach przez młotkowanie na zimno. Kształtowniki takie, jak: kątowniki, ceowniki i teowniki, prostuje się w prasach dostosowanych do profilu wyrobu. Przed spawaniem brzegi łączonych przedmiotów powinny być dokładnie oczyszczone z wszelkich zanieczyszczeń zakłócających prawidłowy przebieg procesu i obniŜających jakość złącza takich jak: smary, farby, lakiery, ŜuŜel po cięciu termicznym. Ukosowanie brzegów przedmiotu wykonuje się przez cięcie tlenem, plazmowo lub obróbkę mechaniczną (zalecaną). W celu zachowania w czasie spawania stałej geometrii złącza i odstępu łączonych przedmiotów zaleca się szczepienie lub mocowanie w zaciskach. Długość spoin sczepnych powinna wynosić ok. 15 do¸ 30mm z odstępem około 30 grubości łączonych przedmiotów. Grubość spoin sczepnych nie powinna przekraczać 1/3 przekroju spoiny, a w czasie wykonywania złącza naleŜy spoiny sczepne dokładnie przetopić lub wyciąć.

Czyszczenie moŜe być wykonywane: − ręcznie: szczotką drucianą, papierem ściernym, − mechanicznie: przez śrutowanie, szlifierką kątową, szlifierką stołową z tarczą drucianą

lub tarczą ścierną, − chemicznie: przez odtłuszczenie benzyną ekstrakcyjną lub acetonem, wytrawianie (często

metali nieŜelaznych). Wszelkie zanieczyszczenia materiału naleŜy usunąć, gdyŜ w czasie spawania powodują

wydzielanie się duŜych ilości gazów i tlenków oraz są przyczyną powstawania pęcherzy lub wtrąceń tlenków w spoinie.

Page 85: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

83

Rys. 93. Sposób przygotowania brzegów materiału do spawania [7]

Page 86: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

84

Spawanie gazowe Proces ten polega na stopieniu brzegów materiałów łączonych i spoiwa ciepłem

powstającym przy spalaniu acetylenu, w obecności tlenu. Spawanie gazowe stosuje się przede wszystkim do spawania przedmiotów stalowych o niewielkich grubościach, takich jak np. zbiorniki, czy rury. Gazy spręŜone (tlen i acetylen) są przechowywane w odpowiednich butlach. Butle tlenowe są produkowane o pojemności 0,5–50 l i malowane na niebiesko z czarnym napisem. Butle acetylenowe, produkowane są najczęściej o pojemności 40 litrów i malowane na kolor biały z czerwonym napisem. Pobieranie gazu z butli wymaga zastosowania reduktora, którego zadaniem jest obniŜenie ciśnienia wylotowego gazu przez czas pracy. Palnik do spawania jest urządzeniem w którym następuje dokładne wymieszanie gazu palnego z tlenem, w wyniku czego otrzymujemy płomień o stałej wydajności, określonym kształcie, właściwościach chemicznych i fizycznych. Spawanie elektryczne łukowe

Spawanie elektryczne łukowe polega na wytworzeniu między elektrodą spawalniczą a materiałem spawanym łuku elektrycznego wydzielającego ciepło. Pod wpływem tego ciepła topią się brzegi łączonych części, a takŜe dodawane spoiwo. Spawane złącze powstaje podczas przesuwania odpowiednim ruchem elektrody wzdłuŜ łączonych brzegów.

Do spawania elektrycznego łukowego uŜywa się elektrod: − topliwych, − nietopliwych.

Elektrody topliwe dzieli się na otulone i nie otulone. Elektrody otulone w zaleŜności od grubości otulin dzieli się na cienko otulone, średnio otulone i grubo otulone. Są to pręty pokryte specjalną masą tworzącą otulinę. Topi się ona w łuku jednocześnie z metalowym rdzeniem. Elektrody nie otulone (goły metalowy drut) nie są zalecane do spawania elektrycznego w atmosferze powietrza, poniewaŜ powstała spoina będzie miała bardzo niskie własności mechaniczne.

Rys. 94. Rodzaje spoin: a) czołowe, b) pachwinowa, c) brzeŜna, d) grzbietowa [1, s. 199]

Do spawania elektrycznego uŜywa się: przetwornice, transformatory lub prostowniki

spawalnicze. Spawanie metodami MIG/MAG

Jest to spawanie łukowe elektrodą topliwą, które odbywa się w osłonach gazowych. Metoda MIG – polega na spawaniu w osłonie gazów obojętnych, a MAG – w osłonie gazów aktywnych. Obecnie jest to jedna z najpowszechniej stosowanych metod spawania konstrukcji. Dokładna osłona jarzącego się łuku między topliwą elektrodą, a spawanym materiałem gwarantuje formowanie spoiny w bardzo korzystnych warunkach. Spawanie tymi metodami moŜe mieć zastosowanie do wykonania połączeń wszystkich metali, w tym równieŜ wysokiej jakości. Tak więc tymi metodami moŜna spawać stale węglowe i niskostopowe, stale odporne na korozję, aluminium, miedź, nikiel i ich stopy. Spawanie MIG/MAG polega na stapianiu materiału spawanego i materiału elektrody topliwej ciepłem łuku elektrycznego jarzącego się pomiędzy elektrodą topliwą i spawanym przedmiotem. Proces spawania odbywa się w osłonie gazu obojętnego (MIG) lub aktywnego (MAG). Metal

Page 87: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

85

spoiny formowany jest z metalu stapiającego się drutu elektrodowego i nadtopionych brzegów materiału spawanego. Podstawowe gazy ochronne stosowane do spawania MIG/MAG to gazy obojętne: argon, hel oraz gazy aktywne: CO2, H2, O2, N2, i NO, stosowane oddzielnie lub tylko jako dodatki do argonu czy helu. Elektroda topliwa w postaci drutu pełnego, zwykle o średnicy od 0,5 do 4,0 mm, podawana jest w sposób ciągły przez specjalny system podający, z prędkością od 2,5 m/min. Palnik chłodzony moŜe być wodą lub powietrzem. Spawanie metodą TIG

Jest to spawanie łukowe elektrodą nietopliwą w osłonie gazu. Łuk zostaje zajarzony między końcem elektrody wolframowej a metalem rodzimym złącza. Elektroda w czasie spawania się nie stapia. Zadaniem spawacza jest utrzymanie stałej długości łuku. Wartość natęŜenia prądu jest nastawiana na źródle prądu. Jeziorko jest osłaniane przez gaz obojętny wypierający powietrze z obszaru łuku. Jako gaz ochronny najczęściej stosowany jest argon. Obecnie spawanie TIG jest jednym z podstawowych procesów wytwarzania konstrukcji, zwłaszcza ze stali wysokostopowych, stali specjalnych, stopów niklu, aluminium, magnezu, tytanu i innych. Spawać moŜna w szerokim zakresie grubości złączy, od dziesiętnych części mm do nawet kilkuset mm. Spawanie TIG prowadzone moŜe być prądem stałym lub przemiennym. Bhp podczas spawania

Podczas spawania elektrycznego naleŜy chronić oczy, poniewaŜ niewidzialne promienie ultrafioletowe działają szkodliwie na oczy, podraŜniają spojówkę i powodują jej zapalenie. Na łuk elektryczny patrzymy przez szkło w tarczy ochronnej lub przez odpowiednie okulary. Podczas spawania gazowego w pobliŜu stanowiska powinno znajdować się naczynie napełnione woda do ochładzania palnika. Odległość butli od płomienia palnika spawacza powinna wynosić co najmniej 1 m. Zawory redukcyjne wolno odmraŜać tylko za pomocą pary lub gorącej wody. WęŜe doprowadzające gazy do palnika powinny mieć długość co najmniej 5 m. Nie wolno smarować części palników i zaworów butli smarem lub oliwą, poniewaŜ grozi to wybuchem. Zabronione jest przechowywanie w spawalni materiałów łatwo palnych. Pomieszczenie, w którym odbywa się spawanie powinno być dobrze wietrzone.

4.11.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co to jest spawanie? 2. Na czym polega spawanie elektryczne? 3. Co to jest spoina? 4. Na czym polega spawanie gazowe? 4.11.3 Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Od nauczyciela otrzymasz próbki materiałów połączonych róŜnymi metodami. Rozpoznaj te połączenia, które zostały wykonane metodą spawania elektrycznego.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) obejrzeć próbki, rozpoznać próbki wykonane techniką spawania elektrycznego, 2) udzielić poprawnej odpowiedzi.

Page 88: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

86

WyposaŜenie stanowiska pracy: − róŜne rodzaje połączeń materiałów.

Ćwiczenie 2

Od nauczyciela otrzymasz próbki stalowe. Połącz te materiały metodą spawania elektrycznego, stosując spoinę czołową.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zukosować materiały, 2) dobrać urządzenia i odzieŜ ochronną, 3) dobrać parametry spawania, 4) wyregulować parametry spawania, 5) wykonać połączenie, 6) ocenić jakość wykonanej spoiny, 7) uporządkować stanowisko pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − materiały stalowe do spawania, − aparat spawalniczy. Ćwiczenie 3

Od nauczyciela otrzymasz próbki stalowe. Połącz te materiały metodą spawania elektrycznego, stosując spoinę pachwinową.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zukosować materiały, 2) dobrać urządzenia i odzieŜ ochronną, 3) dobrać parametry spawania, 4) wyregulować parametry spawania, 5) wykonać połączenie, 6) ocenić jakość wykonanej spoiny, 7) uporządkować stanowisko pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − materiały stalowe do spawania, − aparat spawalniczy. 4.11.4 Sprawdzian postępów Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) wyróŜnić rodzaje spawania w zaleŜności od źródła ciepła? � � 2) wyjaśnić jakich elektrod uŜywamy do spawania elektrycznego? � � 3) przedstawić przebieg spawania gazowego? � � 4) określić na jaki kolor malowane są bule z tlenem? � �

Page 89: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

87

4.12. Zgrzewanie, lutowanie i klejenie 4.12.1. Materiał nauczania

Zgrzewanie jest to proces łączenia metali przez nagrzanie obydwu części do stanu plastycznego i następnie dociśnięciu ich do siebie. W zaleŜności od źródła ciepła uŜytego do nagrzania łączonych części rozróŜnia się zgrzewanie: − oporowe (elektryczne), − ogniskowe, − gazowe.

Do łączenia części maszyn najczęściej stosuje się zgrzewanie oporowe, które dzieli się na: doczołowe, punktowe, liniowe i garbowe. Źródłem ciepła w zgrzewaniu elektrycznym oporowym jest prąd elektryczny, który w miejscu łączenia zamienia się w ciepło. Zgrzewanie punktowe stosuje się do łączenia cienkich blach. Łączone brzegi blachy są dociśnięte dwiema elektrodami w kształcie kłów, które zapewniają jednocześnie docisk łączonych części i przepływ prądu przez złącze.

Zgrzewanie liniowe stosuje się w tych miejscach, w których potrzebna jest szczelność szwów. Zgrzewanie tego rodzaju wykonuje się na zgrzewarkach liniowych.

Lutowanie jest to proces łączenia części, głównie metali, za pomocą wprowadzania między łączone powierzchnie innego roztopionego metalu lub stopu (lutu). Podczas lutowania części łączone pozostają w stanie stałym, natomiast lut przenika do szczeliny między nimi. W czasie tego procesu wykorzystuje się siły adhezji i dyfuzji między cząsteczkami lutu i łączonymi elementami. W zaleŜności od temperatury topnienia lutu rozróŜnia się: − lutowanie miękkie – temperatura topnienia lutu poniŜej 500ºC, − lutowanie twarde – temperatura topnienia lutu powyŜej 500ºC.

Lutowanie miękkie jest stosowane do uszczelniania zbiorników i naprawiania wyrobów blaszanych. Luty miękkie są wykonane w postaci prętów, drutu, płytek, proszków, pałeczek. Najczęściej stosowane luty są cynowo-ołowiowe, cynowe, cynkowo-ołowiowe, cynkowe, kadmowe, bizmutowe, na osnowie indu, na osnowie galu.

Do lutowania niezbędne są równieŜ topniki, bez których lut się utlenia i źle wypełnia szczeliny między łączonymi powierzchniami. Topnikami do lutowania miękkiego stali i miedzi uŜywana jest woda lutownicza (chlorek cynku). Lutowanie wykonuje się za pomocą lutownicy.

Przebieg lutowania: − usunięcie z powierzchni łączonych rdzy, tłuszczu, farby itp., − oczyszczenie powierzchni za pomocą topników, − rozgrzanie lutownicy i potarcie jej ostrza o topnik, − przyłoŜenie ostrza lutownicy do miejsca lutowania i pociągnięcie jej ostrzem wzdłuŜ

miejsca lutowania. Lutowanie twarde Lutowanie twarde stosowane jest do połączeń ślusarskich. Między innymi uŜywa się go

w produkcji narzędzi skrawających. Lutami twardymi jest miedź lub jej stopy, stopy srebra z miedzią, cynkiem i inne. Lutowanie twarde daje w efekcie połączenia szczelne i wytrzymałe na rozerwanie. Jako topniki do lutowania twardego uŜywa się boraks oraz kwas borowy z domieszkami chlorków i fluorków sodu, potasu i innych. Źródłem ciepła podczas lutowania twardego moŜe być: płomień gazowy, urządzenie do grzania oporowego, łukowego, indukcyjnego, a takŜe ognisko kowalskie.

Przebieg lutowania: − oczyszczenie elementów łączonych,

Page 90: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

88

− nasmarowanie elementów roztworem boraksu, − ułoŜenie między łączone powierzchnie lutu, − powiązanie obydwu części drutem i posypanie boraksem, − nagrzanie w ognisku kowalskim, w płomieniu palnika lub lampy lutowniczej.

Podczas lutowania naleŜy pamiętać o przestrzeganiu zasad bhp. NaleŜy zawsze chronić ciało i ubiór przed Ŝrącymi działaniami kwasów. Przygotowując wodny roztwór kwasu naleŜy takŜe pamiętać o tym, aby zawsze wlewać kwas do wody, a nie odwrotnie. Tabela 4. Spoiwa cynowo-ołowiowe [opracowanie własne]

Klejenie

Klejenie jest to proces polegający na nierozłącznym połączeniu metali w wyniku wprowadzenia między przygotowane powierzchnie cienkiej warstwy substancji klejącej. Musi się ona odznaczać dobrą adhezją, utrzymującą się po sklejeniu. Metoda klejenia umoŜliwia łączenie materiałów o róŜnych własnościach np. metali z niemetalami. W zaleŜności od rodzaju łączonych materiałów do połączeń klejonych uŜywa się róŜnych klejów. Do klejenia metali uŜywane są najczęściej kleje: epoksydowe, fenolowe, karbinolowe, poliuretanowe, kauczukowe, poliestrowe, silikonowe, winylowe oraz poliamidowe.

Proces klejenia: − oczyszczenie powierzchni klejonych, − odtłuszczenie powierzchni klejonych, − naniesienie kleju na powierzchnię elementów łączonych,

Page 91: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

89

− dociśnięcie klejonych powierzchni do siebie i utrzymanie docisku, do momentu utwardzenia kleju.

Zasady bhp

Pracując z kwasami naleŜy chronić ciało i ubiór przed ich Ŝrącym działaniem. NaleŜy pamiętać aby przygotowując wodny roztwór kwasu zawsze wlewać kwas do wody, a nie odwrotnie. Stosując lutownicę elektryczną naleŜy sprawdzić, czy jest uziemiona. Podczas lutowania zbiorników po cieczach łatwopalnych naleŜy dobrze wypłukać zbiornik i lutować go, gdy jest częściowo napełniony wodą.

Wykonując klejenie naleŜy pamiętać aby pracownik był ubrany w ubranie ochronne oraz miał rękawice gumowe. Powinien mieć równieŜ okulary ochronne, poniewaŜ podczas klejenia ma się do czynienia bezpośrednio z odczynnikami chemicznymi. Pomieszczenia, w których wykonuje się klejenie powinny być dobrze wietrzone.

4.12.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Na czym polega proces lutowania? 2. Jakie znasz rodzaje lutowania? 3. Co to jest lut i do czego słuŜy? 4. W jakiej dolnej granicy temperatury wykonuje się lutowanie twarde? 5. Jaka jest technika wykonywania lutowania twardego? 6. Na czym polega proces zgrzewania? 7. Co jest źródłem ciepła w zgrzewaniu elektrycznym oporowym? 8. Na czym polega klejenie? 9. Na czym polega proces klejenia? 4.12.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Wykonaj połączenie lutowane płytek stalowych rozmieszczonych w sposób przedstawiony na rysunku poniŜej.

Rys. 1. Rysunek do ćwiczenia 1

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować rysunek, 2) oczyścić powierzchnie łączone, 3) nagrzać główkę lutownicy i potrzeć jej główkę o topnik, 4) dotknąć główką do lutu tak by po stopieniu na części roboczej osadziła się warstewka

stopu, 5) ocynowaną część roboczą główki przyłoŜyć do miejsca lutowanego, 6) potrzeć i rozprowadzić stop wzdłuŜ szwu aŜ do połączenia powierzchni.

Page 92: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

90

WyposaŜenie stanowiska pracy: − płytki stalowe, − narzędzia pomiarowe, − narzędzia do oczyszczenia powierzchni, − lutownica, − topniki, − lut. Ćwiczenie 2

Od nauczyciela otrzymasz próbki materiałów. Rozpoznaj te próbki, które zostały wykonane metodą zgrzewania, klejenia, lutowania.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) obejrzeć próbki, 2) rozpoznać próbki wykonane metodą zgrzewania, 3) rozpoznać próbki wykonane metodą klejenia, 4) rozpoznać próbki wykonane metodą lutowania, 5) udzielić odpowiedzi.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − róŜne rodzaje próbek łączonych róŜnymi metodami. Ćwiczenie 3

Od nauczyciela otrzymasz róŜne materiały. Połącz te materiały metodą klejenia. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) rozpoznać materiały, 2) dobrać rodzaj kleju do materiału klejonego, 3) oczyść materiały, 4) zgodnie z zaleceniami producenta rozprowadź klej na materiał, 5) docisnąć powierzchnie klejone do siebie, 6) odczekać, aŜ klej zostanie utwardzony, 7) pamiętać o stosowaniu przepisów bhp.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − dwa rodzaje materiałów, − odpowiedni rodzaj kleju.

Page 93: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

91

4.12.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) wyjaśnić róŜnicę pomiędzy lutowaniem twardym i miękkim? � � 2) wyjaśnić, do czego słuŜy lut? � � 3) przedstawić przebieg lutowaniem twardym? � � 4) zlutować stalowe płytki? � � 5) rozróŜnić połączenia klejone? � � 6) rozróŜnić połączenia zgrzewane? � � 7) dobrać odpowiedni rodzaj kleju do materiału? � �

Page 94: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

92

4.13. Bezpieczeństwo i higiena pracy i ochrona środowiska podczas wykonywania obróbki: ręcznej, maszynowej obróbki wiórowej oraz spajania metali

4.13.1. Materiał nauczania Bezpieczeństwo i higiena pracy podczas obróbki ręcznej i maszynowej

NaleŜy pamiętać o tym, Ŝe przestrzeganie zasad bhp na stanowisku pracy pozwala uniknąć wielu wypadków. Przystępując do pracy na stanowisku obróbki ręcznej lub maszynowej, pracownik powinien być ubrany w ubranie ochronne bez luźnych, zwisających części, a na głowie mieć czapkę. Ze względu na bezpieczeństwo pracowników podłoga na stanowisku obróbki ręcznej powinna być wykonana z kostki drewnianej lub mas asfaltowych. NaleŜy unikać rozlewania oleju lub zanieczyszczenia podłogi smarem, gdyŜ moŜe to być przyczyną powstawania wypadków. Na stanowiskach obróbki ręcznej i ręczno-maszynowej powinna znajdować się instrukcja stanowiskowa, z którą pracownik powinien zapoznać się przed rozpoczęciem pracy. Podczas pracy na stanowiskach obróbki ręcznej i ręczno-maszynowej naleŜy przestrzegać następujących przepisów i zasad: 1. Sprzęt i maszyny powinny być obsługiwane przez uprawnionego, odpowiednio

przeszkolonego pracownika. 2. Na widocznym miejscu musi znajdować się instrukcja obsługi urządzenia. 3. Przedmioty obrabiane powinny być prawidłowo i pewnie zamocowane w ten sposób, by

podczas obróbki nie nastąpiło ich przesunięcie i odczepienie, co moŜe być przyczyną wypadku.

4. Stanowiska robocze powinno być właściwe oświetlone. 5. NaleŜy pamiętać o porządku na stanowisku pracy, zwłaszcza o sposobie rozmieszczenia

i przechowywania narzędzi. 6. Podczas pracy z piłami naleŜy pamiętać o tym, Ŝe często dochodzi do okaleczeń rąk

o zadziory powstające na krawędziach blach. Zadziory te naleŜy natychmiast usuwać specjalnymi pilnikami lub skrobakami.

7. NaleŜy posługiwać się tylko sprawnymi narzędziami. 8. Brzeszczoty pił powinny być odpowiednio napręŜone. 9. Podczas ostrzenia narzędzi i w czasie pracy na szlifierkach naleŜy bezwzględnie uŜywać

okularów ochronnych. Nie wolno dotykać lub zatrzymywać ręką obracających się części. 10. Wirujące części urządzeń powinny być zabezpieczone osłonami. 11. Narzędzia i urządzenia o napędzie elektrycznym powinny mieć uziemienie. 12. Przewodów z uszkodzoną izolacją lub bez izolacji nie wolno dotykać ręką. 13. Pomieszczenia, w których znajdują się stanowiska do obróbki ręcznej powinny mieć

zapewnioną prawidłową wentylację. 14. Podczas wykonywania klejenia pracownik powinien uŜywać okularów ochronnych.

Przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy podczas wykonywania operacji obróbki skrawaniem 1. Pracownik pracujący przy obrabiarkach, przed podjęciem pracy powinien być

przeszkolony w zakresie obsługi urządzeń skrawających. 2. Ubiór pracownika powinien być obcisły, zapięty na guziki, bez luźnych mankietów,

a głowa powinna być osłonięta czapką. 3. Obrabiarki powinny być wyposaŜone w osłony chroniące obsługujących przed urazami

powodowanymi przez wióry. 4. Na elementach obrotowych obrabiarek powinny być zamontowane osłony.

Page 95: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

93

5. Przed uruchomieniem obrabiarki, naleŜy zawsze sprawdzić poprawność zamocowanych narzędzi skrawających i przedmiotów obrabianych.

6. W czasie pracy urządzeń nie wolno: − hamować ruchu wrzeciona ręką, − dotykać ręką przedmiotu obrabianego, − dokonywać pomiarów przedmiotów będących w ruchu, − usuwać wiórów ręką, − zdejmować osłon zabezpieczających.

7. Nie wolno czyścić obrabiarki spręŜonym powietrzem, poniewaŜ moŜe spowodować to rozdmuchiwanie wiórów groŜąc skaleczeniem oka.

8. Przed rozpoczęciem pracy na szlifierce, naleŜy sprawdzić stan ściernicy, gdyŜ w przypadku uszkodzenia moŜe ulec rozerwaniu.

9. Pracownik pracujący przy szlifierce powinien mieć zawsze załoŜone okulary ochronne. 10. Stanowisko pracy powinno być dobrze oświetlone lampami elektrycznymi

przeznaczonymi do bezpośredniego oświetlenia stanowisk pracy. 11. Podczas przerw w pracy obrabiarki, narzędzia skrawające powinny być odsunięte od

obrabianego przedmiotu. 12. W przypadku zakończenia pracy lub unieruchomienia obrabiarki wyłączniki główne

i awaryjne powinny być zablokowane.

Przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy podczas spajania metali 1. Pracownik pracujący z kwasami powinien chronić ciało i ubiór przed Ŝrącym działaniem

kwasów. 2. Pracując z lutownicą elektryczną naleŜy sprawdzić czy jest uziemiona. 3. Podczas spawania elektrycznego naleŜy chronić oczy, poniewaŜ niewidzialne promienie

ultrafioletowe działają szkodliwie na oczy, podraŜniają spojówkę i powodują jej zapalenie.

4. Na łuk elektryczny patrzymy przez szkło w tarczy ochronnej lub przez odpowiednie okulary.

5. Podczas spawania gazowego w pobliŜu stanowiska powinno znajdować się naczynie napełnione woda do ochładzania palnika.

6. Zabronione jest przechowywanie w spawalni materiałów łatwo palnych. 7. Pomieszczenie, w którym odbywa się spawanie powinno być dobrze wietrzone. 8. Wykonując klejenie naleŜy pamiętać aby pracownik był ubrany w ubranie ochronne oraz

miał rękawice gumowe. 9. Pomieszczenia, w których wykonuje się klejenie powinny być dobrze wietrzone. 4.13.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jak powinien być ubrany pracownik podczas wykonywania obróbki ręcznej i ręczno –

mechanicznej? 2. Jaki powinien być stan narzędzi uŜywanych przez pracowników? 3. Czego nie wolno robić w trakcie pracy na urządzeniach skrawających? 4. Jak powinien być ubrany pracownik obsługujący obrabiarki skrawające?

Page 96: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

94

4.13.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Przeanalizuj tabelkę, w której przedstawione zostały opisy róŜnych sytuacji zagraŜających zdrowiu pracowników. Określ rodzaj zagroŜenia wynikający z przedstawionej sytuacji oraz podaj sposób rozwiązania problemu.

Opis zagroŜenia Rodzaj zagroŜenia Rozwiązanie problemu Podczas wykonywania operacji trasowania pracownik ma nieodpowiednio ustawioną lampę

Pracownik podczas wykonywania operacji wiercenia jest ubrany w luźny strój ze zwisającymi mankietami.

Na podłodze jest rozlany olej.

Przy ostrzeniu narzędzi pracownik nie uŜywa okularów ochronnych.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) określić zagroŜenia, 2) uzupełnić tabelkę.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − przybory do pisania. Ćwiczenie 2

Opisz zagroŜenia występujące podczas szlifowania. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować wyposaŜenie stanowiska pracy, 2) przeanalizować stanowiskową instrukcją bhp, 3) przeanalizować instrukcję obsługi obrabiarki, 4) wypisać zagroŜenia, 5) dokonać oceny ryzyka zawodowego.

WyposaŜenie stanowiska pracy: − instrukcje obsługi obrabiarek, − instrukcje stanowiskowe bhp.

Page 97: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

95

4.13.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) wyjaśnić zagroŜenia na stanowisku obróbki ręczno-maszynowej? � � 2) zastosować przepisy i zasady bhp na stanowisku pracy? � � 3) wyjaśnić, jaki powinien być ubrany pracownik podczas

wykonywania prac z zakresu obróbki ręcznej? � � 4) określić zagroŜenia występujące podczas wykonywania frezowania? � � 5) określić zagroŜenia występujące podczas wykonywania toczenia? � � 6) zastosować przepisy bhp podczas wykonywania obróbki

skrawaniem? � � 7) zastosować przepisy bhp podczas wykonywania spajania metali? � �

Page 98: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

96

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA 1. Przeczytaj uwaŜnie instrukcję. 2. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych. 3. Test składa się z 20 zadań, do kaŜdego masz 4 moŜliwości wyboru. Na karcie odpowiedzi

przy odpowiednim zadaniu postaw X, w razie pomyłki zaznacz kółeczkiem błędną odpowiedź, następnie zaznacz odpowiedź prawidłową.

4. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi. 5. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi. 6. Pracuj samodzielnie, będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania. 7. Na rozwiązanie masz 35 minut.

Powodzenia!

Page 99: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

97

ZESTAW ZADA Ń TESTOWYCH 1. Punktak traserski słuŜy do

a) wykreślania linii. b) punktowania wyznaczonych linii. c) nanoszenia rys na powierzchniach czołowych wałków. d) prowadzenia linii poziomych i pionowych.

2. Malowanie materiału przed trasowaniem ma na celu

a) zwiększenie widoczności trasowanych linii. b) nadanie przedmiotowi estetycznego wyglądu. c) zabezpieczenie przed korozją. d) zabezpieczenie przed zniszczeniem.

3. Punktak traserski przedstawia rysunek a) a. b) b. c) c. d) d.

4. Brzeszczot jest elementem

a) noŜyc krąŜkowych. b) noŜyc gilotynowych. c) piłki ręcznej. d) noŜyc ręcznych.

5. Łysinka wzdłuŜ rowków wiertła słuŜy do

a) skrawania. b) usuwania wiórów. c) prowadzenia wiertła w otworze. d) ułoŜeniu wiertła na przedmiocie.

6. Kąt wierzchołkowy wiertła do wiercenia stopów aluminium wynosi

a) 85–90°. b) 130–140°. c) 110–120°. d) 50–75°.

7. Rozwiercanie wykonuje się w celu a) pogłębienia otworu. b) uzyskania duŜej dokładności otworu. c) uzyskania większej średnicy otworu. d) powiększenia otworu.

8. Gwint trapezowy symetryczny oznacza się

a) S48×8. b) M16LH. c) M12. d) Tr48×8.

Page 100: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

98

9. Do lutowania miękkiego stosuje się luty, których temperatura topnienia nie przekracza a) 600°C. b) 500°C. c) 800°C. d) 200°C.

10. Jako topnika do lutowania miękkiego uŜywa się a) boraksu. b) chloru sodu. c) chlorku potasu. d) chlorku cynku.

11. Butle tlenowe do spawania gazowego malowane są na kolor

a) biały. b) czerwony. c) niebieski. d) zielony.

12. Proces zgrzewania polega na

a) nierozłącznym połączeniu metali poprzez wprowadzenie między przygotowane powierzchnie cienkiej substancji.

b) łączeniu metali przez nagrzanie obydwu części do stanu plastycznego i dociśnięciu ich do siebie.

c) łącznie elementów za pomocą cienkich elementów metalowych. d) łączenie metali przy pomocy elektrody.

13. Obrabiarką nazywamy maszynę do

a) kształtowania przedmiotów. b) zgrzewania przedmiotów. c) przewoŜenia przedmiotów. d) mierzenia przedmiotów.

14. Kąt ostrza noŜa to

a) kąt pomiędzy powierzchnią natarcia a płaszczyzną skrawania. b) kąt pomiędzy powierzchniami natarcia i przyłoŜenia. c) kąt pomiędzy powierzchniami natarcia a płaszczyzną prostopadłą do płaszczyzny do

płaszczyzny skrawania. d) kąt, który ma za zadanie zmniejszenie tarcia narzędzia o obrobioną powierzchnię.

15. Konikiem nazywa się zespół tokarki słuŜący do a) zamocowania przedmiotu. b) podpierania obrabianych przedmiotów. c) zwiększania obrotów silnika. d) zmiany połoŜenia przedmiotów.

16. Toczenie stoŜków ze skręconymi saniami narzędziowymi stosuje się do obróbki stoŜków

a) o małej zbieŜności. b) wewnętrznych. c) zewnętrznych. d) stoŜków krótkich.

Page 101: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

99

17. Frezowanie walcowe polega na skrawaniu materiału frezem a) leŜącym na powierzchni walcowej. b) z ostrzami połoŜonymi na powierzchni czołowej. c) leŜącym na powierzchni stoŜkowej. d) leŜącym na powierzchni okrągłej.

18. Frezowanie przeciwbieŜne przedstawia rys.

a) rys.1 b) rys.2. c) rys.3 d) rys.1 i rys.3.

19. Pomiary warsztatowe wykonujemy w celu sprawdzenia

a) stanu wykonanego przedmiotu. b) wyglądu wykonanego przedmiotu. c) chropowatości wykonanego przedmiotu. d) dokładności wykonanego przedmiotu.

20. Suwmiarka słuŜy do wykonania

a) pomiarów mniej dokładnych. b) pomiarów zewnętrznych, wewnętrznych i głębokości. c) sprawdzenia płaskości powierzchni. d) sprawdzenia kąta prostego.

Page 102: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

100

KARTA ODPOWIEDZI Imię i nazwisko............................................................................... Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr zadania

Odpowiedź Punkty

1 a b c d 2 a b c d 3 a b c d 4 a b c d 5 a b c d 6 a b c d 7 a b c d 8 a b c d 9 a b c d 10 a b c d 11 a b c d 12 a b c d 13 a b c d 14 a b c d 15 a b c d 16 a b c d 17 a b c d 18 a b c d 19 a b c d 20 a b c d

Razem:

Page 103: Stosowanie podstawowych technik wytwarzania części maszyn

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

101

6. LITERATURA 1. Górecki A.: Technologia ogólna. Podstawy technologii mechanicznych. WSiP,

Warszawa 1993 2. Jaczewski J., Opalińska E., Pruszkowski W.: Wiadomości z techniki. PWRiL, Warszawa

1981 3. Mac S.: Obróbka metali z materiałoznawstwem. WSiP, Warszawa 1992 4. Malinowski J.: Pasowania i pomiary. WSiP, Warszawa 1991 5. Mały poradnik mechanika. Tom I i II. WNT, Warszawa 1996 6. http://www.samochodowka.koszalin.pl/warsztaty 7. http://www.welding.republika.pl