🔥 Obróbka Skrawaniem

Obróbka Skrawaniem – to proces wytwarzania elementów maszyn, w którym przez oddzielenie zbędnej warstwy materiału (naddatku obróbkowego) przetworzonej w wiór, uzyskuje się wymagane: kształt, wymiary oraz strukturę geometryczną powierzchni (chropowatość). Obróbka skrawaniem jest b. rozpowszechnioną metodą obróbki; można jej poddawać różne materiały: metale, drewno, tworzywa sztuczne, szkło.

Obróbka skrawaniem jest realizowana za pomocą odpowiednich ruchów przedmiotu obrabianego i narzędzia skrawającego: ruchu głównego (ruchu skrawania), nadawanego narzędziu lub przedmiotowi obrabianemu, warunkującego wystąpienie skrawania, oraz dodatkowego ruchu posuwowego (narzędzia lub przedmiotu obrabianego), umożliwiającego objęcie skrawaniem całego przedmiotu i uzyskanie wymaganego kształtu i wymiaru. W zależności od rodzaju napędu obróbkę skrawaniem dzieli się na : ręczną, zmechanizowaną (przeprowadzaną narzędziami zamocowanymi w odpowiednich przyrządach, np. elektr.) i maszyn. (wykonywaną za pomocą obrabiarek skrawających). Rozróżnia się obróbkę skrawaniem wiórową i ścierną.

Obróbka wiórowa – jest wykonywana za pomocą narzędzi skrawających o jednoznacznie określonym kształcie i geometrii ostrza; do wyrobu tych narzędzi są stosowane gł. stale wysokiej jakości (stopowe szybkotnące), węgliki spiekane metali trudno topliwych (wolframu, tytanu), spiekane tlenki glinu i cermetale. Do obróbki wiórowej zalicza się: toczenie, wytaczanie, zataczanie, wiercenie, rozwiercanie, pogłębianie, nawiercanie, frezowanie, struganie, dłutowanie, przeciąganie, gwintowanie, obróbkę kół zębatych, wiórkowanie.

Toczenie – najczęściej przedmiot obrabiany jest wprawiany w ruch obrotowy (ruch gł.), a narzędzie (nóż tokarski) – w ruch posuwowy; rozróżnia się toczenie zewn. (powierzchni zewn.) i wewn. (otworów) oraz toczenie wzdłużne (narzędzie przesuwa się wzdłuż osi przedmiotu obrabianego) i toczenie poprzeczne (przesuw narzędzia jest prostopadły do osi przedmiotu). Toczenie wzdłużne ma miejsce np. przy obróbce wałków gładkich i stopniowych; poprzeczne – rowków prostokątnych i kształtowanych, przecinaniu i obróbce powierzchni czołowych; szczególne rodzaje toczenia stanowią: toczenie kopiowe (powierzchni o złożonych kształtach), gwintów, bezkłowe, zw. łuszczeniem, oraz obwiedniowe – za pomocą specjalnych noży obwiedniowych, którym nadaje się jednocześnie 2 ruchy posuwowe (obrotowy i prostoliniowy).

Wytaczanie – sposób obróbki otworów (uprzednio odlanych, odkutych lub wywierconych) za pomocą noży, zw. wytaczakami, wytaczadeł lub głowic nożowych; w zależności od konstrukcji obrabiarki ruch gł. obrotowy wykonuje przedmiot obrabiany lub narzędzie, ruch posuwowy – narzędzie lub przedmiot obrabiany, obydwa ruchy mogą też wykonywać narzędzia (wytaczadła).

Zataczanie – obróbka powierzchni kształtowych (np. o zarysie spirali Archimedesa), frezów (zataczanych), krzywek, na tokarkach – zataczarkach. W obróbce wiórowej wierceniem, rozwiercaniem, pogłębianiem i nawiercaniem ruch gł. (obrotowy) i posuwowy prostoliniowy wykonują narzędzia.

Wiercenie – wykonywanie otworów lub powiększanie ich średnicy za pomocą wierteł.

Rozwiercanie – powiększanie średnicy otworu za pomocą narzędzi zw. rozwiertakami; rozróżnia się rozwiercanie zgrubne rozwiertakami zdzierakami (3- lub 4-ostrzowymi) oraz wykańczające – wykańczakami o kilku lub kilkunastu ostrzach; rozwiertaki wykańczaki usuwają b. małe naddatki obróbkowe, dzięki czemu polepsza się dokładność obróbki oraz gładkość powierzchni otworu; rozwiercanie wykańczające może być ręczne lub maszynowe. Pogłębianie otworów walcowych lub stożkowych na łby wkrętów, śrub, sworzni; także obróbka powierzchni czołowych związanych z otworami.

Nawiercanie – wykonywanie, za pomocą narzędzi zw. nawiertakami, specjalnych otworów – nakiełków (przeznaczonych do ustalania położenia wałków podczas obróbki).

Frezowanie – procesy obróbki powierzchni płaskich i kształtowych za pomocą wieloostrzowych narzędzi zw. frezami; rozróżnia się: frezowanie obwodowe, w którym oś obrotu narzędzia jest równoległa do obrabianej powierzchni, i czołowe – gdy jest prostopadła; frezowaniem, najczęściej na specjalnych frezarkach, można wykonywać gwinty, koła zębate i wałki wielowypustowe; frezowanie może być przeciwbieżne (kierunki obrotu frezu i posuwu przedmiotu obrabianego są przeciwne) i współbieżne (kierunki zgodne).

Struganie – jest to obróbka powierzchni płaskich i kształtowych za pomocą noży strugarskich; ruch gł. prostoliniowo-zwrotny wykonuje narzędzie (struganie poprzeczne i struganie pionowe zw. dłutowaniem) lub przedmiot obrabiany (struganie wzdłużne); każdy cykl ruchu gł. składa się z ruchu roboczego, gdy zachodzi skrawanie, i ruchu jałowego, gdy narzędzie lub obrabiany przedmiot wraca do położenia wyjściowego; ruch posuwowy okresowy wykonuje narzędzie lub przedmiot obrabiany.

Przeciąganie – proces obróbki, w której cały naddatek obróbkowy najczęściej jest usuwany w czasie jednego przejścia narzędzia zw. przeciągaczem; stosowane w produkcji wielkoseryjnej i masowej; rozróżnia się: przeciąganie wewn. (np. otworów, rowków) i przeciąganie zewn. powierzchni płaskich i kształtowych (np. korbowodów, kluczy, kół zębatych). Procesem podobnym do przeciągania jest przepychanie – obróbka otworów narzędziami podobnymi do przeciągaczy (przepychaczami).

Obróbka wiórowa uzębień (kół zębatych) – może być przeprowadzana 2 metodami: kształtową lub obwiedniową; w metodzie kształtowej narzędzie (np. frez krążkowy) odwzorowuje swój zarys w materiale obrabianym; w obwiedniowej złożony ruch narzędzia o odpowiednim kształcie względem przedmiotu obrabianego nadaje żądany zarys zębom. Do obróbki uzębień metodą kształtową są stosowane obrabiarki ogólnego przeznaczenia, najczęściej frezarki, w metodzie obwiedniowej zaś – specjalne obrabiarki do uzębień i specjalne narzędzia (dłutaki, noże zębatkowe, frezy ślimakowe, głowice). Obróbką wiórową wykańczającą kół zębatych może być tzw. wiórkowanie.

Gwintowanie – obróbka różnymi metodami: na tokarkach nożami kształtowymi, głowicami gwinciarskimi, narzynkami (gwintowanie zewn.), gwintownikami (gwintowanie wewn.); na specjalnych frezarkach – frezami krążkowymi, wielokrotnymi lub głowicami frezowymi; na gwinciarkach – gwintownikami, narzynkami lub głowicami gwinciarskimi. Gwinty mogą być także wykonywane ręcznie (narzynkami, gwintownicami lub gwintownikami) lub metodami obróbki ściernej, plast. i odlewania.

Obróbka ścierna – jest wykonywana za pomocą ziarn ściernych luźnych lub związanych spoiwem; wielka liczba jednocześnie skrawających drobnych ostrzy ściernych o przypadkowej geometrii usuwa b. drobne, mikroskopijne cząstki materiału obrabianego. Narzędzia ścierne dzielą się na:

a) spojone (spoiwo wiąże ziarna materiału ściernego w zwartą całość) – są to ściernice o kształcie brył obrotowych, segmenty ścierne oraz osełki ścierne (nazywane pilnikami ściernymi);

b) nasypowe (arkusze, taśmy, krążki z papieru, tkaniny itp., na których przyklejono warstwę materiału ściernego);

c) pasty ścierne i polerskie stanowiące zawiesinę drobnoziarnistego (naturalnego lub sztucznego) materiału ściernego w ośr. o konsystencji ciekłej lub stałej. Jako materiały ścierne są stosowane m.in.: korund, elektrokorund, kwarc, węgliki krzemu i boru, diamenty (do szlifowania b. twardych materiałów, np. węglików spiekanych). Podstawowe rodzaje obróbki ściernej to: szlifowanie, docieranie, gładzenie, dogładzanie oscylacyjne, obróbka strumieniowo-ścierna, wygładzanie w pojemnikach, polerowanie.

Szlifowanie – przeprowadza się na szlifierkach za pomocą ściernic. Rozróżnia się: szlifowanie zewn. z posuwem wzdłużnym lub wgłębnym, szlifowanie wewn., szlifowanie płaszczyzn (obwodowe, czołowe), szlifowanie bezkłowe oraz szlifowanie na specjalnych obrabiarkach: szlifierkach do kół zębatych, gwintów, narzędzi skrawających itp.

Docieranie – obróbka powierzchni za pomocą narzędzi zw. docierakami i zawiesiny materiałów ściernych (pasty); materiał ścierny umieszczony między narzędziem i powierzchnią obrabianą wygładza ją dzięki naciskom i ruchom narzędzia (mech. lub ręcznym), a czasami również przedmiotu obrabianego; docieranie pozwala uzyskać b. dużą dokładność powierzchni obrobionej.

Gładzenie (honing) – obróbka, gł. otworów, zastępująca szlifowanie, docieranie i polerowanie; usuwanie naddatku (również wzrost dokładności i gładkości powierzchni otworów) odbywa się za pomocą osełek ściernych, zamocowanych w głowicy wykonującej ruch obrotowy i posuwisto-zwrotny.

Dogładzanie oscylacyjne (superfinisz) – obróbka zapewniająca dużą gładkość powierzchni obrobionej; narzędzia ścierne (osełki), dociskane z niewielką siłą do powierzchni obrabianej, wykonują złożone ruchy, w tym 1 ruch oscylacyjny (drgania o amplitudzie do kilku mm, o częstości do 2-3 tys. drgań na min.).

Obróbka strumieniowo – ścierna – obróbka za pomocą luźnych ziarn ściernych, które z dużą prędkością są kierowane w strumieniu sprężonego powietrza na powierzchnię obrabianą; na sucho jest nazywana piaskowaniem, na mokro – obróbką hydrościerną; obróbka strumieniowo-ścierna jest stosowana do oczyszczania powierzchni odlewów, odkuwek, części po obróbce cieplnej itp.

Wygładzanie w pojemnikach (bębnowanie, wygładzanie pojemnikowe) – obróbka w specjalnych pojemnikach (bębnach), wprawianych w ruch obrotowy lub drgania, wypełnionych drobnymi przedmiotami i różnymi dodatkami (np. kształtki ceram., ziarna ścierne); proces wygładzania może być prowadzony na sucho lub mokro; jest stosowany w produkcji wielkoseryjnej, pozwala usuwać zadziory, zaokrąglać ostre krawędzie.

Polerowanie – obróbka ścierna poprawiająca gładkość powierzchni, czasami nadająca połysk; polerowanie jest przeprowadzane za pomocą past lub emulsji ściernych, zawierających miękkie materiały ścierne (np. tlenki metali), naniesionych na specjalne narzędzia polerskie (np. tarcze obłożone skórą, prasowanym wojłokiem, suknem).

Nóż Tokarski – narzędzie skrawające do obróbki (toczenia) zewnętrznej i wewnętrznej powierzchni przedmiotów o kształtach obrotowych; do metali (punktowy, kształtowy lub obwiedniowy)