Techniki obróbki mechanicznej i erozyjnej są podstawą wielu technologii, a w szczególności technologii mechanicznej. Wszystkie wydziały mechaniczne politechnik, zarówno o profilu technologicznym, jak i konstrukcyjnym, mają w swoich programach kształcenia przedmioty, których treścią są podstawy teoretyczne i zasady technicznego wytwarzania maszyn i urządzeń. Jest to ważny obszar wiedzy współczesnego inżyniera, umożliwiający twórczą działalność zawodową nie tylko bezpośrednio w technikach wytwarzania, ale również w zakresie działalności eksperckiej i doradczej.
Skrypt jest pomocą do prowadzonych przez autorkę wykładów z "obróbki skrawaniem i narzędzi" na kierunku mechanika i budowa maszyn oraz "technik wytwarzania" na innych kierunkach studiów dziennych i zaocznych. Oczywiście nie cały przedstawiony w nim materiał obowiązuje wszystkich studentów - zróżnicowanie zakresu i wymagań będzie się odbywało w ramach wykładu.
W skrypcie przedstawiono podstawowe zagadnienia obróbki skrawaniem dla wszystkich sposobów obróbki wiórowej, szlifowania ściernicowego i obróbki elektroerozyjnej. Układ i treść skryptu powinny umożliwić czytającym opanowanie podstaw procesów wytwarzania, a także zasad twórczego wykorzystania tych podstaw w praktyce zawodowej.
Spis treści:
WPROWADZENIE
1. MATERIAŁY NARZĘDZIOWE
1.1. Wiadomości wstępne
1.2. Stale narzędziowe
1.2. l. Stale narzędziowe węglowe
1.2.2. Stale narzędziowe stopowe
1.3. Stale szybkotnące
1.3.1. Podstawowe gatunki stali szybkotnących
1.3.2. Stale szybkotnące spiekane
1.3.3. Stale szybkotnące pokrywane azotkiem tytanu
1.3.4. Węglikostale
1.4. Materiały narzędziowe spiekane
1.4.1. Węgliki spiekane
1.4.2. Węgliki spiekane laminowane, węglotytanowane i azototytanowane
1.4.3. Spieki ceramiczne
1.4.3.1. Ceramika tlenkowa
1.4.3.2. Ceramika azotkowa
1.4.4. Cermetale
1.5. Materiały supertwarde
1.5.1. Sześcienny azotek boru (borazon)
1.5.2. Diament polikrystaliczny
1.6. Materiały stosowane na części chwytowe narzędzi
2. PODSTAWOWE POJĘCIA OKREŚLAJĄCE PROCES SKRAWANIA
2.1. Warunki skrawania
2.2. Przedmiot obrabiany
2.3. Ruchy przedmiotu obrabianego i narzędzia
2.4. Warstwa skrawana
2.5. Technologiczne parametry skrawania
2.6. Czas skrawania i czas maszynowy
2.7. Wydajność skrawania
3. NARZĘDZIA SKRAWAJĄCE DO OBRÓBKI WIÓROWEJ
3.1. Ogólna budowa narzędzi
3.2. Łączenie elementów składowych narzędzia
3.3. Geometria ostrza
3.3.1. Układ narzędzia
3.3.2. Układ technologiczny
3.3.3. Układ ustawienia
3.3.4. Układ roboczy
4. FIZYKALNE PODSTAWY PROCESU SKRAWANIA
4.1. Proces powstawania wióra
4.1.1. Odkształcenia plastyczne w obszarze tworzenia wióra
4.1.1.1. Spęczanie wióra
4.1.1.2. Odkształcenia postaciowe
4.1.1.3. Miary odkształceń warstwy skrawanej
4.1.2. Rodzaje wiórów
4.2. Narost w procesie skrawania
4.3. Siły i moc skrawania
4.3.1. Wiadomości podstawowe
4.3.2. Układy odniesienia
4.3.3. Całkowita sila skrawania
4.3.3.1. Wpływ materiału obrabianego na siłę skrawania
4.3.3.2. Wpływ parametrów skrawania na siły skrawania
4.3.3.3. Wpływ zmian geometrii ostrza na przebieg sił skrawania
4.3.4. Moc skrawania
4.4. Ciepło skrawania
4.4.1. Bilans cieplny skrawania
4.4.2. Temperatura skrawania
4.5. Zużycie i trwałość ostrza
4.5.1. Zużycie ostrza
4.5.2. Parametry geometryczne zużycia ostrza
4.5.3. Kryteria stępienia ostrza
4.5.4. Okres trwałości ostrza i okresowa prędkość skrawania
4.6. Chłodziwa
4.6.1. Rola chłodziw w obróbce skrawaniem
4.6.2. Rodzaje chłodziw
4.7. Kompleksowa charakterystyka warstwy wierzchniej przedmiotu po obróbce
4.7.1. Charakterystyka stereometrii powierzchni
4.7.2. Charakterystyka fizykalna warstwy wierzchniej
5. PRZECINANIE
5.1. Cięcie metali nożycami
5.2. Cięcie maszynowe
5.2.1. Przecinarki
5.2.2. Narzędzia
5.2.3. Parametry przecinania
6. TOCZENIE
6.1. Charakterystyka procesu toczenia
6.2. Noże tokarskie
6.3. Klasyfikacja odmian toczenia
6.4. Parametry skrawania
6.4.1. Technologiczne parametry skrawania
6.4.2. Geometryczne parametry skrawania
6.5. Czas maszynowy toczenia
6.6. Objętościowa wydajność skrawania
6.7. Siła i moc skrawania
6.7.1. Siła całkowita skrawania i jej składowe
6.7.2. Moc skrawania
6.8. Chropowatość i dokładność powierzchni po toczeniu
7. STRUGANIE I DŁUTOWANIE
7.1. Charakterystyka procesów strugania i dłutowania
7.2. Noże strugarskie i dłutownicze
7.2.1. Noże strugarskie
7.2.2. Noże dłutownicze
7.3. Parametry skrawania
7.3.1. Technologiczne parametry skrawania
7.3.2. Geometryczne parametry skrawania
7.4. Siła i moc skrawania
7.5. Czas maszynowy obróbki
7.6. Chropowatość i dokładność powierzchni po struganiu
8. WIERCENIE, ROZWIERCANIE, POGŁĘBIANIE,GWINTOWANIE
8.1. Charakterystyka procesu obróbki otworów
8.2. Narzędzia do obróbki otworów
8.2.1. Wiertła
8.2.1.1. Wiertła kręte
8.2.1.2. Wiertła piórkowe
8.2.1.3. Wiertła do głębokich otworów
8.2.1.4. Wiertła różne
8.2.2. Pogłębiacze
8.2.2.1. Pogłębiacze walcowo-czołowe
8.2.2.2. Pogłębiacze czołowe
8.2.2.3. Pogłębiacze stożkowe
8.2.2.4. Pogłębiacze różne
8.2.3. Rozwiertaki
8.2.3.1. Rozwiertaki do otworów walcowych
8.2.3.2. Rozwiertaki do otworów stożkowych
8.2.4. Gwintowniki
8.3. Parametry skrawania
8.3.1. Technologiczne parametry skrawania
8.3.2. Geometryczne parametry skrawania
8.4. Siły i momenty skrawania
8.5. Czas maszynowy wiercenia, rozwiercania i pogłębiania ...,
8.6. Dokładność i chropowatość powierzchni po obróbce
9. PRZECIĄGANIE
9.1. Ogólna charakterystyka i odmiany przeciągania
9.1.1. Naddatek na obróbkę
9.2. Budowa i geometria przeciągacza
9.2.1. Geometria ostrzy
9.2.2. Liczba ostrzy czynnych
9.3. Parametry skrawania
9.3.1. Prędkość skrawania
9.3.2. Grubość warstwy skrawanej
9.3.3. Szerokość warstwy skrawanej
9.3.4. Pole przekroju warstwy skrawanej
9.3.5. Czas maszynowy obróbki
9.4. Siły i moc skrawania
9.5. Struktura geometryczna powierzchni po przeciąganiu
10. FREZOWANIE
10.1. Ogólna charakterystyka procesu frezowania
10.2. Frezy
10.2.1. Klasyfikacja frezów
10.2.2. Kształt i geometria ostrzy frezów
10.2.2.1. Geometria frezów
10.3. Odmiany frezowania
10.3.1. Frezowanie walcowe
10.3.2. Frezowanie czołowe
10.4. Parametry skrawania
10.4.1. Technologiczne parametry skrawania
10.4.2. Geometryczne parametry skrawania
10.4.2.1. Zależności między parametrami skrawania przy frezowaniu walcowym
10.4.2.2. Zależności między parametrami skrawania przy frezowaniu czołowym
10.4.2.3. Przekrój warstwy skrawanej
10.5. Siły i moc skrawania
10.5.1. Siły i moc skrawania przy frezowaniu walcowym
10.5.2. Siły i moc skrawania przy frezowaniu walcowo-czołowym
10.6. Czas maszynowy obróbki
10.7. Chropowatość powierzchni po frezowaniu
11. OBRÓBKA KÓŁ ZĘBATYCH
11.1. Ogólna charakterystyka metod obróbki uzębień
11.2. Frezowanie kształtowe uzębień
11.2.1. Narzędzia
11.2.2. Obróbka kół zębatych frezami modułowymi krążkowymi i palcowymi
11.2.2.1. Parametry skrawania
11. 2.2.2. Czas maszynowy obróbki
11.3. Dłutowanie obwiedniowe kół zębatych metodą Fellowsa
11.3.1. Narzędzia
11.3.2. Nacinanie uzębień dłutakiem Fellowsa
11.3.2.1. Parametry skrawania
11. 3.2.2. Czas maszynowy dłutowania
11.4. Dłutowanie kół zębatych narzędziem zębatkowym
11.4.1. Narzędzia
11.4.2. Nacinanie uzębień narzędziem zębatkowym
11.4.2.1. Parametry skrawania
11.5. Frezowanie obwiedniowe kół zębatych frezem ślimakowym
11.5.1. Frezy modułowe ślimakowe
11.5.2. Frezowanie obwiedniowe kół zębatych walcowych frezem ślimakowym
11.5.2.1. Parametry skrawania
11.5.2.2. Czas maszynowy obróbki
11.5.3. Frezowanie ślimacznic
11.5.3.1. Frezowanie promieniowe ślimacznic
11.5.3.2. Frezowanie styczne ślimacznic
11.5.3.3. Parametry obróbki
11.5.3.4. Czas maszynowy obróbki
11.6. Obróbka kół zębatych stożkowych
11.6.1. Noże Gleasona
11.6.2. Struganie kół zębatych metodą Gleasona
11.6.2.1. Parametry obróbki
11.6.2.2. Czas maszynowy obróbki
12. SZLIFOWANIE
12.1. Cechy specyficzne obróbki ściernej
12.2. Materiały i narzędzia ścierne
12.2.1. Materiały ścierne
12.2.1.1. Elektrokorund
12.2.1.2. Węglik krzemu
12.2.1.3. Diament
12.2.1.4. Regularny azotek boru RAB
12.2.2. Charakterystyka ściernic z elektrokorundu i węglika krzemu
12.2.2.1. Kształt i wymiary ściernicy
12.2.2.2. Ziarnistość i sposób jej określania
12.2.2.3. Twardość ściernicy
12.2.2.4. Struktura ściernic
12.2.2.5. Spoiwo
12.2.2.6. Przykład pełnego oznaczenia ściernic konwencjonalnych
12.2.3. Charakterystyka ściernic diamentowych i z regularnego azotku boru
12.2.3.1. Budowa i wymiary ściernicy
12.2.3.2. Koncentracja diamentu
12.2.3.3. Przykład oznaczenia ściernicy diamentowej
12.2.3.4. Przykład oznaczania ściernicy z regularnego azotku boru
12.3. Przygotowanie ściernic do pracy
12.3.1. Wyrównoważanie ściernic
12.3.1.1. Wyrównoważanie statyczne
12.3.1.2. Wyrównoważanie dynamiczne
12.3.2. Obciąganie ściernic
12.3.2.1. Profilowanie ściernic
12.3.2.2. Ostrzenie ściernic
12.4. Mechanika procesu szlifowania
12.4.1. Zależności kinematyczne
12.4.1.1. Ruch główny
12.4.1.2. Ruch posuwowy
12.4.1.3. Ruch dosuwowy
12.4.1.4. Stosunek prędkości
12.5. Kinematyczna charakterystyka szlifowania
12.5.1. Podstawy klasyfikacji odmian szlifowania
12.5.2. Szlifowanie walcowe zewnętrzne kłowe
12.5.2.1. Szlifowanie z posuwem wzdłużnym
12.5.2.2. Wgłębne zewnętrzne szlifowanie walcowe kłowe
12.5.3. Szlifowanie bezkłowe powierzchni zewnętrznych walcowych
12.5.3.1. Wgłębne walcowe szlifowanie bezkłowe wałków
12.5.3.2. Wzdłużne szlifowanie bezkłowe wałków
12.5.4. Szlifowanie wewnętrznych powierzchni walcowych
12.5.4.1. Szlifowanie wewnętrzne kłowe
12.5.4.2. Szlifowanie wewnętrzne bezkłowe
12.5.4.3. Szlifowanie obiegowe
12.5.5. Szlifowanie płaszczyzn
12.5.5.1. Obwodowe szlifowanie płaszczyzn
12.5.5.2. Czołowe szlifowanie płaszczyzn
12.6. Siły i moc szlifowania
12.7. Jakość powierzchni szlifowanej
13. OBRÓBKA ELEKTROEROZYJNA
13.1. Określenie obróbki erozyjnej
13.2. Podstawy fizykalne
13.3. Obróbka elektroerozyjna
13.3.1. Obróbka elektroiskrowa
13.3.1.1. Generatory relaksacyjne (zależne)
13.3.2. Obróbka elektroimpulsowa
13.3.2.1. Generator impulsowy (niezależny)
13.4. Ciecze dielektryczne i elektrody
13.4.1. Ciecze dielektryczne
13.4.2. Elektrody robocze
13.5. Techniczno-ekonomiczne wskaźniki obróbki elektroerozyjnej
13.5.1. Czynniki wpływające na efekty obróbki elektroerozyjnej
13.5.2. Wskaźniki techniczne obróbki elektroerozyjnej
13.5.2.1. Wydajność obróbki
13.5.2.2. Zużycie względne Brody
13.5.2.3. Stan powierzchni po obróbce elektroerozyjnej
13.6. Zastosowanie obróbki elektroerozyjnej
14. TRENDY ROZWOJOWE OBRÓBKI SKRAWANIEM
LITERATURA