Obróbka skrawaniem jest to rodzaj obróbki ubytkowej polegający na nadawaniu przedmiotowi obrabianemu kształtu, wymiarów i jakości powierzchni poprzez usuwaniu warstw naddatku w postaci wiórów. Wynik tego procesu (kształt i dokładność) to rezultat współdziałania obrabiarki, narzędzia i uchwytu mocującego część w odpowiednim położeniu w stosunku do osi wrzeciona obrabiarki.
Klasyfikacja sposobów obróbki skrawaniem:
– obróbka wiórowa (wykonywana za pomocą narzędzi skrawających o określonej liczbie ostrzy i znanej ich geometrii, a wióry powstałe ze skrawania mają określoną postać i są widoczne gołym okiem)
– obróbka ścierna (wykonywana za pomocą narzędzi skrawających o nieokreślonej liczbie ostrzy i nieokreślonej geometrii – ostrza twardych ziaren materiału ściernego, a wióry powstałe ze skrawania są niewidoczne gołym okiem).
Rodzaje obróbki skrawaniem:
– zgrubna jest stosowana do usuwania zewnętrznych warstw materiału i zapewnienia w przybliżeniu równomiernych naddatków na dalszą obróbkę; uzyskiwana chropowatość powierzchni Ra powinna się mieścić w 40÷10μm a dokładność wykonania odpowiada tolerancji warsztatowej czyli 14 klasie dokładności;
– kształtująca (średnio dokładna) a więc służąca do nadania kształtu przedmiotu obrabianego zgodnego z rysunkiem; niewielkie naddatki są pozostawiane na powierzchniach, które będą podlegały obróbce wykańczającej; uzyskiwana chropowatość powierzchni Ra wynosi 5÷2,5μm a dokładność wykonania w 9÷11 klasie dokładności;
– wykańczająca (dokładna), aby uzyskać chropowatość powierzchni Ra około 0,63μm i dokładność wykonania w 5÷8 klasie dokładności; najczęściej stosowanym sposobem jest szlifowanie oraz dokładne toczenie i frezowanie;
– bardzo dokładna – żądania dokładności są duże, a chropowatość powierzchni określona parametrem Ra musi wynosić 0,16÷0,01μm;
– ultraprecyzyjna (nanotechologia), gdzie dokładności sięgają 1nm, polega na nadaniu powierzchniom płaskim, walcowym, sferycznym szczególnie dobrej jakości oraz bardzo małej tolerancji wymiaru, kształtu i położenia, sięgających zakresu submikrometrowego; do tego rodzaju obróbki stosuje się najczęściej ostrza o określonej geometrii wykonane z monokrystalicznego diamentu.
Sposoby realizacji obróbki skrawaniem:
– toczenie
– frezowanie
– wiercenie
– rozwiercanie
– pogłębianie
– przeciąganie
– szlifowanie
– struganie i dłutowanie
– gładzenie (honowanie)
– dogładzanie oscylacyjne (superfinish)
– polerowanie.
Narzędzie skrawające nadaje obrobionej części określony kształt, usuwając nadmiar w postaci wiórów. Powierzchnia obrobiona i powierzchnia skrawania powstają w wyniku ruchów narzędzia i przedmiotu obrabianego:
– podstawowych (ruch główny, posuwowy, wypadkowy)
– pomocniczych (przestawczych, jako ruch dosunięcia lub odsunięcia narzędzia oraz ruchy korekcyjne).
Ruch główny – ruch względny narzędzia i przedmiotu, przy którym następuje wcinanie powierzchni natarcia narzędzia w materiał przedmiotu.
Ruch posuwowy – powodujący usunięcie warstwy skrawanej i tworzenie się powierzchni obrobionej (może odbywać się w sposób ciągły lub skokowo).
Ruch wypadkowy – wynika z równoczesnego ruchu głównego i posuwowego.
Rys.1. Podczas toczenia obrabiany materiał obraca się, a narzędzie wykonuje ruch posuwisty. W przypadku frezowania to narzędzie wykonuje ruch obrotowy.
Warunki skrawania w obróbce określamy za pomocą parametrów technologicznych, niezbędnych do ustawienia obrabiarki dla wykonania zaplanowanej obróbki:
– prędkość skrawania vc [m/s], stosunek drogi którą pokona krawędź skrawającą narzędzia w kierunku głównego ruchu roboczego do czasu przebycia tej drogi
gdzie
d – średnica przedmiotu obrabianego [ mm]
n – prędkość obrotowa przedmiotu obrabianego [obr/min]
– posuw f, wyraża wartość przesuniecie narzędzia w czasie jednego obrotu
– głębokość skrawania a, różnica pomiędzy powierzchnią obrabianą, a powierzchnią obrobioną.