Obróbka skrawaniem

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

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

wzor 1

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.