1) Przeznaczenie i podział tokarek, frezarek, wiertarek, szlifierek.
Tokarki
Stanowią podstawową grupę obrabiarek przeznaczonych do obróbki zewnętrznych i wewnętrznych powierzchni obrotowych. Kształtowanie tych powierzchni jest dokonywane z zastosowaniem obrotowego ruchu głównego W przedmiotu obrabianego oraz prostoliniowego ruchu posuwowego P narzędzia.
Tokarki są najliczniejszą i jedną z najbardziej zróżnicowanych konstrukcyjnie grup obrabiarek. W grupie tej rozróżnia się następujące ważniejsze podgrupy i odmiany:
tokarki kłowe: uniwersalne, produkcyjne, wielonożowe, kopiarki,
tokarki uchwytowe,
tokarki tarczowe i karuzelowe,
tokarki rewolwerowe,
automaty tokarskie: jednowrzecionowe oraz wielowrzecionowe,
tokarki specjalizowane: do gwintów i zataczarki,
tokarki specjalne (branżowe).
Wiertarki
Są to obrabiarki przeznaczone do obróbki otworów z zastosowaniem narzędzi wykonujących obrotowy ruch główny i prostoliniowy ruch posuwowy.
Podstawowymi zabiegami obróbkowymi wykonywanymi na wiertarkach są: wiercenie, rozwiercanie, pogłębianie i gwintowanie otworów.
W grupie wiertarek rozróżnia się:
wiertarki stołowe i słupowe,
wiertarki stojakowe,
wiertarki promieniowe,
wiertarki rewolwerowe,
wiertarki wielowrzecionowe,
gwinciarki.
Frezarki
Są to obrabiarki, w których obrotowy ruch główny wykonuje zamocowany we wrzecionie frez, a ruchy posuwowe najczęściej przedmiot obrabiany zamocowany na przesuwnym stole. Przeznaczeniem frezarek jest obróbka płaszczyzn oraz powierzchni kształtowych za pomocą frezów walcowych, walcowo-czołowych, głowic frezowych oraz różnego rodzaju frezów kształtowych.
Frezarki budowane są w wielu odmianach konstrukcyjnych, wśród których najbardziej są rozpowszechnione:
frezarki wspornikowe,
o Pionowe
o poziome
frezarki bezwspornikowe,
frezarki wzdłużne,
frezarki kopiarki.
Szlifierki
Są obrabiarkami przeznaczonymi głównie do wykańczającej obróbki powierzchni utwardzonych, wstępnie obrobionych na innych obrabiarkach.
Wśród wielu odmian konstrukcyjnych szlifierek najbardziej są rozpowszechnione:
szlifierki do wałków kłowe i bezkłowe,
szlifierki do otworów,
szlifierki do płaszczyzn,
szlifierki do gwintów,
- szlifierki ostrzarki do narzędzi
2) Stopy żelaza z węglem; wykres równowagi, składniki fazowe i mikrostrukturalne.
Składniki strukturalne
Ferryt - roztwór stały węgla w Feα krystalizujący w układzie regularnym przestrzennie centrowanym. Ze względu na małą zawartość węgla właściwości ferrytu niewiele różnią się od właściwości czystego żelaza α. Występuje również ferryt δ, który jest roztworem stałym węgla w wysokotemperaturowej odmianie żelaza α.
Austenit – roztwór stały węgla w Feγ krystalizujący w układzie regularnym ścienne centrowanym. W stalach węglowych austenit jest trwały powyżej 727°C; jest paramagnetyczny. Wprowadzenie pierwiastków austenitotwórczych np. Mn, Ni obniża zakres istnienia austenitu do temperatury pokojowej.
Ledeburyt – eutektyk, drobnoziarnista mieszanina kryształów Fe3C i austenitu. Tworzy się w temperaturze 1148°C, przy krzepnięciu cieczy o zawartości 4,3%C.
Ledeburyt przemieniony – ledeburyt po przemianie eutektoidalnej, mieszanina Fe3C i perlitu. Po ochłodzeniu do temperatury 727°C austenit ledeburytu przemienia się w perlit, tak, że poniżej tej temperatury występuje mieszanina perlitu i cementytu
Perlit – eutektoid, ferryt i cementyt powstałe z austenitu, zawiera 0,77%C Powstaje z rozpadu austenitu w temperaturze 727°C. Jest zbudowany na przemian z płytek ferrytu i cementytu.
Cementyt – węglik żelaza Fe3C. Zawiera 6,67% mas. C, jest fazą międzymetaliczną. Cementyt jest składnikiem bardzo twardym i jednocześnie bardzo kruchym. W czasie wyżarzania w wysokich temperaturach cementyt ulega rozkładowi na austenit i grafit według reakcji: Fe 3 C → 3Fe + C.
Rozróżnia się następujące rodzaje cementytu:
a) Cementyt I rzędowy (pierwotny) – krystalizuje z fazy ciekłej w wyniku zmniejszenie rozpuszczalności węgla w żelazie
b) Cementyt II rzędowy (wtórny) – wydziela się z austenitu wskutek malejącej rozpuszczalności węgla w żelazie γ
c) Cementyt III rzędowy – wydziela się z ferrytu na skutek malejącej rozpuszczalności węgla w żelazie α
Składniki fazowe: faza ciekła, cementyt, austenit, ferryt
Przemiana perytektyczna – linia HB
ciecz + ferryt ↔ austenit
Przemiana eutektyczna – linia ECF
ciecz ↔ ledeburyt (austenit + cementyt I)
Przemiana eutektoidalna – linia PSK
austenit ↔ perlit (ferryt + cementyt II)
3) Kinematyka ruchu bryły, ruch postępowy, parametry liniowe ruchu
Jeżeli przyjmiemy nieruchomy układ XYZ o początku w punkcie O natomiast z bryłą zwiążemy układ X1Y1Z1 o początku w dowolnym punkcie A to położenie tego punktu względem nieruchomego układu opisuje wektor promień rA. Położenie innego dowolnego punktu M należącego do bryły względem nieruchomego układu określa wektor promień rM natomiast położenie punktu M względem punktu A określa wektor promień qM.
Ruch postępowy bryły
Ruch obrotowy bryły, parametry kołowe ruchu
4) Układ tolerancji i pasowań. Tolerancja wymiaru. Tolerancje kształtu, kierunku, położenia i bicia.
Wykonanie wyrobu o idealnych wymiarach (pojęcie wymiar idealny wprowadzono dla odróżnienia od pojęcia wymiar nominalny) i nominalnym kształcie nie jest możliwe w skutek istnienia pewnych niedoskonałości związanych z obrabiarką, przedmiotem obrabianym i narzędziem. Występowanie odstępstw wyrobu rzeczywistego od idealnego (wyobrażalnego) spowodowało konieczność określenia dopuszczalnych odchyłek. Postać geometryczną wyrobu można opisać, posługując się modelami o różnych stopniach abstrakcji lub konkretyzacji:
Stopień konkretyzacji:
0 – Wymiary idealne, kształt i położenie nominalne
I – Kształt i położenie nominalne, uwzględnione tolerancje wymiarów
II – Kształt geometrycznie idealny, uwzględnione tolerancje wymiarów i tolerancje położenia
III – Uwzględnione tolerancje wymiarów, tolerancje położenia i tolerancje kształtu – nie uwzględniona falistość i chropowatość powierzchni
IV – Uwzględnione tolerancje wymiarów, tolerancje położenia, tolerancje kształtu oraz falistość powierzchni – nie uwzględniono chropowatości powierzchni
V – Uwzględnione tolerancje wymiarów, tolerancje położenia, tolerancje kształtu oraz falistość i chropowatość powierzchni
Stopień abstrakcji jest tym większy, im bardziej model przedmiotu (części maszyny) odbiega od rzeczywistej postaci geometrycznej, natomiast stopień konkretyzacji rośnie, gdy model przedmiotu zbliża się do swej rzeczywistej postaci.
Rozróżnia się cztery rodzaje wymiarów:
zewnętrzne – Z – odległość elementów miedzy którymi jest materiał
wewnętrzne – W – odległość elementów na zewnątrz których ich bezpośrednie otoczenie wypełnione jest materiałem
mieszane – M – odległość elementów powierzchni otoczenie jednego z nich jest wypełnione materiałem wewnątrz wymiaru, a otoczenie drugiego jest wypełnione na zewnątrz
pośrednie – P – odległość elementów z których minimum jeden jest elementem teoretycznym (np. oś , czyli np. odległość pomiędzy osiami otworów)
Wymiar rzeczywisty – wymiar, jaki otrzymano by po przeprowadzeniu bezbłędnego pomiaru. Wymiar rzeczywisty można wyznaczyć tylko w pewnym przybliżeniu, ponieważ każdy pomiar, nawet najdokładniejszy, jest obciążony błędem pomiaru.
Wymiar zaobserwowany – wymiar określony na podstawie pomiaru dokonanego z ustalona dokładnością. Niepewność pomiaru powinna stanowić małą cześć tolerancji mierzonego wymiaru. Wymiar tolerowany – wymiar, którego odchyłki są bezpośrednio określone
Wymiar graniczne – wymiary, miedzy którymi powinien być zawarty lub którym może być równy wymiar rzeczywisty
Wymiar górny – większy z dwóch wymiarów granicznych.
Wymiar dolny – mniejszy z dwóch wymiarów granicznych.
Wymiar nominalny – wymiar, względem którego określa się odchyłki graniczne i odchyłkę zaobserwowana. Wymiar nominalny niejednokrotnie nie mieści się w polu tolerancji.
Wymiar normalny – znormalizowany wymiar nominalny przeznaczony do stosowania w budowie maszyn.
Linia zerowa – prosta odpowiadająca wymiarowi nominalnemu, względem której wyznacza się odchyłki i tolerancje przy ich graficznym przedstawianiu. Odchyłki dodatnie umieszcza się powyżej linii zerowej, ujemne zaś poniżej.
Odchyłka graniczna – różnica algebraiczna wymiaru granicznego (górnego lub dolnego) i wymiaru Przyjęto zasadę oznaczania odchyłek wałków małymi, a otworów wielkimi literami alfabetu łacińskiego
Odchyłka górna – es, ES – odchyłka graniczna będąca różnica algebraiczna wymiaru górnego lub otworu i wymiaru nominalnego.
Odchyłka dolna – ei, El – odchyłka graniczna będąca różnica algebraiczna wymiaru dolnego wałka lub otworu i wymiaru nominalnego.
Odchyłka zaobserwowana – różnica algebraiczna wymiaru zaobserwowanego i nominalnego.
Tolerancja – T – dopuszczalny zakres zmienności wymiaru. Jest to różnica wymiaru górnego B i dolnego A lub różnica algebraiczna odchyłki górnej i dolnej. Tolerancja jest zawsze dodatnia.
Pole tolerancji – oznacza obszar zawarty miedzy prostymi równoległymi do linii zerowej, odpowiadającymi wymiarom lub odchyłkom granicznym. Pole tolerancji przedstawia graficznie wartość tolerancji i jej położenie względem linii zerowej
Pasowanie
Pasowanie określa charakter współpracy otworu i wałka, uwarunkowany wymiarami obu tych elementów przed ich połączeniem. Pasowanie oznacza się np. ø 20H8/f7.
Determinant pasowania – P – różnica między rzeczywistymi wymiarami otworów i wałka
Pmin = Ao – Bw = EI – es
Pmax = Bo – Aw = ES – ei
pasowanie luźne: Pmax > Pmin ≥ 0
pasowanie ciasne: 0 ≥ Pmax > Pmin
pasowanie mieszane: Pmax > 0 > Pmin
5) Charakterystyka podstawowych sposobów obróbki skrawaniem (toczenie, frezowanie, wiercenie, rozwiercanie, pogłębianie, dłutowanie, przeciąganie).
Toczenie
To rodzaj obróbki skrawaniem, w którym ruch główny obrotowy wykonuje przedmiot obrabiany napędzany poprzez wrzeciono tokarki, natomiast ruch pomocniczy posuwowy wykonuje narzędzie. Ze złożenia tych ruchów otrzymuje się względne przemieszczenie narzędzia w odniesieniu do powierzchni obrabianej. Dla powierzchni cylindrycznej i stożkowej ruch ten jest realizowany po linii śrubowej, natomiast dla powierzchni czołowej ruch realizowany jest po torze spiralnym.
Frezowanie
Podczas frezowania ruchem głównym jest ruch obrotowy frezu, natomiast ruch posuwowy jest to ruch przedmiotu obrabianego lub frezu. Narzędziem jest frez wieloostrzowy o kształcie bryły obrotowej. Praca narzędzi nie jest ciągła, to znaczy, że równocześnie pracuje tylko część ostrzy. Powoduje to polepszenie warunków chłodzenia. Z drugiej strony przy frezowaniu grubość warstwy skrawanej przez poszczególne ostrza jest zmienna, a więc i przekrój warstwy skrawanej oraz wióra zmieniają się podczas obróbki. Powoduje to zmianę obciążenia i wpływa ujemnie na żywotność narzędzia.
6) Zgrzewanie – istota i metody
Zgrzewanie polega na łączeniu części metalowych przez ich podgrzanie do stanu ciastowatego lub nadtopienie, a następnie dociśnięciu do siebie w celu uzyskania połączenia. Metody:
Zgrzewanie doczołowe iskrowe
Zgrzewanie tarciowe z przemieszczeniem
Zgrzewanie punktowe
...
mlody23p