stale szybkotnące HS: stop żelaza z węglem, 0,8-1,2%zawartości węgla, stale wysokostopowe z wolframu, kobaltu, molibdenu (W,Mo,V,Co) przekute z wlewką twardość 62-64 HRC, mogą pracować w temperaturach 600-640*C (zachowują właściwości skrawające), duża odporność na uderzenia Narzędzia mogą być poddawane obróbce cieplnochemicznej: utlenianie, azotowanie i węgloazotowanie- wpływa na wzrost twardości, węgloazotonasiarczanie-zmniejsza współczynnik tarcia, nakładanie powłok metodą PVD (powłoki z kilku warstw węglików tytanu i azotanu tytanu) spiekane mogą zawierać więcej dodatkow stopowych, nawet do 30 %, twardość 65-66 HRC, większa odporność na zużycie, oznaczenia: P-6-5-2
węgliki spiekane: otrzymywane w technologii spieków. Węgliki wolframowe WC+ Co: węglik wolframu+ kobalt, symbol K, oznaczane kolorem czerwonym Wolframowo tytanowe WC+ TiC+ Co: +węglik tytanu symbol P10, P20, M10 Zastosowanie: węgliki gr K- skrawanie materiałów kruchych(żeliwa); metali nieżelaznych, gr.P- do obróbki metali, gr.M- stali nierdzewnych Narzędzia z węglików spiekanych: całościowe narzędzia, łączone w sposób trwały, płytki łączone w sposób rozłączny. Właściwości: mogą pracować w temperaturach 800-900*C, twardość ok. 87-90HRA
Ceramika: tlenkowa (biała): wykonana z tlenku aluminium, duża twardość 91-93 HRA, twardsze i bardziej kruche niż węgliki spiekane, wrażliwe na wahania temp., dosyć odporne chemicznie, zalecane do skrawania ciągłego Tlenkowo- węglikowa (czarna): mieszanka tlenku aluminium i węgliku: mniej odporna chemicznie, bardziej odporna na szoki termiczne, bardziej ciagliwa azotowa (szara): mniej odporna chemiczne, mniej wrażliwa na szoki termiczne sialon Si5-Al-O-N7 odporny na działanie czynników chemicznych, mniej odporny na pęknięcia pod wpływem temp. ceramika kompozytowa SiC węglik krzemu, twardy i wytrzymały.
Zastosowanie: praca w wysokich temperaturach, im większa prędkość tym większa temperatura, obróbka z dużą prędkościąm, kruche- do obróbki przerywanej, tendencja do pękania przy większych drganiach i gorszym stanie technicznym maszyny
Materiały supertrwałe: diament: stosuje się jak naturalny, częściej wytwarzane syntetycznie właściwości: duża twardość, temperatura 700-800*C następuje przemiana alotropowa, skrawanie jest bardzo precyzyjne, narzędzie ostre- można uzyskać bardzo małą chropowatość, nie powinny być stosowane do obróbki żelaza, borazon CBN: duża twardość, podobna do diamentu, temperatura pracy 1200-1400*C, do skrawania żelaza, można wykańczać materiały po obróbce cieplnej, z materiału są tworzone tylko naroża narzędzia
Ciecz obróbkowa- CCS ciecz chłodząco smarująca Zadania: chłodzenie(obniżenie temp. N i PO), smarowanie(zmniejszenie tarcia między N a W i N a PO), oddziaływanie powierzchniowo-aktywne, działanie zmywające (usuwa drobne wiórki, okruchy N), zabezpieczanie przed korozją. Podział: o działaniu głównie smarującym (oleje mineralne, syntetyczne, pochodzenia roślinnego i zwierzęcego) zastosowanie przy małych Vc a dużych naciskach (rozwiercanie, gwintowanie) o działaniu głównie chłodzącym (roztwory wodne(mydel), emulsje) zastosowanie przy dużych Vc (konieczność intensywnego chłodzenia)
OBRÓBKA SKRAWANIEM: (energia mechaniczna) Obróbka wiórowa: narzędzie o określonej liczbie ostrzy, określona geometria ostrza, naddatek jest usuwany w postaci wiórów widocznych gołym okiem Obróbka ścierna: nieokreślona liczba ostrzy, nieokreślona geometria ostrzy, naddatek jest w postaci pyłu(wiórów niewidocznych gołym okiem)
OBRÓBKA EROZYJNA: (inna postać energii) Obróbka elektroerozyjna: wykorzystywana jest energia wyładowań elektrycznych Obróbka elektrochemiczna: wykorzystywana jest energia roztwarzania elektrochemii Obróbka strumienioerozyjna: energia strumieni energetycznych o wys. koncetracji
OBRÓBKA UBYTKOWA: ręczna, ręczno maszyn., maszyn., maszyn. Zautomatyz.
Warunki: twardość N>PO, ruch N względem PO, N- kształt klinowy
Rodzaje: zgrubna, średnio dokładna, dokłądna, b.dokładna
Fazy: wstępna, kształtująca, wykończeniowa
KINEMATYKA SKRAWANIA: ruchy podstawowe: r. główny (obrotowy PO): warunkuje zaistnienie procesu skrawania; r. posuwowy(N): umożliwia kontynuację procesu skrawania; r.pomocnicze: r. przemieszczenia narzędzia do pozycji skrawania
Warstwa wierzchnia: przedmiot po obróbce skrawaniem, zmiany właściwości odkształcenia.
Właściwości stereometryczne: związane z ukształtowaniem powierzchni: struktura geometryczna powierzchni, chropowatość, falistość, wady powierzchniowe, zużycie ścierne.
Właściwość fizyczne: mikrostruktura warstwy wierzchniej, mikrotwardość, naprężenia własne, występują w materiale mimo że nie działają żadne siły.
Rodzaje zużycia ostrza: zużycie mechaniczne: ścierne, wytrzymałościowe: doraźne, zmęczeniowe, katastroficzne, adhezyjne przyciąganie cząsteczkowe, dyfuzyjne przemieszczanie atomów pod wpływem ciepła, chemiczne następują reakcje chemiczne w wys. Temp., cieplne w wys. Temp. Zachodzą zmiany fazowe
Trwałość ostrza zależy od: materiał obrabiany, materiał ostrza, geometria ostrza, jakość powierzchni roboczej, ciecz obróbkowa, parametry obróbki
Drgania Obr.skraw.: nie związane z ukł. OUPN, związane z ukł. OUPN: nie związane z procesem skrawania, związane z p.s.: pochodzące od zmiennych sił skrawania, samowzbudne (powstające wskutek procesu tarcia)
Żeby uniknąć drań: nowe maszyny, odpowiednie fundamentowanie, dobór odpowiedniej geometrii ostrza, zmiana parametrów obróbki, stosowanie tłumików drgań i cieczy obróbkowych
Skrawalność materiału- podatność materiału na obróbkę skrawaniem: wskaźniki: trwałość ostrza lub prędkość skrawania( czym >tym lepiej skrawalny), siła skrawania (czym > tym gorsza skrawalność), chropowatość powierzchni obrabianej (mała chropowatość-lepsza skrawalność), postać wiórów.
Sposoby obróbki wiórowej-toczenie: punktowe: wzdłużne- kierunek ruchu posuwowego jest równoległy do osi PO, poprzeczne- kierunek ruchu posuwającego jest prostopadły do osi PO, skośne , kształtowe, obwiedniowe: odwzorowanie kształtu narzędzia i ruch obrotowy narzędzia po materiale
Pf p.boczna ┴ Pr i ║do kierunku ruchu posuwowego
Po p.ortagonalna ┴Pr i ┴Ps
Pn p.normalna ┴ do krawędzi skrawającej
Ps p.krawędzi skrawającej ┴ Pr i styczna do krawędzi skrawającej
Pp p. tylna ┴ Pr i ┴ Pf
Pr p.podstawowa┴ do wektora ruchu głównego
α k.przyłożenia między styczną do pł. Przyłożenia a Ps
β k.ostrza między styczną do pow. przyłożenia a styczna do pow. natarcia
6 k.natarcia między styczną do pow. Natarcia a Pr
εr k.naroża między Ps a Ps’
kr k.przystawienia między Ps a Pf
‘ odnosi się do pomocniczej pow. Skrawającej
$\text{Vc} = \frac{\text{πDn}}{1000}\ \lbrack\frac{m}{\min}\rbrack$ D(mm) n(Obr/min)
$$\text{ap} = \frac{D - d}{2}\ \lbrack\text{mm}\rbrack$$
siła skrawania: Fc= kc*Ad Ad- pole nominalne przekroju poprzecznego warstwy, skrawanej, kc- zależy od materiału obrabianego i posuwu
wzory empiryczne Fc=Cc•apec•fHC•kc Cc- zespół zależny od obrabianego materiału, apec- głębokość fHC- posów, kc- iloczyn
Kc= Kmc•Kpc•Knc•Kγc•Kkc•Kuc•Krbc•Kcc Kmc- współczynnik, zależy od właściwości, Kpc- postać materiału, Knc- rodzaj narzędzia, Kγc- kąt natarcia, Kkc- kształt powierzchni natarcia, Kuc- kąt przystawienia, Krbc- wskaźnik zurzycia narzędzia, Kcc- ciecz obróbkowa
Wydajność objętości skrawania: Qr= Vp •ap •f • 1000 [mm3/min]
Czas maszynowy $\text{tm} = \frac{L}{\text{Nf}} \bullet i\ ,\text{tm} = \frac{\text{lo} + \text{lp} + \text{lw}}{f \bullet n} \bullet i,\ \text{ts} = \frac{\text{lp}}{f \bullet n} \bullet i\ ,\ \text{ld} = \text{ap}\ \bullet \text{ctq} \bullet \text{μr}$