„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

 

 

 

 
 

MINISTERSTWO EDUKACJI 
             NARODOWEJ 

 
 
 

 
 
 
Ryszard Baliński 
 
 
 
 
 

UŜytkowanie i obsługiwanie obrabiarek skrawających 
722[02].Z2.03 

 

 
 

 

 

 

Poradnik dla ucznia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Wydawca  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy 
Radom 2007

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

1

Recenzenci: 

mgr inŜ. Igor Lange 

mgr inŜ. Wiesław Wiejowski 

 

Opracowanie redakcyjne: 
mgr inŜ. Paweł Krawczak 
 
 
Konsultacja: 
mgr Małgorzata Sienna  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Poradnik  stanowi  obudowę  dydaktyczną  programu  jednostki  modułowej  722[02].Z2.03 
„UŜytkowanie  i  obsługiwanie  obrabiarek  skrawających”,  zawartego  w modułowym 
programie nauczania dla zawodu operator obrabiarek skrawających. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Wydawca 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom  2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

2

SPIS TREŚCI 

 

1.  Wprowadzenie  

3 

2.  Wymagania wstępne  

5 

3.  Cele kształcenia  

6 

4.  Materiał nauczania  

7 

4.1.  Fizykochemiczne procesy zuŜycia obrabiarek 

7 

4.1.1.  Materiał nauczania  
4.1.2.  Pytania sprawdzające  
4.1.3.  Ćwiczenia  
4.1.4.  Sprawdzian postępów  

7 

17 
17 
17 

4.2.  Smarowanie części maszyn 

18 

4.2.1.  Materiał nauczania  
4.2.2.  Pytania sprawdzające  
4.2.3.  Ćwiczenia  
4.2.4.  Sprawdzian postępów  

18 
21 
21 
22 

4.3.  ZuŜycie i obsługiwanie eksploatacyjne obrabiarek 

23 

4.3.1.  Materiał nauczania  
4.3.2.  Pytania sprawdzające  
4.3.3.  Ćwiczenia  
4.3.4.  Sprawdzian postępów 

23 
30 
30 
31 

4.4.  Odbiór, transport i fundamentowanie obrabiarek 

32 

4.4.1.  Materiał nauczania  
4.4.2.  Pytania sprawdzające  
4.4.3.  Ćwiczenia  
4.4.4.  Sprawdzian postępów 

32 
43 
43 
44 

4.5.  Zasady bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŜarowej 

i ochrony środowiska 

 

45 

4.5.1.  Materiał nauczania  
4.5.2.  Pytania sprawdzające  
4.5.3.  Ćwiczenia  
4.5.4.  Sprawdzian postępów 

45 
46 
47 
47 

5.  Sprawdzian osiągnięć  

48 

6.  Literatura  

53 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

3

1. WPROWADZENIE

 

 

Poradnik,  będzie  Ci  pomocny  w  przyswajaniu  wiedzy  dotyczącej  zasad  uŜytkowania 

i obsługiwania obrabiarek skrawających. 

W poradniku zamieszczono: 

− 

wymagania  wstępne  określające  umiejętności,  jakie  powinieneś  posiadać  abyś  mógł  bez 
problemów rozpocząć pracę z poradnikiem, 

− 

cele  kształcenia  czyli  wykaz  umiejętności,  jakie  opanujesz  w  wyniku  kształcenia 
w ramach  tej jednostki modułowej, 

− 

materiał  nauczania,  czyli  wiadomości  teoretyczne  konieczne  do  opanowania  treści 
jednostki modułowej,  

− 

zestaw pytań sprawdzających, 

− 

ć

wiczenia zawierające polecenia, sposób wykonania oraz wyposaŜenie stanowiska pracy, 

które pozwolą Ci ukształtować określone umiejętności praktyczne, 

− 

sprawdzian  postępów  pozwalający  sprawdzić  Twój  poziom  wiedzy  po  wykonaniu 
ć

wiczeń, 

− 

sprawdzian  osiągnięć  opracowany  w  postaci  testu,  który  umoŜliwi  sprawdzenie  Twoich 
wiadomości  i  umiejętności  opanowanych    podczas  realizacji  programu  danej  jednostki 
modułowej, 

− 

literaturę związaną z programem jednostki modułowej  umoŜliwiającą  pogłębienie Twej 
wiedzy z zakresu programu tej jednostki.  
Materiał  nauczania  został  podzielony  na  pięć  części.  W  pierwszej  części  znajdziesz 

informacje  związane  z  fizykochemicznymi  procesami  zuŜycia  obrabiarek.  W  części  drugiej 
zawarte zostały podstawowe pojęcia związane ze smarowaniem części maszyn. Informacje na 
temat  zuŜycia  i  obsługiwania  eksploatacyjnego  obrabiarek  zawarte  zostały  w  części  trzeciej. 
Czwarta  część  poświęcona  została  zasadom  odbioru,  transportu  i  fundamentowania 
obrabiarek.  Ostatnia  część  zawiera  informacje  związane  z  bezpieczeństwem  i  higieną  pracy 
podczas uŜytkowania obrabiarek. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

4

 
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Schemat układu jednostek modułowych 

 

 

722[02].Z2 

Podstawy wykonywania obróbki 

skrawaniem 

722[02].Z2.03 

UŜytkowanie i obsługiwanie 

obrabiarek skrawających 

722[02].Z2.02 

Charakteryzowanie obrabiarek 

skrawających 

722[02].Z2.01 

Określenie zasad wykonywania 

obróbki skrawaniem 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

5

2. WYMAGANIA WSTĘPNE 

 

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: 

− 

komunikować się i pracować w zespole,  

− 

dokonywać oceny swoich umiejętności, 

− 

korzystać z róŜnych źródeł informacji, 

− 

rozpoznawać rodzaje rysunków stosowanych w dokumentacji technicznej, 

− 

odczytywać informacje podane na rysunku wykonawczym i złoŜeniowym, 

− 

wykonywać pomiary warsztatowe, 

− 

dobierać materiały konstrukcyjne, 

− 

rozpoznawać części maszyn i mechanizmów,  

− 

określać zasady obróbki skrawaniem, 

− 

charakteryzować obrabiarki skrawające, 

− 

analizować treść zadania, dobierać metody i plan rozwiązania, 

− 

samodzielnie podejmować decyzje,  

− 

przestrzegać przepisów bhp, ochrony przeciwpoŜarowej i ochrony środowiska. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

6

3.

 

CELE KSZTAŁCENIA

 

 

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: 

− 

scharakteryzować fizykochemiczne procesy powodujące zuŜycie i uszkodzenie obrabiarek, 

− 

scharakteryzować rodzaje tarcia oraz wskazać sposoby jego zmniejszania, 

− 

określić rodzaj uszkodzenia obrabiarki oraz jego objawy, 

− 

scharakteryzować obsługę techniczną obrabiarek skrawających, 

− 

wyjaśnić sterowanie przebiegiem pracy obrabiarek, 

− 

obsłuŜyć mechanizmy obrabiarek skrawających, 

− 

obsłuŜyć napędy obrabiarek skrawających, 

− 

obsłuŜyć urządzenia sterujące, 

− 

określić zasady ustawiania i fundamentowania obrabiarek skrawających, 

− 

wykonać konserwację obrabiarki zgodnie z Dokumentacją Techniczno-Ruchową, 

− 

zastosować  przepisy  bezpieczeństwa  i  higieny  pracy,  ochrony  przeciwpoŜarowej  i ochrony 
ś

rodowiska podczas uŜytkowania i obsługiwania obrabiarek.

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

7

4. MATERIAŁ NAUCZANIA 

 

4.1. Fizykochemiczne procesy zuŜycia obrabiarek  

 

4.1.1.  Materiał nauczania 
 

Eksploatacja  maszyn  obejmuje  całość  zagadnień  związanych  z  ich  uŜytkowaniem, 

począwszy od momentu zakupu aŜ do zakończenia eksploatacji. 

Warunkiem racjonalnego uŜytkowania maszyn jest dysponowanie środkami organizacyjnymi 

i  technicznymi,  niezbędnymi  do  zapewnienia  pełnej  gotowości  technologicznej  i  niezawodności. 
MoŜna  to  osiągnąć    między  innymi  przez  zapewnienie  prawidłowej  konserwacji  maszyn  oraz 
staranne wykonywanie niezbędnych napraw. 

Jedną  z  przyczyn  zuŜycia  maszyn  i  urządzeń  jest  istnienie  tarcia  w  ich  zespołach 

i elementach. 

Tarcie  to  zjawiska  przeciwdziałające  ruchowi  względnemu  stykających  się  ze  sobą 

dwóch ciał (tarcie zewnętrzne) lub elementów tego samego ciała (tarcie wewnętrzne). 

W  przyrodzie  tarcie  jest  zjawiskiem  powszechnym  i  stanowi  podstawową  przyczynę 

niszczenia  części  maszyn  i  utraty  ich  właściwości  uŜytkowych.  Wywołuje  powstawanie 
ubytku  materiału  z  powierzchni  i  narastanie  zmian  w  warstwie  wierzchniej  materiału. 
Towarzyszą  mu:  korozja,  erozja,  odkształcenie  plastyczne  itp.  Tarcie  i  towarzyszące  mu 
zuŜywanie  części  maszyn  z  reguły  prowadzą  do  pogorszenia  się  jakości  powierzchni  części 
trących,  co  powoduje  utratę  ich  właściwości  uŜytkowych  lub  nawet  konieczność  wycofania 
z eksploatacji,  a  takŜe  pęknięcia  lub  złamania  części  przy  dostatecznie  duŜym  zmniejszeniu 
ich przekroju, co zawsze jest przyczyną awarii. 

Tarcie powoduje straty energii, zuŜywanie powierzchni części współpracujących i wzrost 

ich  temperatury,  a  takŜe  drgania  i  efekty  akustyczne.  Nie  moŜna  uniknąć  tarcia,  natomiast 
moŜna je złagodzić przez zmianę jego rodzaju. 

W  urządzeniach  mechanicznych  tarcie  występuje  we  wszystkich  zespołach 

i mechanizmach  ruchowych.  MoŜe  mieć  charakter  pozytywny  (poŜądany),  z  czym  mamy  do 
czynienia w takich zespołach, jak: sprzęgła cierne, hamulce, niektóre napędy cięgnowe (paski 
klinowe), przekładnie cierne i inne, lub negatywny, gdy powoduje niepoŜądane opory ruchu, 
a przez  to  straty  energii  i  zuŜywanie  części  współpracujących  –  np.  w  łoŜyskach, 
przekładniach zębatych, prowadnicach i róŜnego rodzaju przegubach. 

RozróŜnia  się  tarcie  wewnętrzne  i  zewnętrzne.  Tarcie  wewnętrzne  to  opór  powstający 

między  elementami  jednego  ciała.  W  ciałach  stałych  tarcie  jest  uzaleŜnione  od  właściwości 
tłumiących  materiałów,  natomiast  w  płynach  od  lepkości.  Opory  tarcia  wewnętrznego 
wynikają z istnienia sił kohezji (sił wzajemnego przyciągania się cząsteczek ciała) i zaleŜą od 
swobody przemieszczania się tych cząsteczek. Najmniejsze występują w gazach, a największe 
w  ciałach  stałych.  Tarcie  wewnętrzne  występuje  równieŜ  w  cieczy  podczas  przesuwania 
względem siebie dwóch ciał oddzielonych całkowicie warstwą cieczy. Nazywa się je tarciem 
płynnym, gdyŜ jest wywołane oporem wewnętrznym warstwy płynu – środka smarnego. 

Tarcie  zewnętrzne  występuje  w  obszarze  styku  dwu  ciał  stałych  będących  w  ruchu  lub 

wprawianych w ruch bez udziału czynnika smarowego. JeŜeli po wierzchnie styku tych ciał są 
elementami  idealnie  sztywnymi  i  pozbawionymi  błędów  kształtu  i  chropowatości,  to  opory 
tarcia zewnętrznego są wynikiem oddziaływania sił powierzchniowych (adhezji). JeŜeli tarciu 
podlegają elementy maszyn, to między nimi występują nie tylko oddziaływania o charakterze 
adhezyjnym,  ale  równieŜ  oddziaływania  mechaniczne  spowodowane  nierównościami 
współpracujących  powierzchni.  Stąd  opory  tarcia  zewnętrznego  to  pokonywanie  zarówno  sił 
adhezyjnych, jak i spójności. Na rysunku 1 przedstawiono klasyfikację rodzajów tarcia. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

8

Rodzaje tarcia 

Ze względu na rodzaj styku 

Ze względu na rodzaj ruchu 

 

Ze względu na cechy styku 

 

Suche 

Płynne 

Graniczne 

Mieszane 

Spoczynkowe 

Ruchowe 

Ś

lizgowe 

Toczne 

 
 
 
 
 
 
 

 
 

 
 

Rys. 1. Rodzaje tarcia [4]. 

 

Tarcie spoczynkowe (statyczne) występuje wtedy, kiedy dwa ciała nie przemieszczają się 

względem  siebie  i  jest  równe  sile,  jakiej  naleŜy  uŜyć,  aby  wprowadzić  w  ruch  jedno  ciało 
względem drugiego. 

Tarcie  ruchowe  (kinetyczne)  występuje  wtedy,  kiedy  dwa  ciała  ślizgają  się  lub  toczą  po 

sobie.  Siła  tarcia  przeciwstawia  się  wówczas  ruchowi  i  powstają  opory  tarcia,  których 
pokonanie  wymaga  odpowiednich  sił.  W  odróŜnieniu  od  tarcia  spoczynkowego,  tarcie 
ruchowe  zawsze  wywołuje  zuŜycie  elementów  trących.  Dzieli  się  je  na  toczne  (potoczyste) 
oraz ślizgowe (posuwiste). 

Tarcie  toczne  występuje  np.  w  łoŜyskach  tocznych,  przekładniach  zębatych  oraz 

w układzie  koło  –  szyna.  Tocząca  się  rolka  powinna  stykać  się  z  teoretycznie  gładką 
powierzchnią. W praktyce rolka ta odkształca się, wywierając pewien nacisk na powierzchnię, 
która  równieŜ  ulega  odkształceniu.  Następują  spręŜyste,  a  niekiedy  nawet  plastyczne 
odkształcenia  obu  materiałów,  powodując  tzw.  styk  strefowy  elementów.  W  strefie  tej 
występuje  tarcie  ślizgowe  zewnętrzne  na  po  wierzchni  elementów  oraz  tarcie  wewnętrzne 
w odkształconej  warstwie  wierzchniej.  Źródłem  oporów  tarcia  tocznego  są  mechaniczno-
molekularne oddziaływania, zachodzące na styku elementów podczas ich przetaczania. 

Tarcie ślizgowe (rys. 2) występuje przy postępowym, postępowo-zwrotnym, obrotowym, 

obrotowo-zwrotnym lub wiertnym ruchu względnym współpracujących elementów.  

 

Rys. 2. Model tarcia ślizgowego [4]. 

Siła tarcia ślizgowego obliczana jest ze wzoru: 

N

T

⋅

=

µ

 [N] 

gdzie: N – siła dociskająca powierzchnie trące w N, 
           µ –  współczynnik tarcia. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

9

Wartość  współczynnika  tarcia  ślizgowego  zaleŜy  m.in.  od  rodzaju  materiałów  oraz  od 

stanu  ich  powierzchni.  W  odniesieniu  do  metali  zawiera  się  ona  w  granicach  0,10–0,25 
(tabl. 1). Tarcie ślizgowe występuje w większości urządzeń mechanicznych. 
 

Tabela 1. Wartości współczynnika tarcia suchego niektórych materiałów [4]. 

Skojarzenie 

Współczynnik 

tarcia µ 

Skojarzenie 

Współczynnik 

tarcia µ 

Stal-Ŝeliwo 

Stal-stal 

Stal-mosiądz 

ś

eliwo-Ŝeliwo 

Mosiądz-Ŝeliwo 

0,18 
0,10 
0,15 
0,16 
0,15 

Stal-miedź 

Stal-polistry 

Stal-poliamidy 

Stal-teflon 

Stal-szkło 

0,10 
0,11 
0,05 
0,04 
0,08 

 

Warunki pracy poszczególnych mechanizmów maszyn są róŜne i zaleŜą od: 

− 

rodzaju  tarcia  uwarunkowanego  rodzajem  ruchu  (ślizgowe,  toczne),  kształtu 
geometrycznego  powierzchni  trących  oraz  obciąŜenia,  rodzaju  tarcia  uwarunkowanego 
smarowaniem lub jego brakiem (suche, płynne, mieszane, graniczne), 

− 

obciąŜenia wywołującego napręŜenia wewnętrzne materiału części trących, 

− 

prędkości poślizgu lub toczenia, 

− 

temperatury otoczenia, 

− 

obecności środowiska agresywnego korozyjnie, 

− 

wnikania między trące powierzchnie niepoŜądanych ciał obcych, 

− 

jakości 

procesu 

eksploatacji 

(tzn. 

uŜytkowania, 

obsługiwania 

i 

płynami 

eksploatacyjnymi, takimi jak środki smarne i paliwa), 

− 

przepływu prądu elektrycznego (w szczególnych przypadkach). 
W  wyniku  zuŜywania  części  maszyn  następuje  pogorszenie  się  stanu  technicznego 

i uŜyteczności  maszyn,  co  objawia  się  zmniejszeniem  ich  sprawności  mechanicznej, 
wzrostem  temperatury  i  natęŜenia  hałasu  podczas  pracy  maszyny  oraz  występowaniem 
nadmiernych drgań na skutek: 

− 

tarcia powodującego niszczenie warstwy wierzchniej par trących, 

− 

zmęczenia prowadzącego do powstania przełomów w wyniku działania zmiennych obciąŜeń, 

− 

korozji  przewaŜnie  obniŜającej  wytrzymałość  i  zmianę  składu  warstwy  wierzchniej 
materiału, 

− 

erozji, naruszającej powierzchnię poddaną przepływowi czynnika gazowego lub ciekłego. 

 

Rys. 3. ZuŜywanie jako proces i zuŜycie jako stan części: j – jednostka zuŜycia (miara), Z

j

 – zuŜycie mierzone  

jako zmiana masy, wymiarów liniowych lub objętości, 0,1,2,.. stan obiektu w chwili obserwacji [4].

 

 

ZuŜywanie  to  proces  zmian  stanu  części,  węzła  kinematycznego,  zespołu  lub  całej 

maszyny  powodujący  utratę  ich  właściwości  uŜytkowych.  Niekiedy  jednak  zmiany  mogą 
wpływać  korzystnie  bądź  stabilizująco  na  te  właściwości.  Na  przykład  podczas  docierania 
maszyny następuje polepszenie jej właściwości uŜytkowych, chociaŜ moŜe temu towarzyszyć 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

10 

ZuŜywanie części maszyn 

Mechaniczne 

Korozyjne 

 

Korozyjno-mechaniczne 
 

Tarcie 

Przekroczenie wytrzymałości 

Korozja chemiczna 

Korozja elektro-chemiczna 

Korozja napręŜeniowa 

Korozja zmęczeniowa 

Korozja-erozja 

niewielki  ubytek  materiału  warstw  wierzchnich  elementów  współpracujących.  Natomiast 
zuŜycie  to  stan  poszczególnych  części,  węzła  kinematycznego,  zespołu  lub  maszyny  na 
określonym etapie procesu zuŜywania. Przedstawiono to na rysunku 3 

ZuŜywania  nie  da  się  uniknąć,  ale  moŜna  i  naleŜy  je  opóźniać.  Ze  względu  na  rodzaj 

oddziałującego  czynnika  rozróŜnia  się  zuŜywanie  mechaniczne,  korozyjne  i  korozyjno-
mechaniczne (rys. 4). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Rys. 4. Rodzaje zuŜywania części maszyn [4].

 

 

W urządzeniach mechanicznych podstawowymi częściami trącymi są: 

− 

łoŜyska ślizgowe poprzeczne pracujące w ruchu obrotowym – tarcie ślizgowe, 

− 

łoŜyska  ślizgowe  poprzeczne  pracujące  w  ruchu  obrotowo-zwrotnym  (wahadłowym)  – 
tarcie ślizgowe, 

− 

prowadnice pracujące w ruchu posuwisto-zwrotnym – tarcie ślizgowe, 

− 

przekładnie zębate pracujące z reguły przy tarciu ślizgowo-tocznym, 

− 

łoŜyska  toczne  o  róŜnym  profilu  elementu  tocznego  i  róŜnym  kierunku  przenoszenia  sił 
(wzdłuŜne, poprzeczne) pracujące przy tarciu tocznym, 

− 

napędy krzywkowe pracujące przy tarciu tocznym lub ślizgowym.  
Trwałość  elementów  maszyn  zaleŜy  od  tego,  czy  między  współpracującymi 

powierzchniami  występuje  tarcie  toczne  czy  ślizgowe.  NaleŜy  dąŜyć  do  zmniejszania  tarcia 
ś

lizgowego  przez  zastosowanie  elementu  pracującego  w  warunkach  tarcia  tocznego  oraz 

dobór odpowiednich środków smarnych. W wyniku tarcia następuje: 

− 

ubytek materiału z powierzchni tarcia, 

− 

zmiana  właściwości  warstwy  wierzchniej  (zwykle  zmniejsza  się  odporność  na 
zuŜywanie), 

− 

pogarszanie  jakości  powierzchni  tarcia,  zwiększenie  chropowatości,  powstanie  rys, 
pęknięć powierzchniowych i jam po wyrwanych cząstkach materiału. 
Zjawiska  cieplne,  które  towarzyszą  tarciu,  powodują  zmiany  strukturalne  w  warstwach 

wierzchnich,  w  związku  z  czym  zmniejsza  się  ich  twardość  i  wytrzymałość.  Przeróbka 
plastyczna  i  prawidłowo  przeprowadzona  obróbka  skrawaniem  uodparnia  tę  warstwę  przed 
zuŜywaniem, natomiast tarcie powoduje takie odkształcenia mechaniczne i zmiany termiczne, 
w  wyniku  których  szybciej  się  ona  zuŜywa.  W  miarę  ubytku  materiału  z  powierzchni, 
odkształcenie  i  inne  zmiany  postępują  w  głąb  materiału.  Wskutek  deformacji  powierzchni, 
gdy  występy  nie  mają  kształtu  ostrza,  lecz  są  zaokrąglone,  następuje  wyrywanie  cząstek 
materiału. Jest to powszechne niemal we wszystkich przypadkach tarcia suchego. 

Łagodniejsze tarcie to jednocześnie mniejsze zmiany w warstwie wierzchniej i mniejszy 

ubytek  materiału,  a  więc  powolniejszy  proces  zuŜywania.  Dlatego  podstawowym  zadaniem 
eksploatatora  jest  stworzenie  takich  warunków,  w  których  wartość  współczynnika  tarcia 
będzie jak najmniejsza. 

W praktyce występuje głównie zuŜywanie mechaniczne, które moŜna po dzielić na dwie 

grupy (rys. 5): 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

11 

− 

zuŜywanie ustabilizowane, 

− 

zuŜywanie nieustabilizowane. 
Podczas  zuŜywania  ustabilizowanego  ubytek  materiału  z  powierzchni  następuje  przez 

cały  czas  trwania  procesu.  W  przypadku  zuŜywania  nieustabilizowanego  w  warstwie 
wierzchniej  elementu  przez  pewien  czas  zauwaŜa  się  jedynie  zmiany  jakościowe,  takie  jak 
zgniot  czy  narastanie  mikropęknięć,  a  zauwaŜalny  ubytek  materiału  występuje  znacznie 
później. 

Do  zuŜywanie  ustabilizowanego  zalicza  się  zuŜywanie:  ścierne,  przez  sczepianie  I  i  II 

rodzaju, w wyniku utleniania oraz scuffing i fretting (terminy te objaśniono na str. 12). 

ZuŜywanie 

ś

cierne 

to 

proces 

niszczenia 

warstw 

wierzchnich 

elementów 

współpracujących  ze  sobą  w  wyniku  skrawającego,  bruzdującego,  rysującego  i  ścinającego 
oddziaływania  nierówności  powierzchni  lub  cząstek  ciał  obcych  (ścierniwa)  oraz  produktów 
zuŜywania  znajdujących  się  między  tymi  powierzchniami.  Proces  ten  wywołują: 
mikroskrawanie, rysowanie, ścinanie i odrywanie nierówności oraz bruzdowanie. 

ZuŜywanie ścierne to zjawisko typowe dla tarcia suchego. Jego intensywność jest bardzo 

duŜa.  W  czystej  formie  występuje  rzadko  —  np.  w  przegubach  gąsienic  pojazdów 
gąsienicowych lub podczas tarcia elementów roboczych maszyn ziemnych o skrawany grunt. 
Powierzchnia  tarcia  przypomina  powierzchnię  po  szlifowaniu  zgrubnym,  jest  czysta,  nie  ma 
ś

ladów sczepień ani głębokiego wyrywania. Warstwa wierzchnia jest zazwyczaj odkształcona 

jedynie spręŜyście. 

ZuŜywanie  przez  sczepianie  I  rodzaju  (przez  sczepianie  tarciowe,  adhezyjne)  to  proces 

intensywnego  niszczenia  powierzchni  tarcia  z  plastycznym  odkształceniem  warstwy 
wierzchniej.  Pojawiają  się  wówczas  miejscowe  sczepienia  (połączenia)  metaliczne  obu 
powierzchni  trących  oraz  następuje  ich  niszczenie  w  wyniku  odrywania  cząstek  metalu. 
Powierzchnia  tarcia  ma  rysy,  których  kierunek  odpowiada  kierunkowi  ruchu.  Takie 
zuŜywanie  występuje  przy  stosunkowo  niewielkich  prędkościach  względnych,  duŜych 
naciskach i zbyt ubogim smarowaniu. Po zbliŜeniu się występów nierówności powierzchni na 
odległość  działania  sił  międzyatomowych  następuje  ich  sczepianie  tarciowe,  a  następnie 
ś

cinanie  tych  połączeń.  Procesowi  temu  towarzyszy  niezbyt  wysoka  temperatura,  dlatego 

mówi  się  o  zgrzewaniu  na  zimno.  W  jego  wyniku  następuje  zwiększenie  chropowatości 
i powstawanie  głębokich  wyrw  na  powierzchniach  elementów  trących  połączone 
z nalepianiem cząstek metalu, umocnienie warstwy wierzchniej elementów oraz obniŜenie ich 
wytrzymałości  zmęczeniowej.  Skuteczną  metodą  przeciwdziałającą  temu  procesowi  jest 
obfitsze smarowanie. 

ZuŜywanie  przez  sczepianie  II  rodzaju  (przez  zrastanie  tarciowe,  cieplne)  występuje 

podczas  intensywnego  niszczenia  powierzchni  metali  wskutek  tarcia  ślizgowego  i  jest 
wywołane nagrzaniem strefy tarcia do temperatury zmiękczenia metalu. Występuje w wyniku 
duŜych  nacisków  i  duŜych  prędkości  względnych.  Warstwa  wierzchnia  zostaje  wyraźnie 
i głęboko  odkształcona.  Powierzchnia  tarcia  jest  bardzo  chropowata,  ma  kolor  srebrny  lub 
ciemnoniebieski,  co  świadczy  o  jej  wysokiej  temperaturze.  Taki  wygląd  powierzchni 
wskazuje na brak środka smarnego oraz na zbyt częste i długotrwałe przeciąŜenia powodujące 
tarcie  suche.  Wystąpienie  pierwszych  śladów  takiego  zuŜycia  (spowodowanych  np. 
chwilowym brakiem środka smarnego) utrudnia uzyskanie stabilnej warstwy smarnej, zwanej 
klinem  smarowym.  ZuŜycie  takie  uniemoŜliwia  dalszą  pracę  mechanizmów  precyzyjnych, 
a nawet  zespołów  maszynowych.  Usunięcie  skutków  zuŜywania  cieplnego,  nawet 
w początkowej fazie, wymaga naprawy. 

ZuŜywanie  w  wyniku  utleniania  występuje  na  skutek  reakcji  metalu  z  tlenem,  zarówno 

podczas  tarcia  ślizgowego,  jak  i  tocznego,  i  jest  typowe  dla  części  obficie  smarowanych. 
Podczas tarcia tocznego towarzyszy mu zawsze zuŜywanie zmęczeniowe (łuszczenie, pitting). 
Powierzchnia  tarcia  jest  czysta,  przewaŜnie  błyszcząca,  pokryta  dość  duŜymi,  czasem 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

12 

błyszczącymi  róŜnobarwnymi  plamami  –  od  srebrnej  do  jasnoniebieskiej lub jasnobrunatnej. 
Warstwa  wierzchnia  jest  nieznacznie  odkształcona.  Proces  ten  występuje  w  urządzeniach 
mechanicznych, szczególnie w przypadku tzw. tarcia granicznego. Intensywność procesu jest 
najmniejsza  w  porównaniu  z  innymi  rodzajami  zuŜywania,  zatem  naleŜy  tworzyć  warunki 
sprzyjające zuŜywaniu przez utlenianie, a eliminować zuŜywanie przez sczepianie. 

 

Rys. 5. Grupy i rodzaje zuŜywania mechanicznego metalowych części maszyn w wyniku tarcia [4]. 

 

Scufjing  (ang.  scuff  –  zdzierać)  to  gwałtowne  zuŜywanie  ścierne  i  adhezyjne, 

spowodowane  przerwaniem  warstwy  smarnej  (w  wyniku  duŜego  obciąŜenia)  lub 
zastosowania zbyt cienkiej warstwy smarnej. Podczas procesu następuje łączenie i rozrywanie 
połączeń  wierzchołków  nierówności  współpracujących  powierzchni.  Scuffing  moŜe  być 
lekki,  umiarkowany  i  intensywny  –  przy  intensywnym  występuje  zadzieranie  powierzchni 
współpracujących  elementów  (pod  wpływem  ciepła).  Scuffing  powoduje  zachwianie 
równowagi  termicznej  i  mechanicznej  w  węzłach  tarcia,  czego  wynikiem  jest  lawinowy 
proces zuŜywania. 

Fretting  (ang.  frett  –  wgryzać,  strzępić)  to  zuŜywanie  mechaniczne  połączeń 

spoczynkowych poddanych drganiom. W procesie tym występuje jednoczesne oddziaływanie 
adhezyjne  (sczepianie)  oraz  intensywne  utlenianie.  PoniewaŜ  powierzchnia  zuŜyta  jest 
podobna  do  powierzchni  skorodowanej,  czasami  fretting  jest  mylnie  klasyfikowany  jako 
zuŜywanie korozyjne. 

ZuŜywanie  nieustabilizowane  przez  łuszczenie  (spalling  –  ang.  spali  –  odprysk)  jest 

procesem  dynamicznym,  zmęczeniowym,  występującym  podczas  tarcia  tocznego  przy  braku 
lub  niedostatku  środka  smarnego,  np.  w  przekładniach  zębatych  i  łoŜyskach.  Polega  na 
stopniowym  narastaniu  napręŜeń  w  warstwie  wierzchniej,  a  następnie  tworzeniu 
i rozprzestrzenianiu  się  mikropęknięć  prowadzących  do  wypadania  cząstek  materiału 
z podłoŜa.  Na  powierzchniach  tarcia  powstają  kratery  i  wŜery.  Pierwsze  mikropęknięcie 
pojawia  się  w  miejscu  największego  wytęŜenia  materiału  w  wyniku  wielokrotnego  działania 
maksymalnych napręŜeń stycznych. Szybko powstają kolejne mikropęknięcia. W wyniku ich 
łączenia płatki materiału oddzielają się, pozostawiając wgłębienia w kształcie ściętego stoŜka. 
Powierzchnia tarcia nie wykazuje śladów mikroskrawania i między wŜerami pozbawiona jest 
ś

ladów ścierania. Procesowi łuszczenia towarzyszy utlenianie odsłoniętego materiału warstwy 

wierzchniej. 

ZuŜywanie  gruzełkowe  (pitting  –  ang.  pitt  –  wgłębienie)  spowodowane  jest  tarciem 

tocznym  w  obecności  środka  smarnego.  Proces  zuŜywania  w  porównaniu  z  łuszczeniem  ma 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

13 

charakter  bardziej  intensywny.  Wskutek  zmęczenia  warstwy  wierzchniej  pod  wpływem 
cyklicznych  obciąŜeń  powstają  mikro  szczeliny.  W  strefach  styku  czynnik  smarujący  jest 
wciskany  w  te  mikroszczeliny  pod  duŜym  ciśnieniem  i  tworzy  kliny  smarowe.  Przetaczanie 
się  współpracującego  elementu  tocznego  powoduje  zamykanie  się  szczelin  z  równoczesnym 
odkształceniem materiału oraz ogromny wzrost ciśnienia czynnika smarującego zamkniętego 
w  szczelinie.  W  wyniku  dynamicznego  działania  klinów  smarowych  mikroszczeliny  są 
rozłupywane.  Powierzchnia  tarcia  ma  dość  gęsto  rozłoŜone  ślady  wyrwań,  z  reguły 
w kształcie  koła.  Między  wgłębieniami  powierzchnia  jest  gładka,  bez  śladów  sczepień 
adhezyjnych. Kratery pittingowe (miejsca wyrwań) są niebezpieczne — tworzą karby i mogą 
być  źródłem  pęknięć  zmęczeniowych.  Pitting  występuje  najczęściej  w  łoŜyskach  tocznych, 
napędach krzywkowych i przekładniach zębatych.  

Rozpatrzmy  teraz  proces  zuŜywania  mechanicznego.  W  przypadku  tarcia  ślizgowego 

powodującego  zuŜywanie  ścierne,  adhezyjne,  erozyjne  i  fretting  wyodrębnia  się  trzy  typowe 
okresy: 

− 

docieranie, 

− 

zuŜywanie umiarkowane – normalna praca, zwykle o stałej intensywności, 

− 

zuŜywanie awaryjne (patologiczne). 
Proces  zuŜywania  części  współpracujących  dla  wymienionych  rodzajów  zuŜywania 

przedstawiono na rysunku 6. 

 

Rys.  6.  Proces  zuŜywania  ustabilizowanego  współpracujących  części  wskutek  tarcia  lub  erozji:  1  –  zuŜycie 

podczas  tarcia  ślizgowego,  2  –  nośność  powierzchni  (zdolność  do  przenoszenia  obciąŜenia)  podczas 
tarcia  ślizgowego,  3  –  intensywność  zuŜywania  podczas  tarcia  ślizgowego,  4  –  zuŜycie  podczas  tarcia 
tocznego,  I,  II,  III  –  odpowiednio:  docieranie,  okres  normalnej  pracy  i  przekroczenie  dopuszczalnego 
luzu pary trącej: Z – zuŜycie, I – intensywność zuŜywania [4].

 

 

Okres  I,  zwany  docieraniem,  jest  stosunkowo  krótki,  a  zarazem  bardzo  waŜny  dla 

prawidłowego  działania  urządzenia.  Następuje  wówczas  dogładzanie  i  dopasowywanie  się 
współpracujących  powierzchni.  W  początkowej  fazie  ubytki  materiału  są  dość  intensywne. 
W końcu  okresu  rzeczywista  powierzchnia  styku  obu  części  powiększa  się,  maleje 
intensywność  zuŜywania  oraz  stabilizuje  się  stan  napręŜeń  i  odkształceń  w  warstwie 
wierzchniej. 

Okres  II  to  normalna  praca  elementów  maszyn.  Charakteryzuje  się  powolnym 

przebiegiem  zachodzących  zjawisk  oraz  zmniejszoną  i  prawie  stałą  intensywnością 
zuŜywania. Trwałość części maszyn określa się na podstawie tego okresu. 

Okres III zaczyna się w chwili, gdy następuje przekroczenie dopuszczalne go luzu danej 

pary  trącej.  Wówczas  występuje  zakłócenie  normalnej  współpracy  części,  co  objawia  się 
stukami,  nadmiernym  nagrzewaniem  się,  obniŜeniem  sprawności  mechanicznej,  wzrostem 
zuŜycia  środka  smarnego,  obniŜeniem  dokładności  oraz  sztywności  połączenia.  Dalsza 
eksploatacja w tych warunkach powoduje zniszczenie lub awarię pary trącej. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

14 

W  przypadku  tarcia  tocznego  zmiany  zachodzące  w  okresie  docierania  i  zuŜywania 

normalnego,  wywołane  zgniotem  materiału  warstwy  wierzchniej,  są  w  zasadzie 
niezauwaŜalne. Wskutek zmian zmęczeniowych w tej warstwie, po pewnym czasie następuje 
wypadanie  z  niej  cząstek  materiału  (pitting  lub  łuszczenie),  co  jest  początkiem  zuŜywania 
lawinowego, awaryjnego. 

Długość oraz intensywność poszczególnych okresów zuŜywania zaleŜą od: 

− 

cech  konstrukcyjnych  współpracujących  części,  kształtu  ich  powierzchni,  rodzaju 
materiałów, obciąŜenia i smarowania, 

− 

cech  technologicznych  współpracujących  części:  rodzaju  ostatecznej  obróbki,  jakości 
obróbki cieplnej lub cieplno-chemicznej, chropowatości powierzchni i jakości montaŜu, 

− 

cech  eksploatacji:  prawidłowego  uŜytkowania,  konserwacji  oraz  obsługi  między 
naprawami. 
Zupełnie  inaczej  przebiega  zuŜywanie  w  wyniku  łuszczenia  (spallingu)  oraz  zuŜywania 

gruzełkowego (pittingu). 

RozwaŜmy jak przebiega zuŜywanie mechaniczne wskutek przekroczenia wytrzymałości 

doraźnej lub zmęczeniowej. 

Dotychczasowe  rozwaŜania  dotyczyły  procesów  zuŜywania  przede  wszystkim  warstwy 

wierzchniej części. Niszczenie mechaniczne powstaje nie tylko w wyniku tarcia, lecz równieŜ 
na  skutek  odkształceń  plastycznych  i  zmęczenia.  Odkształcenia  trwałe,  powodujące 
uszkodzenia  elementów  maszyn,  powstają  w  wyniku  działania  obciąŜeń  statycznych 
i dynamicznych,  których  wartości  przekraczają  granicę  spręŜystości  materiału.  Powstają  one 
równieŜ  po  osiągnięciu  przez  materiał  granicznej  liczby  cykli  zmęczeniowych  przy 
obciąŜeniach zmiennych, których wartość nie przekracza granicy spręŜystości materiału. 

Niszczeniem  zmęczeniowym  materiału  nazywa  się  zmiany  występujące  w  nim  podczas 

działania  okresowo  zmiennych  odkształceń  lub  napręŜeń,  które  powodują  zmniejszenie 
wytrzymałości  i  trwałości,  a  nawet  całkowite  zniszczenie.  Najczęściej  jest  to  awaryjny 
przypadek niszczenia i dlatego części maszyn projektuje się z duŜym zapasem wytrzymałości 
zmęczeniowej. 

Wartości obciąŜeń i napręŜeń podczas pracy maszyn zmieniają się cyklicznie. Powoduje 

to  spadek  wytrzymałości  materiału.  Elementy  konstrukcyjne  pękają  wskutek  zmęczenia 
materiału.  Pęknięcia  te  często  są  niezauwaŜalne,  a  więc  zniszczenie  następuje 
niespodziewanie. 

Pęknięcia  zmęczeniowe  zwykle  powstają  w  miejscach  gwałtownego  wzrostu  napręŜeń 

wywołanych obecnością karbów (o charakterze konstrukcyjnym lub technologicznym – pory, 
wtrącenia,  nacięcia,  rysy  powierzchniowe,  korozja,  podtoczenia,  nawiercenia,  nagłe  zmiany 
przekroju  elementu  konstrukcyjnego).  Pęknięcia  zaczynają  się  zwykle  na  powierzchni 
i stopniowo  postępują  w  głąb  materiału,  aŜ  osiągną  przekrój  krytyczny  elementu.  Jeśli 
przekrój ten zostanie dostatecznie osłabiony, następuje nagłe pęknięcie elementu. 

W  przełomach  zmęczeniowych  moŜna  wyróŜnić  dwie  strefy.  Pierwsza,  nazywana  strefą 

zniszczenia  zmęczeniowego,  ma  zwykle  powierzchnię  gładką,  często  błyszczącą.  Druga  – 
strefa  przełomu  zmęczeniowego  —  ma  wygląd  bardziej  gruboziarnisty;  powstaje  nagle, 
w ostatnim okresie pracy elementu, i nazywa się strefą doraźną lub strefą dołamania. 

Wytrzymałość zmęczeniową moŜna zwiększyć przez: 

− 

wyeliminowanie  ostrych  przejść  i  podcięć  oraz  obszarów  gwałtownego  spiętrzenia 
napręŜeń  (w  tym  celu  stosuje  się  zaokrąglenia  i  opływowe  kształty,  które  zapewniają 
łagodne, stopniowe zmiany napręŜeń w przekrojach elementu), 

− 

unikanie ostrych rys podczas obróbki powierzchni, 

− 

zapobieganie w trakcie obróbki odwęgleniu powierzchni, 

− 

kontrolowanie  lub  zapobieganie  korozji,  erozji  i  agresji  chemicznej  podczas  pracy 
urządzenia, 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

15 

− 

zmianę konstrukcji polegającą na eliminowaniu połączeń pasowanych na wcisk, kołków 
i innych  części  łączących,  które  zawsze  wywołują  zaburzenia  w  makroskopowym  stanie 
napręŜeń, 

− 

wywołanie  odpowiedniego  zgniotu  w  warstwie  wierzchniej,  szczególnie  w  miejscach 
spiętrzenia  napręŜeń  (powierzchnie  elementu  poddaje  się  krąŜ  kowaniu,  śrutowaniu, 
młotkowaniu lub innego rodzaju obróbce plastycznej). 
Kolejnym sposobem zuŜycia jest zuŜywanie korozyjne. 
Korozja  to  niszczenie  metali  pod  wpływem  chemicznej  lub  elektrochemicznej  reakcji 

z otaczającym  środowiskiem.  Przebiega  ona  z  róŜną  intensywnością,  zaleŜną  od  warunków 
eksploatacji  metalu  oraz  jego  składu  i  struktury.  Korozji  ulegają  prawie  wszystkie  metale 
techniczne z wyjątkiem złota, srebra i platyny. Niszczenie korozyjne towarzyszy eksploatacji 
wszystkich  maszyn  i  urządzeń  mechanicznych,  a  straty  nim  spowodowane  niekiedy 
wielokrotnie  przewyŜszają  skutki  zuŜywania  mechanicznego.  Odrębnym  problemem  jest 
bezpieczeństwo  pracy  urządzeń  naraŜonych  na  korozję,  których  awaria  moŜe  mieć 
szczególnie  niebezpieczne  skutki.  Dotyczy  to  części  samolotów,  turbin,  reaktorów 
ciśnieniowych, mostów itp. 

Korozja  chemiczna  to  niszczenie  metali  w  wyniku  działania  na  nie  suchych  gazów  lub 

cieczy  nieprzewodzących  prądu  elektrycznego  (np.  chlorowców,  siarki).  Warstwa  korozyjna 
powstaje  w  wyniku  zaadsorbowania  gazu,  który  następnie  zostaje  zdysocjowany  dzięki 
powinowactwu  z  metalem  lub  wskutek  podwyŜszenia  temperatury.  Zdysocjowany  gaz 
wchodzi  w  reakcję  z  metalem,  tworząc  na  jego  powierzchni  cienką  warstwę  związku 
chemicznego. Warstwy powstające z produktów korozji mogą szczelnie i trwale przylegać do 
powierzchni metalu lub łatwo od niej odpryskiwać. W pierwszym przypadku produkty korozji 
stanowią  ochronę  przed  dalszym  agresywnym  działaniem  środowiska,  w  drugim  zaś  metal 
szybko  ulega  zniszczeniu,  poniewaŜ  warstwy  odpryskujące  odsłaniają  nowe  jego 
powierzchnie, które następnie korodują. 

Korozja  elektrochemiczna  to  niszczenie  metalu  wskutek  zetknięcia  się  go  z  wodą  lub 

roztworem,  które  mogą  stanowić  elektrolit  przewodzący  prąd  między  lokalnymi  ogniwami 
znajdującymi  się  na  powierzchni  metalu.  Tworzeniu  się  tych  ogniw  sprzyjają 
zanieczyszczenia  występujące  w  metalach  oraz  niejednorodność  ich  składu  chemicznego 
i struktury.  W  wyniku  działania  ogniwa  pod  wpływem  tlenu  następują  zmiany  chemiczne 
materiału  (np.  Ŝelaza  w  wodorotlenek  Ŝelaza).  Wstrzymanie  dopływu  tlenu,  podobnie  jak 
usunięcie  elektrolitu,  powoduje  zatrzymanie  korozji.  Korozja  elektrochemiczna  bardzo 
agresywnie atakuje metale, szczególnie Ŝelazo i jego stopy. 

Objawem  zniszczenia  korozyjnego  moŜe  być  rdzewienie  (np.  na  skutek  utleniania), 

pękanie  lub  spadek  wytrzymałości  mechanicznej  albo  ciągliwości  metali.  Ze  względu  na 
wygląd  zewnętrzny  metali  lub  zmianę  ich  właściwości  fizycznych,  proces  korozji  moŜna 
podzielić na cztery grupy: 
1.  Korozja  równomierna  obejmuje  całą  powierzchnię  materiału.  Do  tej  grupy  zalicza  się 

rdzewienie Ŝelaza i matowienie (utlenianie powierzchniowe) srebra. 

2.  Korozja  wŜerowa  występuje  tylko  w  pewnych  miejscach  w  postaci  plam  lub  wŜerów 

często sięgających głęboko w materiał. NaraŜone są na nią metale, na które działa szybko 
przepływająca ciecz, stąd nazywa się ją teŜ korozją uderzeniową lub korozjo-erozją. 

3.  Odcynkowanie  (rodzaj  korozji,  któremu  ulegają  stopy  cynku)  i  korozja  selektywna 

(parting). 

4.  Korozja  międzykrystaliczna,  lokalna,  przebiegająca  na  granicy  ziaren  metalu,  powoduje 

spadek  jego  wytrzymałości  i  ciągliwości.  Postępuje  ona  bardzo  szybko,  atakując  głębiej 
połoŜone  warstwy,  co  czasem  jest  przyczyną  katastrofalnych  zniszczeń.  Korozja 
międzykrystaliczna  występuje  często  w  nieprawidłowo  obrabianej  cieplnie  stali 
kwasoodpornej i duralowych stopach aluminium (4% Cu). 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

16 

Kolejnym  rodzajem  zuŜycia  jest  zuŜywanie  korozyjno-mechaniczne,  spowodowane 

korozją  oraz  mechanicznym  oddziaływaniem  współpracujących  elementów.  Ze  względu  na 
specyfikę  czynnika  mechanicznego  moŜna  wyróŜnić  trzy  główne  procesy  określające 
mechanizm tego zuŜywania: 
1.  Korozja  napręŜeniowa  jest  wynikiem  jednoczesnego  działania  statycznych  napręŜeń 

rozciągających  oraz  środowiska.  Następstwem  jej  są  pęknięcia  części  maszyn. 
W procesie wyróŜnia się: 

− 

okres początkowy – następuje przebicie warstewki ochronnej materiału; uszkodzenia 
mają charakter elektrochemiczny, 

− 

okres  rozprzestrzeniania  pęknięć  –  przebiega  bardzo  szybko  i  głównie  na  drodze 
mechanicznej,  

− 

okres lawinowego niszczenia. 

2.  Korozja  zmęczeniowa  jest  wynikiem  współdziałania  korozji  elektrochemicznej 

i zmiennych  napręŜeń  spowodowanych  powstawaniem  ostrych  wŜerów  przechodzących 
w pęknięcia wypełnione produktami korozji. Jednoczesne działania napręŜeń cyklicznych 
i agresywnego  środowiska  ciekłego  obniŜają  wytrzymałość stali na zmęczenie od 1,5 do 
10  razy.  NapręŜenia  zmienne  powstające  w  wyniku  obciąŜeń  cyklicznych  wywołują 
korozję  międzykrystaliczną  i  śródkrystaliczną.  Uszkodzenie  spowodowane  korozją 
zmęczeniową  jest  znacznie  większe  niŜ  suma  uszkodzeń  wynikających  z  samego 
napręŜenia zmiennego i korozji elektrochemicznej. 

3.  ZuŜywanie  erozyjne  (odmiana  zuŜywania  korozyjno-erozyjnego)  to  proces  niszczenia 

warstwy  wierzchniej  elementów  maszyn  polegający  na  powstawaniu  ubytków  materiału 
w wyniku oddziaływania cząstek ciał stałych, cieczy i gazów o duŜej energii kinetycznej 
lub  prądu  elektrycznego.  Występuje  przede  wszystkim  w  maszynach  przepływowych 
i wynika  z  przemieszczania  się  z  duŜą  prędkością  czynnika  roboczego  (w  dyszach 
silników  rakietowych,  silnikach  helikopterów,  filtrach  cyklonowych,  instalacjach  do 
przeróbki  ropy  naftowej)  oraz  w  maszynach  elektrycznych.  Charakter  zuŜywania 
erozyjnego zaleŜy od warunków, w jakich występuje ubytek materiału. 
Przeciwdziałanie  zuŜywaniu  części  maszyn  polega  na  stworzeniu  moŜliwości 

złagodzenia  owych  procesów.  Na  przykład  zamiast  zuŜywania  wskutek  sczepiania 
pierwszego  rodzaju  węzły  tarcia  naleŜy  zaprojektować  tak,  aby  zuŜywanie  następowało  w 
wyniku utleniania. 

JuŜ na etapach projektowania i wytwarzania urządzenia naleŜy: 

− 

właściwie dobrać pary trące i materiały do ich wyprodukowania, 

− 

właściwie zaprojektować układy smarowania, 

− 

zapewnić odpowiednią jakość warstw wierzchnich współpracujących części, 

− 

prawidłowo dobrać pary montaŜowe i zapewnić czysty montaŜ, 

− 

zapewnić odpowiednią regulację. 
Powszechnie  stosuje  się  metody  fizycznego  i  chemicznego  nanoszenia  twardych, 

cienkich  warstw  na  współpracujące  powierzchnie.  Według  dotychczasowe  go  stanu  wiedzy 
im  twardsza  jest  warstwa  wierzchnia,  tym  jest  ona  odporniejsza  na  zuŜywanie  ścierne. 
Materiałami stosowanymi na te warstwy są: TiN, TiC, Al

2

O

3

, syntetyczny diament oraz róŜne 

kompozycje wielowarstwowe wymienionych i innych związków. 

Podczas eksploatacji naleŜy zapewnić: 

− 

ciągłość smarowania (utrzymanie warunków tarcia płynnego), co zmniejsza opory ruchu, 

− 

właściwą regulację, 

− 

ochronę przed korozją, 

− 

unikanie przeciąŜeń, 

− 

właściwą temperaturę pracy par ruchowych. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

17 

4.1.2. Pytania sprawdzające 

 
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  Jakie są rodzaje tarcia? 
2.  Jakie są rodzaje korozji? 
3.  Jakie są okresy zuŜywania współpracujących części? 
4.  Jaki jest ogólny podział zuŜycia maszyn? 
5.  Jak przeciwdziałać zuŜyciu? 

 

4.1.3. Ćwiczenia 
 

Ćwiczenie 1 

Dokonaj analizy zuŜycia części, na podstawie próbek uszkodzonych elementów maszyn. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  dokonać oględzin zestawu próbek uszkodzeń, 
2)  przeanalizować swoje spostrzeŜenia, 
3)  przedstawić je nauczycielowi. 

 

WyposaŜenie stanowiska pracy: 

− 

zestaw próbek, 

− 

mikroskop warsztatowy 

− 

arkusze papieru,  

− 

mazaki. 

 

4.1.4. Sprawdzian postępów 

 

 

Czy potrafisz: 
 

Tak 

Nie 

1)  sklasyfikować rodzaje tarcia? 

 

 

2)  zanalizować  proces  zuŜywania  ustabilizowanego  współpracujących 

części? 

 

 

 

 

3)  określić proces zuŜywania nieustabilizowanego współpracujących 

części? 

 

 

 

 

4)  zanalizować warunki pracy mechanizmów maszyn? 

 

 

5)  rozróŜnić zuŜycie korozyjne? 

 

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

18 

4.2. Smarowanie części maszyn 

 

4.2.1. Materiał nauczania 

 

Smarowaniem  nazywa  się  wprowadzenie  substancji  smarującej  między  powierzchnie 

trące oraz związane z tym przekształcenie tarcia suchego w płynne lub mieszane. Racjonalne 
smarowanie,  oprócz  znacznego  zmniejszenia  intensywności  tarcia  i  przedłuŜenia  trwałości 
maszyn, przyczynia się takŜe do zwiększenia sprawności mechanicznej. 

Spośród wielu funkcji środków smarnych naleŜy wymienić przede wszystkim: 

− 

zmniejszenie oporów tarcia, co zmniejsza straty energii oraz zuŜycie urządzeń, 

− 

usuwanie zanieczyszczeń ze współpracujących powierzchni, 

− 

ochronę przed korozją, 

− 

odprowadzenie ciepła z obszaru tarcia, 

− 

amortyzację drgań i obciąŜeń uderzeniowych, 

− 

zmniejszanie luzów i skutków ich powiększania się w połączeniach ruchowych. 
Smarami  nazywamy  płynne  bądź  stale  substancje  stosowane  do  oddzielania  trących 

powierzchni  mechanizmów,  w  celu  zmniejszenia  ich  zuŜycia  i  zmniejszenia  oporów  tarcia, 
a co  za  tym  idzie  zmniejszenia  rozproszenia  energii.  Przez  wprowadzenie  pomiędzy 
powierzchnie trące oleju lub smaru dąŜy się do zamiany tarcia suchego na znacznie mniejsze 
tarcie płynne.  

Ś

rodki  smarne  stosowane  w  eksploatacji  urządzeń  mechanicznych  moŜna  podzielić 

następująco: 
1.  ze względu na przeznaczenie: 

− 

płynne silnikowe (oleje silnikowe), 

− 

płynne przekładniowe (oleje przekładniowe), 

− 

płynne wrzecionowe (oleje wrzecionowe), 

− 

smary plastyczne do łoŜysk ślizgowych i tocznych, 

− 

ś

rodki smarne specjalne, 

2.  ze względu na konsystencję: 

− 

płynne (ciecze, gazy), np. olej, powietrze, 

− 

smary plastyczne, 

− 

stałe, np. grafit, dwusiarczek molibdenu (MoS

2

), 

3.  ze względu na pochodzenie: 

− 

mineralne – otrzymywane z ropy naftowej, 

− 

organiczne – otrzymywane z tłuszczów organicznych, np. olej rzepakowy; ich wadą 
jest to, Ŝe ulegają starzeniu, zaletą zaś biodegradowalność, 

− 

syntetyczne – otrzymywane w wyniku syntezy chemicznej. 

Najkorzystniejsze warunki smarowania uzyskuje się dzięki środkom smarnym płynnym –

olejom. Stosuje się je do części silnie obciąŜonych, pracujących z duŜą prędkością obrotową, 
kiedy to wydzielają się znaczne ilości ciepła. W innych przypadkach – oraz gdy nie moŜna ze 
względów  konstrukcyjnych  zastosować  zamkniętej  obudowy  –  stosuje  się  smary  plastyczne. 
Do  smarów  tych  często  dodaje  się  środki  smarne  stałe,  tworzące  na  powierzchniach  trących 
cienkie  warstwy  odporne  na  duŜe  naciski.  Środki  stałe  są  odporne  na  duŜe  naciski,  wysoką 
temperaturę i są chemicznie stabilne. 

W  róŜnych  warunkach  obciąŜenia,  określonych  przez  naciski  jednostkowe  (napręŜenia 

stykowe)  i  względną  prędkość  ślizgania,  mogą  zaistnieć  róŜne  rodzaje  współpracy  węzła 
ruchowego (rys.7). 

Tarcie  suche  występuje  wtedy,  gdy  między  współpracującymi  powierzchniami  nie  ma 

Ŝ

adnych  ciał  obcych,  np.  środka  smarnego  lub  wody.  Jest  ono  bardzo  intensywne  podczas 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

19 

ś

lizgania  się  materiałów  chropowatych.  Podczas  tarcia  ślizgowego  na  sucho  wydziela  się 

zawsze  duŜo  ciepła,  które  nagrzewa  do  wysokiej  temperatury  warstwę  wierzchnią  części 
trących,  powodując  znaczny  spadek  jej  wytrzymałości  i  wzrost  intensywności  zuŜywania. 
W skrajnych  przypadkach  występuje  zatarcie,  czyli  trwałe  połączenie  współpracujących 
części, co unieruchamia węzeł ruchowy. 

Tarcie  płynne  występuje  wtedy,  gdy  powierzchnie  tarcia  są  rozdzielone  warstwą  środka 

smarnego  w  postaci  smaru  plastycznego,  cieczy  lub  gazu.  Wówczas  tarcie  zewnętrzne 
elementów  zostaje  zastąpione  tarciem  wewnętrznym  (płynnym)  czynnika  smarującego. 
Wówczas siła tarcia zaleŜy wyłącznie od właściwości środka smarnego, a nie od właściwości 
powierzchni  współpracujących.  Wartość  współczynnika  tarcia  płynnego  (a  więc  i  opory 
ruchu)  jest  wielokrotnie  mniejsza  od  wartości  współczynnika  tarcia  suchego  i  zaleŜy  od 
grubości  warstwy  cieczy  smarującej,  jej  lepkości  oraz  od  prędkości  względnej  elementów 
trących.  Dla  olejów  wynosi  0,08–0,005.  Tarcie  płynne  moŜna  uzyskać  przez  smarowanie 
hydrostatyczne  lub  hydrodynamiczne,  które  zapewnia  istnienie  trwałej  warstwy  smarnej. 
ZuŜywanie  elementów  maszyn  podczas  tarcia  płynnego  jest  mniej  intensywne  niŜ 
w przypadku innych rodzajów tarcia. 

Tarcie  graniczne  powstaje  wówczas,  gdy  powierzchnie  trące  są  pokryte  środkami 

smarnymi zawierającymi substancje powierzchniowo czynne, które tworzą na powierzchniach 
elementów warstwy wyjątkowo odporne na duŜe naciski i trwale z nimi połączone. Zapobiega 
to powstawaniu tarcia suchego nawet przy nieciągłym dopływie środka smarnego. 

Tarciem  mieszanym  nazywa  się  zjawisko  występowania  róŜnych  rodzajów  tarcia 

w strefie  styku  elementów  trących,  z  wyodrębnionymi  mikroobszarami  styku  (np.  w  jednym 
mikroobszarze  występuje  tarcie  suche,  a  w  pozostałych  tarcie  graniczne  lub  płynne).  Tarcie  
w makroobszarze styku jest wypadkową rodzajów tarcia w poszczególnych mikroobszarach. 

Rodzaj  tarcia  wpływa  na  trwałość  i  niezawodność  urządzeń  mechanicznych.  Podczas 

eksploatacji  ze  względu  na  konieczność  utrzymania  dostatecznie  duŜej  trwałości  urządzeń 
bardzo  waŜne  jest  dąŜenie  do  zmiany  tarcia  suchego  na  inne,  najlepiej  płynne.  W  tym  celu 
naleŜy  odpowiednio  uŜytkować  urządzenia  mechaniczne  oraz  prawidłowo  wykonywać 
czynności  smarownicze,  stosując  zalecane  środki  smarne.  Wówczas  zmniejsza  się 
intensywność  zuŜycia  oraz  liczbę  nieprzewidzianych  awarii  (zatarć),  a  wydłuŜa  okresy 
bezusterkowej pracy urządzeń. 

 

Rys.  7.  Rodzaje  tarcia  w  obecności  środków  smarnych:  a)  suche,  b)  graniczne,  c)  mieszane,  

d)  płynne;  1  –  warstwy  graniczne,  2  –  styk  suchy,  3  –  mikro-klin  smarowy,  h  –  grubość  filmu 
olejowego [4].

 

 

Najkorzystniejsze  warunki  pracy  występują  wtedy,  kiedy  obie  powierzchnie  są  w  pełni 

rozdzielone  warstwą  oleju,  tzw.  filmem  olejowym  (rys.  7d).  Wówczas  występuje  tarcie 
płynne,  w  którym  opory  ruchu  są  najmniejsze  w  po  równaniu  z  przypadkami  a),  b)  i  c).  Jak 
widać,  najkorzystniejsza  jest  zamiana  tarcia  zewnętrznego  ciał  stałych  (a)  na  tarcie 
wewnętrzne  cieczy  smarowej  (d).  Wtedy  tarcie  występuje  wewnątrz  cieczy,  a  opory  ruchu 
muszą  pokonać  jedynie  słabe  siły  przyciągania  międzycząsteczkowego  (molekuł)  cieczy.  
W zasadzie nie występuje zuŜywanie wskutek tarcia (z wyjątkiem pittingu), poniewaŜ nie ma 
bezpośredniego  styku  między  ciałami  stałymi.  Jeśli  nie  moŜna  „wywołać”  w  węźle  tarcia 
płynnego, to moŜna zastąpić je tarciem granicznym lub mieszanym (rys. 7 b i c). Zatem dobre 
smarowanie  węzła  ruchowego  polega  na  zapewnieniu  w  nim  tarcia  płynnego.  Małe  opory 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

20 

ruchu  i  brak  bezpośredniego  styku  stwarzają  korzystne  warunki  współpracy  części, 
charakteryzujące się brakiem zuŜywania i zacierania. 
ZaleŜność  współczynnika  tarcia  od  grubości  warstwy  środka  smarnego  i  rodzaju  tarcia 
podano w tablicy 2. 
 

Tabela 2. ZaleŜność współczynnika tarcia od grubości warstwy środka smarnego i rodzaju tarcia [4].

 

Charakterystyka warstwy środka smarnego 

Rodzaj tarcia 

Współczynnik 

tarcia ślizgowego 

Brak warstwy adsorpcyjnej 

suche 

powyŜej 0,2 

Warstwy  adsorpcyjne  mono-  lub  polimolekularne 
ś

rodków  smarnych,  płynów,  pary  wodnej  itp.,  tlenków, 

siarczków, itp., 

graniczne 

0,2–0,04 

Warstwy  środka  smarnego  o  grubości  mniejszej  od 
wysokości mikronierówności trących się powierzchni, 

mieszane 

0,2–0,08 

Warstwy  środka  smarnego  o  grubości  większej  od 
wysokości mikronierówności trących się powierzchni, 

płynne 

0,08–0,005  

a nawet mniej 

 

W obrabiarkach są stosowane układy smarowania indywidualne, centralne albo mieszane. 

W  układzie  indywidualnym  kaŜdy  punkt  smarowania  ma  własny  zbiornik  smaru.  Układ 
centralny  jest  wyposaŜony  w  jeden  zbiornik  smaru  (oleju)  oraz  w  urządzenia  do  jego 
rozprowadzania.  Natomiast  w  układzie  mieszanym  są  stosowane  obydwa  sposoby 
smarowania. Bardzo często podstawowe zespoły robocze obrabiarki są smarowane centralnie, 
a pozostałe elementy i mechanizmy indywidualnie. 

Układy smarowania obrabiarek są przystosowane do działania opartego na zasadzie: 

− 

smarowania  grawitacyjnego,  w  którym  olej  spływa  do  smarowanych  powierzchni  na 
skutek grawitacji, 

− 

smarowania  dynamicznego,  w  którym  olej  dostaje  się  do  smarowanych  powierzchni  na 
skutek  ruchu  współpracujących  elementów  roboczych,  np.  powierzchni  nośnych 
ś

lizgowych  łoŜysk  hydrodynamicznych,  albo  rozbryzgowego  działania  obracających  się 

kół zębatych lub specjalnego elementu rozbryzgowego, 

− 

smarowania  pod  ciśnieniem,  w  którym  olej  jest  dostarczany  do  powierzchni 
smarowanych  przez  układ  smarowania  zawierający  pompę  oraz  urządzenia 
rozprowadzające i dozujące. 

 

Rys.  8.  Tworzenie  się  klina  smarnego  w  łoŜyskach  ślizgowych  oraz  przykłady  panwi  ułatwiających  jego 

powstawanie:  a)  klin  smarny  z  podanym  rozkładem  wytworzonego  w  nim  ciśnienia,  b)  łoŜysko 
z  czterema  powierzchniami  nośnymi  w  panwi  stałej  przeznaczone  do  pracy  w  obu  kierunkach  obrotu,  
c) łoŜysko z panwią odkształcalną (trzypunktowe) Mackensena [6].

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

21 

ŁoŜyska  ślizgowe,  w  których  tarcie  płynne  jest  uzaleŜnione  od  prędkości  wału,  są 

nazywane  łoŜyskami  hydrodynamicznymi.  W  łoŜyskach  takich  przy  prędkości  obrotowej 
wału  mniejszej  od  granicznej  (np.  przy  rozruchu  czy  hamowaniu)  występuje  niekorzystne 
zjawisko tarcia mieszanego. 

W celu uniknięcia tej wady stosuje się łoŜyska hydrostatyczne, w których czop wału jest 

utrzymywany w połoŜeniu współosiowym z panwią w kaŜdych warunkach pracy łoŜyska. Jest 
to  moŜliwe  dzięki  ciśnieniu  warstwy  oleju  dostarczanego  do  komór  nośnych  łoŜyska  przez 
pompę zasilającą. Zasadę działania łoŜyska hydrostatycznego przedstawiono na rysunku 9 

 

Rys.  9.  Zasada  działania  łoŜyska  hydrostatycznego  promieniowego  wraz  ze  schematem  zasilania  i  rozkładem 

ciśnienia  w  łoŜysku  nieobciąŜonym  (A)  oraz  obciąŜonym  siłą  poprzeczną  F  (B):  przekrój  poprzeczny, 
b) przekrój wzdłuŜny [6].

 

 

4.2.2. Pytania sprawdzające 
 

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  Jaki jest podział środków smarnych? 
2.  Jakie znasz rodzaje tarcia w obecności środków smarnych? 
3.  Jakie znasz rodzaje smarowania? 
4.  Co rozumiesz pod nazwą „klin smarny”? 
5.  Jaka jest zasada działania łoŜyska hydrostatycznego? 

 
4.2.3. Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Dobierz środki smarne i dokonaj smarowania obrabiarek w Twoim warsztacie szkolnym. 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  zapoznać się z DTR wybranych obrabiarek, 
2)  zapoznać się z tablicami olejów i smarów oraz ich zastosowaniem, 
3)  wybrać materiały smarne i porównać ze wskazaniami zawartymi w DTR, 
4)  zaprezentować i uzasadnić swój wybór nauczycielowi, 
5)  dokonać smarowania obrabiarek. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

22 

WyposaŜenie stanowiska pracy: 

– 

DTR obrabiarek 

– 

tablice z materiałami smarnymi, 

– 

materiały smarne. 

 
 
Ćwiczenie 2 

Scharakteryzuj tarcie w łoŜysku hydrostatycznym i dokonaj pomiaru jego sztywności. 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  scharakteryzować tarcie występujące w łoŜysku hydrostatycznym, 
2)  dokonać pomiaru sztywności łoŜyska nie będącego w ruchu, 
3)  dokonać pomiaru sztywności łoŜyska będącego w ruchu, 
4)  zanalizować wyniki pomiarów, 
5)  przedstawić swoje spostrzeŜenia nauczycielowi. 
 

WyposaŜenie stanowiska pracy: 

– 

dokumentacja łoŜyska hydrostatycznego, 

– 

stanowisko do pomiaru sztywności łoŜyska hydrostatycznego, 

– 

papier, 

– 

pisaki. 

 

4.2.4. Sprawdzian postępów 

 

Czy potrafisz: 
 

Tak 

Nie 

1.  określić, jakie są funkcje środków smarnych? 

 

 

2.  sklasyfikować środki smarne? 

 

 

3.  przewidzieć zaleŜność współczynnika tarcia od grubości warstwy 

ś

rodka smarnego i rodzaju tarcia?  

 

 

 

 

4.  rozróŜnić smarowanie hydrostatyczne i hydrodynamiczne? 

 

 

5.  określić wady i zalety łoŜysk hydrostatycznych? 

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

23 

4.3. ZuŜycie i obsługiwanie eksploatacyjne obrabiarek

 

 

4.3.1.  Materiał nauczania 
 

Właściwości urządzeń zmieniają się pod wpływem samorzutnie zachodzących procesów 

oraz  zewnętrznych  oddziaływań.  Część  zmian  ma  nieodwracalny  charakter  i  powoduje 
zniszczenie  urządzeń.  Proces  ten,  zwany  zuŜyciowo-starzeniowym  lub  zuŜywaniem 
fizycznym,  moŜna  jedynie  opóźniać  stosując  zabiegi  konserwacyjne  i  remonty.  MoŜe  się 
zdarzyć,  Ŝe  przed  osiągnięciem  stanu  zuŜycia  fizycznego  obrabiarka  staje  się  bezuŜyteczna 
wskutek  postępu  technicznego  i  naleŜy  wycofać  ją  z  eksploatacji.  Nazywamy  to  starzeniem 
(zuŜyciem)  ekonomicznym  lub  –  mniej  trafnie  –  moralnym.  Proces  ten  moŜna  opóźnić 
modernizując obrabiarki, ale tylko do granic opłacalności tego zabiegu.  

UŜytkownicy  powinni  mieć  moŜliwość  oceny  wielkości  zmian,  by  móc  określić  stan 

obrabiarki.  Stan  ten  jest  określany  na  podstawie  analizy  zbioru  chwilowych  wartości  cech, 
które moŜna nazwać cechami stanu. Ocenie podlega stan techniczny oraz eksploatacyjny. 

Stan  techniczny  obrabiarki  zmienia  się  nieustannie,  co  oznacza,  Ŝe  moŜna  wyróŜnić 

nieskończenie  wiele  stanów.  W  praktyce  nie  ma  potrzeby  określania  wszystkich  stanów; 
w najprostszym przypadku wystarczy wyróŜnić dwa: 

− 

stan zdatności – kiedy obrabiarka działa poprawnie, 

− 

stan niezdatności – gdy obrabiarka nie moŜe wykonywać załoŜonych zadań.  
Niekiedy wygodniej stosować podział na trzy stany: 

− 

zdatności (stan dobry), 

− 

częściowej zdatności (stan dopuszczalny, tolerowany), 

− 

niezdatności (stan niedopuszczalny). 
Obrabiarki  podlegają  procesowi  zuŜywania  się.  Procesowi  temu  podlegają  zwłaszcza  te 

elementy i zespoły, które podczas procesu roboczego wykonują określone ruchy.  

Typowy  przebieg  zuŜywania  się  współpracujących  ze  sobą  elementów  maszyn 

przedstawiono na rysunek. 10. 

 

Rys. 10. Wykres zuŜywania się współpracujących elementów maszyn [6]. 

 

Zmiany stanu technicznego obrabiarki są skutkiem rozmaitych procesów destrukcyjnych, 

takich  jak:  starzenie,  zuŜywanie  zmęczeniowe,  obciąŜenia  udarowe  itp.,  wywołujących 
odkształcenia plastyczne i spręŜyste, przepalenia, stopienia oraz utratę wewnętrznej spójności 
tworzywa  elementów  obrabiarki.  Zmiany  wymiarów  i  przełomy  powodują  zmianę 
wzajemnego  połoŜenia  elementów,  co  z  kolei  jest  przyczyną  nieprawidłowości  działania 
(niesprawności,  niewydolności,  niezadziałania),  wynikających  z  niewłaściwego  przebiegu 
pracy i ruchów roboczych. 

Zmiany (odwracalne lub nieodwracalne) stanu technicznego obrabiarki moŜna podzielić na: 

− 

krytyczne  (bardzo  istotne)  –  zagraŜające  Ŝyciu  i  zdrowiu  ludzi  oraz  środowisku 
naturalnemu, 

− 

graniczne (istotne) – zagraŜające utracie wydajności pracy obrabiarki, 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

24 

− 

dopuszczalne  (mniej  istotne)  –  zagraŜające  racjonalnemu  sposobowi  wykorzystania 
obrabiarki. 
Zmiany wartości cech stanu technicznego wynikają przede wszystkim z dokonujących się 

w obrabiarce procesów destrukcyjnych, np. zuŜycia elementu w wyniku tarcia oraz związanej 
z tym zmiany cech uŜytkowych, np. mocy uŜytecznej (rys. 11). 

Zmiany stanu technicznego wskutek procesów destrukcyjnych (rys. 11 a) określamy jako: 

dopuszczalne  –  np.  ze  względu  na  kojarzone  wymiary,  graniczne  –  np.  ze  względu  na 
moŜliwość  dokonania  zabiegu  regeneracyjnego  oraz  krytyczne  –  ze  względu  na  nagły, 
niekontrolowany  wzrost  intensywności  zuŜywania,  stwarzające  zagroŜenie  dla  elementu 
i obrabiarki  jako  całości.  Mogą  one  spowodować  wystąpienie  odpowiednio:  usterek, 
uszkodzeń i zniszczeń. 

 

Rys. 11. Przebieg zmian zuŜycia Z obrabiarki w czasie t (a) oraz związane z tym zmiany mocy uŜytecznej P (b) [4].

 

 

Biorąc  pod  uwagę  moc  uŜyteczną  (rys.  11  b)  wyróŜnić  moŜna  stany  uŜytkowe 

dopuszczalne  –  w  granicach  przewidzianej  tolerancji  mocy  uŜytkowej,  graniczne  –  np.  ze 
względu na niedopuszczalny spadek mocy umoŜliwiający tylko bieg jałowy i krytyczne – np. 
kiedy  następuje  unieruchomienie  całej  obrabiarki.  Wówczas  moŜe  wystąpić  odpowiednio: 
niesprawność, niewydolność lub niezadziałanie obrabiarki. 

JeŜeli  Ŝadna  z  cech  stanu  technicznego  obrabiarki  nie  osiągnęła wartości dopuszczalnej, 

to  jest  ona  sprawna  technicznie.  Oznacza  to,  Ŝe  jej  właściwości  techniczno–eksploatacyjne 
odpowiadają  załoŜonym  podczas  konstruowania  i  wytwarzania,  i  Ŝe  moŜe  ona  realizować 
wszystkie funkcje zgodnie z przeznaczeniem. 

Gdy  jakaś  cecha,  np.  moc,  osiągnie  wartość  dopuszczalną  lub  ją  przekroczy,  urządzenie 

nadal  moŜe  spełniać  zasadnicze  funkcje  robocze,  tzn.  jest  w  stanie  zdatności.  Jednak  biorąc 
pod  uwagę  inne  kryteria,  które  nie  w  pełni  odpowiadają  załoŜonym,  obrabiarka  będzie 
niewydolna technicznie. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

25 

Stan  eksploatacyjny  obrabiarki  określa  to,  co  aktualnie  dzieje  się  z  nią  podczas 

eksploatacji. WyróŜnia się następujące podstawowe stany eksploatacyjne: 

− 

uŜytkowania aktywnego, 

− 

przechowywania, 

− 

konserwacji długoterminowej, 

− 

konserwacji stałej, 

− 

przekazania, 

− 

remontu głównego, 

− 

remontu średniego, 

− 

remontu bieŜącego, 

− 

obsługi bieŜącej, 

− 

likwidacji, 

− 

transportu. 
W ramach tego zbioru moŜna wyróŜnić dwa podzbiory: 

− 

I – Stany od 1 do 5 dotyczą uŜytkowania (aktywnego i pasywnego). 

− 

II – stany od 6 do 11 dotyczą obsługiwania. 
W  stanach  1–5  (eksploatacyjnych)  obrabiarka  ma  być  technicznie  sprawna.  W  stanach  

6–10  (eksploatacyjnych)  przywraca  się  jej  pełną  sprawność.  Zmiany  stanów  technicznych 
i eksploatacyjnych  są  wzajemnie  zaleŜne.  Proces  eksploatacji  to  na  przemienne  zmiany 
stanów technicznych i eksploatacyjnych. 

Uszkodzenie obrabiarki to zdarzenie losowe, powodujące, Ŝe obrabiarka czasowo lub na 

stałe traci stan zdatności i przechodzi do stanu częściowej zdatności lub do niezdatności. 

Uszkodzenie  następuje  wtedy,  gdy  wartości  parametrów  określających  obciąŜenie 

obiektu (elementu, podzespołu, zespołu) przekraczają jego graniczne wartości wytrzymałości 
(odporności).  Uszkodzenie  z  definicji  jest  więc  zdarzeniem  niezamierzonym  (pomijając 
uszkodzenia celowe). 

Czasami  spotyka  się  definicję  zawęŜoną:  uszkodzenie  to  przejście  obrabiarki  pracującej 

według  modelu  dwustanowego  ze  stanu  zdatności  do  stanu  niezdatności.  PoniewaŜ  często 
rozpatruje się modele pracujące w kilku stanach, naleŜy zdefiniować uszkodzenia równieŜ dla 
takich modeli. UmoŜliwia to klasyfikację uszkodzeń. 

RozwaŜymy  przypadek,  gdy  wartość  obciąŜenia  zewnętrznego  stopniowo  zwiększa  się 

i/lub wytrzymałość obrabiarki stopniowo się pogarsza do chwili, aŜ wystąpi uszkodzenie. Są 
to uszkodzenia stopniowe. 

Innym  przypadkiem  jest  nagła  (niespodziewana)  zmiana  obciąŜenia  lub  nagły  spadek 

wytrzymałości  obrabiarki  (w  wyniku  starzenia  lub zmęczenia materiału). Wówczas mówimy 
o uszkodzeniach nagłych. 

Inne kryterium klasyfikacji, którego podstawą jest moŜliwość przywrócenia uszkodzonej 

obrabiarce stanu zdatności, prowadzi do podziału na: 

− 

uszkodzenia usuwalne (nazywane takŜe czasowymi lub chwilowymi), 

− 

uszkodzenia nieusuwalne (nazywane takŜe stałymi). 
Uzasadniony  jest  takŜe  podział  uszkodzeń  ze  względu  na  ich  wpływ  na  działanie 

obrabiarki. WyróŜnia się tu uszkodzenia: 

− 

krytyczne, wykluczające moŜliwość dalszego uŜytkowania obrabiarki, 

− 

waŜne,  wymagające  niezwłocznego  podjęcia  działań  związanych  z  przy  wróceniem 
zdatności obrabiarki, 

− 

mało  waŜne,  gdy  podjęcie  działań  związanych  z  przywróceniem  zdatności  obrabiarki 
moŜe być odłoŜone w czasie, 

− 

nieistotne, których wpływ na działanie obrabiarki moŜna pominąć. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

26 

Czasami  uszkodzenia  „mało  waŜne”  i  „nieistotne”  nazywa  się  usterkami  obrabiarki, 

natomiast „krytyczne” i „waŜne” – po prostu uszkodzeniami. 

W  ramach  podziału  uwzględniającego  rozległość  skutków  uszkodzeń,  wyróŜnia  się  ich 

następujące rodzaje (poczynając od skutków najmniej rozległych): 

− 

usterka, 

− 

uszkodzenie, 

− 

awaria, 

− 

zniszczenie. 
Uwzględniając  wpływ  uszkodzenia  na  właściwe  działanie  obrabiarki  wyróŜnia  się 

uszkodzenia całkowite i częściowe, a biorąc pod uwagę związki uszkodzeń ze sobą, mówimy 
o uszkodzeniach niezaleŜnych i zaleŜnych. 

Czynniki  wywołujące  uszkodzenia  obrabiarek  są  związane  bądź  z  samym  obrabiarkami 

(z realizowanymi  przez  nie  działaniami),  bądź  z  jego  otoczeniem  (rys.  12)  opracowano  na 
podstawie badań prowadzonych wspólnie z zakładem remontującym obrabiarki skrawające do 
metali). 

26,4

5,5

8,3

4

3

13,2

5

13

21,6

inne

Błędy technologiczne

Błędy montaŜu

Błędy remontu

Błędy konserwacji

Uszkodzenie elementów współpracujących

Przekroczenie normatywnego czasu pracy

Błędy uŜytkownika

Działanie czynników zewnętrznych

 

Rys. 12. Częstotliwość występowania przyczyn uszkodzeń  określonej grupy obrabiarek skrawających do metali 

w procentach [4].

 

 

Zidentyfikowanie 

uszkodzenia 

podczas 

eksploatacji 

jest 

podstawą 

działań 

przywracających obrabiarce moŜliwość realizacji jej zadań. Zakres tych działań jest związany 
z rodzajem uszkodzenia, jego lokalizacją oraz zasięgiem. 

Od  rodzaju  uszkodzenia  zaleŜy  szybkość  jego  usunięcia.  Ma  to  znaczenie  szczególnie 

w przypadku  obiektów  złoŜonych,  gdyŜ  tam  moŜna  spodziewać  się  równoczesnego 
wystąpienia wielu uszkodzeń. 

O rodzaju działań decydują takie czynniki, jak: 

− 

wpływ uszkodzenia na parametry uŜytkowe obrabiarki, 

− 

wpływ uszkodzenia na bezpieczeństwo uŜytkowania obrabiarki, 

− 

moŜliwość naprawy uszkodzonego elementu obrabiarki. 
Typowe sposoby usuwania uszkodzeń to: 

− 

wyłączenie  i  zastąpienie  uszkodzonego  elementu  jego  sprawnym  rezerwowym 
odpowiednikiem; gdy uszkodzony element nie moŜe być zastąpiony, 

− 

sprawnym, dopuszcza się wyłączenie go z eksploatacji (po odpowiednim zabezpieczeniu) 
i uŜytkowanie obrabiarki z ograniczoną wydajnością, 

− 

wyłączenie i naprawa uszkodzonego elementu obrabiarki. 
Procedura usunięcia uszkodzenia obejmuje następujące zadania przygotowawcze: 

− 

identyfikację i lokalizację uszkodzenia, 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

27 

− 

rozpoznanie  zaistniałych skutków uszkodzenia, 

− 

ocenę potencjalnych dalszych skutków uszkodzenia. 
Realizacja  wymienionych  zadań  umoŜliwia  określenie  zakresu  prac  naprawczych  oraz 

potrzeb związanych z: 

− 

personelem, 

− 

narzędziami, 

− 

materiałami i częściami zamiennymi, 

− 

nakładami finansowymi, 

− 

innymi  potrzebami  (np.  środkami  transportu,  specjalistycznymi  stanowiskami 
remontowymi). 
Do oceny stanu technicznego obrabiarki moŜna wykorzystać tzw.  procesy towarzyszące 

zuŜyciu którymi mogą być: 

− 

drgania, 

− 

procesy wibroakustyczne, 

− 

procesy cieplne, 

− 

procesy elektro-magnetyczne 

− 

ultradźwięki, 

− 

badania procesów i produktów zuŜywania. 
Tak więc do diagnozowania maszyn elektrycznych analizujemy  bilans energetyczny pola 

magnetycznego.  Zakłada  się,  Ŝe  kaŜde  uszkodzenie  elektryczne  zmienia  wartość 
indukcyjności  maszyny  elektrycznej.  Metodą  bilansu  energetycznego  pola  magnetycznego 
moŜna diagnozować zarówno całe maszyny elektryczne, np. prądnice prądu stałego, prądnice 
prądu przemiennego (bez ich demontaŜu), jak i elementy indukcyjne, np. uzwojenia, tworniki, 
włączniki elektromagnetyczne. 

W  węzłach  tarcia  w  oleju  gromadzą  się  produkty  zuŜycia:  Ŝelazo,  aluminium,  chrom, 

ołów,  cyna,  miedź,  nikiel  itp.  W  oleju  znajduje  się  takŜe  krzem,  który  moŜe  pochodzić 
z atmosfery.  Ilość  tych  składników  zaleŜy  od  intensywności  zuŜywania  elementów  obiektu 
i skuteczności  filtracji  oleju.  W  stosowanych  obecnie  metodach  badania  i  ocen  produktów 
zuŜycia  wykorzystuje  się  róŜne  zjawiska  fizyczne.  Metody  spektroskopowe  umoŜliwiają 
wykrywanie  cząstek  mniejszych  niŜ  10  µm.  Metody  ferrograficzne  największą  skuteczność 
wykazują  w  przedziale  od  10  do  100  µm,  a  korki  magnetyczne  i  detektory  opiłków 
w przedziale od 100 do 1000 µm. 

Podczas pracy maszyny wytwarza się ciepło, zwłaszcza w węzłach tarcia. Nagrzewają się 

elementy  tych  węzłów,  obszary  do  nich  przyległe  oraz  środki  stosowane  do  smarowania  lub 
chłodzenia.  Nieprawidłowa  praca  maszyny  objawia  się  zmianą  temperatury  węzłów  tarcia, 
ś

rodków  smarnych  lub  chłodzących  oraz  zmianą  rozkładu  temperatury.  Pomiar  tych 

temperatur  to  tzw.  pasywna  diagnostyka  techniczna,  gdyŜ  wykorzystuje  się  w  niej  ciepło 
własne badanego obiektu w czasie jego funkcjonowania.  

Funkcjonowaniu  obrabiarek  towarzyszą  procesy  wibroakustyczne  (dynamiczne  – 

drgania, hałas, pulsacje i emisja akustyczną). Występują one w obrabiarce lub w jej otoczeniu 
i odzwierciedlają  istotne  procesy  fizyczne  zachodzące  w  zespołach  obrabiarki  (np. 
odkształcenia,  współdziałanie  części),  od  których  zaleŜy  właściwe  ich  funkcjonowanie. 
Wielkości  określające  te  zjawiska  mogą  charakteryzować  zarówno  ogólne  właściwości 
obrabiarki, jak i jej poszczególnych elementów. 

Eksploatacja  obrabiarek  obejmuje  całość  zagadnień  związanych  z  ich  uŜytkowaniem 

w zakładzie przemysłowym lub rzemieślniczym, począwszy od momentu zakupu i ustawienia 
w hali warsztatowej aŜ do wycofania z produkcji. 

Warunkiem  racjonalnego  uŜytkowania  obrabiarek  w  procesie  produkcyjnym  jest 

dysponowanie środkami organizacyjnymi i technicznymi, niezbędnymi do zapewnienia pełnej 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

28 

gotowości  technologicznej  i  niezawodności  posiadanych  maszyn.  MoŜna  to  osiągnąć  przez 
właściwe  przygotowanie  produkcji,  zapewnienie  prawidłowej  konserwacji  obrabiarek  oraz 
staranne wykonywanie niezbędnych napraw. 

Jakość  eksploatacji  obrabiarki  moŜna  ocenić  na  podstawie  jej  skuteczności, 

ekonomiczności oraz niezawodności. 

Skuteczność  eksploatacji  obrabiarek  określa  stopień  przystosowania  organizacyjnego 

i technologicznego do wykonania określonego zadania produkcyjnego. 

Optymalną  ekonomiczność  eksploatacji  osiąga  się,  gdy  koszty  własne  produkcji  są 

najniŜsze. 

Okres  ekonomicznej  eksploatacji  obrabiarek  jest  związany  z  procesem  ich  starzenia  się. 

Obecnie wynosi on 7–10 lat. Po tym okresie prawie kaŜda obrabiarka, niezaleŜnie od stopnia 
jej  zuŜycia,  staje  się  ekonomicznie  nie  opłacalna  w  porównaniu  z  nowo  wyprodukowaną 
bardziej wydajną i dokładną maszyną. 

Niezawodność  eksploatacji  obrabiarek  jest  to  utrzymanie  ciągłej  zdolności  produkcyjnej 

w ciągu zadanego czasu. 

W  miarę  jak  postępuje  proces  zuŜywania  się  elementów  obrabiarki  następuje  stopniowa 

utrata jej dokładności, aŜ do granicy uniemoŜliwiającej jej dotychczasowe zastosowanie. 

Pociąga  to  za  sobą  konieczność  wycofania  obrabiarki  z  produkcji  i  dokonania  naprawy. 

Naprawa  obrabiarki  ma  na  celu  przywrócenie  jej  utraconych  cech  techniczno-uŜytkowych. 
W zaleŜności od zakresu przewidywanych prac i wymiany zuŜytych elementów rozróŜnia się 
naprawy bieŜące, średnie i główne. 

W  zakres  naprawy  bieŜącej  wchodzą  wymiana  (rzadziej  naprawa)  szybko  zuŜywających 

się elementów oraz czynności objęte przeglądem technicznym. 

W  zakres  naprawy  średniej  wchodzą:  wymiana  elementów  (podobnie  jak  podczas 

naprawy  bieŜącej)  oraz  w  razie  potrzeby  wymiana  odpowiedzialnych  części,  a  takŜe 
doskrobywanie  prowadnic  i  powierzchni  roboczych  stołów  itp.  Koszt  naprawy  średniej  nie 
powinien przekraczać 30% wartości naprawianej obrabiarki. 

W  zakres  naprawy  głównej  wchodzą  prace  niezbędne  do  przywrócenia  obrabiarce 

wartości  uŜytkowej  zbliŜonej  do  wartości  obrabiarki  nowej.  Obejmują  one  wymianę  prawie 
wszystkich  elementów  podlegających  zuŜyciu,  skrobanie  lub  szlifowanie  prowadnic, 
powierzchni  stołów  i  rowków  teowych,  regenerację  lub  wymianę  śrub  pociągowych, 
elementów  układów  hydraulicznych,  aparatury  elektrycznej  itd.  Koszt  naprawy  głównej  nie 
powinien przekraczać 70% wartości nowej obrabiarki. 

Po wykonaniu naprawy średniej i głównej dokonuje się odbioru obrabiarki, podobnie jak 

w przypadku obrabiarek nowych. 

Naprawy  wykonują  odpowiednie  słuŜby  własnego  zakładu  (z  działów  głównego 

mechanika  i  głównego  energetyka).  Naprawy  główne  obrabiarek  mogą  być  zlecane  do 
wykonania wyspecjalizowanym zakładom naprawczym. 

Czas  cyklu  naprawczego  obrabiarki,  tj.  czas  między  kolejnymi  naprawami  głównymi, 

zaleŜy  od  warunków  pracy  oraz  rodzaju  obrabiarki  i  mieści  się  w  granicach  10000–24000 
godzin. 

Czas cyklu naprawczego obejmuje 6 lub 9 okresów międzynaprawczych, przedzielonych 

naprawami bieŜącymi oraz średnimi. W cyklu 9-naprawczym po dwóch naprawach bieŜących 
następuje naprawa średnia. 

Mechanizacja i automatyzacja produkcji związana ze złoŜonością uŜytkowanych maszyn 

i  urządzeń  spowodowała,  Ŝe  w  przedsiębiorstwach  produkcyjnych  nastąpił  wzrost  czynności 
obsługowych,  w  tym  remontów.  Wyniki  ekonomiczne  przedsiębiorstwa  zaleŜą  bezpośrednio 
od  przerw  spowodowanych  planowanymi  i  nieplanowanymi  przestojami  maszyn.  Obecnie 
procesy  decyzyjne  dotyczące  działań  eksploatacyjnych  oraz  związanych  z  nimi  działań 
pomocniczych  wspomagają  systemy  informatyczne.  W  wielu  sytuacjach  wykorzystuje  się 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

29 

aplikacje  komputerowe  wspomagające  zarządzanie  eksploatacją  i  utrzymaniem  ruchu.  Jedną 
z nich  jest  system  informatyczny  CMMS  (ang.  Computer  Aided  Maintenance  Management 
System)  –  Komputerowo  Wspomagany  System  Zarządzania  Eksploatacją  i  Utrzymaniem 
Ruchu  Obiektów  Technicznych.  Zastosowanie  odpowiedniego  oprogramowania  do 
zarządzania  utrzymaniem  ruchu  (w  systemach  komputerowych  typu  main  frame,  w  sieciach 
lokalnych  komputerów  osobistych  lub  w  mniejszych  systemach,  w  skład  których  wchodzą 
komputery  osobiste)  zaleŜy  od  wielkości,  wymagań  i  struktury  organizacyjnej 
przedsiębiorstwa. Sam system jest narzędziem pośrednim. 

Za  pomocą  systemu  komputerowego  wspomagania  przetwarzania  danych  w  zakresie 

konserwacji i remontów moŜna: 
1.  budować system informatyczny, w skład którego wchodzą: 

− 

pełna dokumentacja, 

− 

łatwe wsparcie procesu planowania, 

− 

przejrzystość terminologii, 

− 

redukcja przestojów maszyn i urządzeń, 

− 

moŜliwość szybkiego przeprowadzania analizy uszkodzeń powstających w miejscach 
szczególnie na nie naraŜonych, 

− 

przejrzystość kosztów, 

− 

wspieranie preliminowania i kontroli, 

− 

rozgraniczenie obliczania kosztów robocizny i materiałów według rodzaju kosztów, 

− 

osiągnięcie  najlepszego,  ze  względu  na  określone  kryteria,  stanu  gospodarki 
materiałowej, 

− 

gromadzenie danych o dostawach, 

− 

kontrola i ocena zapasów, 

− 

sterowanie wykorzystaniem miejsc magazynowych, 

− 

ulepszanie planowania potrzeb, 

− 

poprawa usług świadczonych przez magazyn, 

2.  zwiększyć dyspozycyjność maszyn i urządzeń przez: 

− 

gromadzenie danych o czasie wykorzystania maszyn i urządzeń, 

− 

gromadzenie danych o trwaniu postojów, 

3.  określać  miejsca  w  urządzeniach  i  maszynach  szczególnie  naraŜone  na  uszkodzenia  na 

podstawie analizy czasów przestojów, 

4.  analizować  przyczyny  powstawania  uszkodzeń;  określać  ich  cechy  charakterystyczne 

oraz częstotliwość występowania. 
Podstawą  sprawnego  i  skutecznego  funkcjonowania  systemu  eksploatacyjnego  jest 

przede  wszystkim  odpowiedni  system  informatyczny.  Szczególnie  jest  to  widoczne  podczas 
eksploatacji  układów  złoŜonych,  w  których  pozyskiwana  i  przetwarzana  informacja 
stanowiąca podstawę podejmowania decyzji dotyczących systemu obejmuje wiele zagadnień. 
Dlatego  w  celu  zapewnienia  wysokiej  skuteczności  i  funkcjonalności  obiektów  eksploatacji, 
sprawnej  realizacji  zadań  produkcyjnych  oraz  obniŜenia  kosztów  eksploatacji  stosuje  się 
systemy komputerowego wspomagania zarządzania.  

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

30 

4.3.2. Pytania sprawdzające 

 

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  Jakie znasz stany techniczne obrabiarek? 
2.  Jakie znasz czynniki wywołujące uszkodzenia obrabiarek? 
3.  Kiedy osiąga się optymalną ekonomiczność eksploatacji? 
4.  Co to jest czas cyklu naprawczego obrabiarki? 
5.  Co rozumiesz pod hasłem system informatyczny CMMS? 
 

4.3.3. Ćwiczenia 

 

Ćwiczenie 1 

Dokonaj oceny zuŜycia tokarki, na podstawie bicia promieniowego wrzeciona. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  dokonać oględziny stanu technicznego tokarki, 
2)  dokonać pomiaru bicia promieniowego, 
3)  dokonać analizy na przeprowadzonych pomiarów, 
4)  dokonać oceny zuŜycia tokarki. 
 

WyposaŜenie stanowiska pracy: 

− 

dokumentacja DTR tokarki, 

− 

obrabiarka, 

− 

trzpień pomiarowy, 

− 

czujnik zegarowy, 

− 

pisaki, 

− 

kartki papieru

. 

 
Ćwiczenie 2 

Zaplanuj cykl naprawczy obrabiarki. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  zapoznać się z dokumentacją zadania, 
2)  zaplanować cykl naprawczy obrabiarki, 
3)  zaprezentować wykonane ćwiczenie, 
4)  dokonać oceny ćwiczenia. 
 

WyposaŜenie stanowiska pracy: 

− 

dokumentacja zadania, 

− 

obrabiarka, 

− 

pisaki, 

− 

kartki papieru. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

31 

4.3.4. Sprawdzian postępów 

 

Czy potrafisz: 
 

Tak 

Nie 

1.  ocenić stan techniczny obrabiarki?  

 

 

2.  określić czynniki wywołujące uszkodzenia obrabiarek? 

 

 

3.  wyróŜnić podstawowe stany eksploatacyjne maszyn? 

 

 

4.  odróŜnić zuŜycie od zuŜywania? 

 

 

5.  określić typowe sposoby usuwania uszkodzeń? 

 

 

6.  określić  przebieg  zuŜywania  się  współpracujących  ze  sobą 

elementów maszyn?  

 

 

 

 

7.  wyjaśnić  jakie  korzyści  dają  aplikacje  komputerowe  wspomagające 

zarządzanie eksploatacją i utrzymaniem ruchu? 

 

 

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

32 

4.4. 

Odbiór, transport i fundamentowanie obrabiarek 

 

4.4.1. Materiał nauczania 

 
Badania  obrabiarek  mają  na  celu  sprawdzenie  określonych  cech  techniczno-uŜytkowych 

słuŜących do oceny ich konstrukcji, jakości wykonania i przydatności produkcyjnej. 

Ze względu na cel i zakres przeprowadzanych badań obrabiarek rozróŜnia się: 

− 

badania odbiorcze,  

− 

badania prototypów,  

− 

badania specjalne. 
Badania  odbiorcze  wykonuje  się  przy  odbiorze  technicznym  obrabiarek  nowych  lub  po 

remoncie. Zakres i sposób przeprowadzania tych badań jest ustalony dla poszczególnych grup 
lub typów obrabiarek zgodnie z warunkami odbioru technicznego (WOT). 

Badania  prototypów  mają  na  celu  stwierdzenie  prawidłowości  konstrukcji  i  wykonania 

oraz przydatności produkcyjnej nowych typów obrabiarek. 

Badania  specjalne  mają  charakter  badań  rozwojowych,  słuŜących  do  oceny  nowych 

rozwiązań  konstrukcyjnych  lub  ulepszeń  technologicznych  wprowadzanych  podczas 
projektowania i budowy nowych typów obrabiarek. 

Badania  odbiorcze  obrabiarek  powinny  być  przeprowadzane  zgodnie  z  normą  branŜową 

BN-67/1520-0l  –  Ogólne  warunki  techniczne  wykonania  i  odbioru  –  na  podstawie,  której 
opracowuje się warunki odbioru technicznego (WOT) dla danego typu obrabiarki. 

W  normie  tej  podano  wymagania  techniczne  oraz  warunki  odbioru  dla  wszystkich 

obrabiarek, z wyjątkiem obrabiarek specjalnych oraz sterowanych numerycznie. 

W  zakresie  warunków  odbioru  norma  określa  przepisy  ogólne  oraz  badania  odbiorcze 

podstawowe, do których zalicza się: 

− 

sprawdzenie działania obrabiarki nieobciąŜonej,  

− 

sprawdzenie działania obrabiarki obciąŜonej, 

− 

sprawdzenie dokładności wykonania obrabiarki. 
Ogólne  warunki  techniczne  wykonania  i  odbioru  obrabiarek  sterowanych  numerycznie 

opracowano  w  CBKO  w  Pruszkowie.  Przewidziane  dla  tych  obrabiarek  badania  dodatkowe 
obejmują: 

− 

sprawdzanie dokładności pozycjonowania, 

− 

próby testowe. 

− 

Przekazana do badań obrabiarka powinna być całkowicie zmontowana, wypoziomowana, 
wyregulowana, wstępnie dotarta i podłączona do sieci. 
Sprawdzanie  obrabiarki  nieobciąŜonej  wykonuje  się  na  maszynie  unieruchomionej  lub 

podczas biegu jałowego i obejmuje ono: 

− 

sprawdzanie wielkości charakterystycznych i wyglądu zewnętrznego, 

− 

sprawdzanie działania elementów sterowania i obsługi, 

− 

sprawdzanie montaŜu wyposaŜenia normalnego i specjalnego. 
Badania  obrabiarki  uruchomionej  na  maksymalnych  prędkościach  obrotowych,  które 

obejmują:  

− 

pomiar poboru mocy biegu jałowego,  

− 

pomiar poziomu hałasu (głośności),  

− 

pomiar temperatury przedniego i tylnego łoŜyska wrzeciona, 

− 

sprawdzanie czasu hamowania i rozruchu, 

− 

sprawdzanie zacisków zespołów przesuwnych, 

− 

sprawdzanie równomierności przesuwów, 

− 

sprawdzanie działania urządzeń hydraulicznych i pneumatycznych, 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

33 

− 

sprawdzanie układu smarowania oraz instalacji cieczy chłodzącej, sprawdzanie pewności 
działania obrabiarki pracującej w cyklu automatycznym w czasie 8 godzin. 
Sprawdzanie obrabiarki obciąŜonej obejmuje: 

− 

próbę maksymalnego obciąŜenia obrabiarki podczas skrawania, 

− 

sprawdzenie doboru silników, 

− 

próbę pracy przy obróbce wykańczającej, 

− 

próbę wydajności (dla obrabiarek przeznaczonych do wielkoseryjnej i masowej produkcji 
określonych przedmiotów), 

− 

próbę  powtarzalności  uzyskiwanych  wymiarów  (dla  obrabiarek  z  samo  czynną  obróbką 
przedmiotów). 
Dokładność  wykonania  obrabiarki  sprawdza  się  po  sprawdzeniu  jej  działania  pod 

obciąŜeniem, przy zachowaniu ustalonego stanu cieplnego obrabiarki. 

Wymagania  ogólne  dotyczące  sprawdzania  dokładności  obrabiarek  oraz  metody 

pomiarów  są  ujęte  w  normach  PN-64/M-55650  i  PN-85/M-55551.  Szczegółowego 
sprawdzenia dokładności określonej obrabiarki dokonuje się według odpowiedniej normy PN, 
a w braku takiej normy, według specjalnie opracowanej przez producenta karty kontrolnej. 

Do badań odbiorczych obrabiarek zaliczyć naleŜy: 

− 

sprawdzanie dokładności wykonania obrabiarki,  

− 

sprawdzanie dokładności pozycjonowania,  

− 

sprawdzanie dokładności kinematycznej,  

− 

sprawdzanie poziomu hałasu,  

− 

sprawdzanie mocy na biegu jałowym i współczynnika sprawności ogólnej, 
Sprawdzenie  dokładności  obrabiarki  jest  podstawowym  badaniem  odbiorczym, 

polegającym  na  sprawdzeniu  dokładności  wykonania  jej  układu  geometrycznego  oraz  na 
sprawdzeniu dokładności pracy. 

 

Rys.  13.  Schematy  podstawowych  pomiarów  geometrycznych:  a)  pomiar  prostoliniowości,  b)  pomiar 

równoległości, c) pomiar prostopadłości, d) pomiar bicia promieniowego, e) pomiar bicia osiowego, 
f) pomiar współosiowości [6].

 

 

Sprawdzenie  dokładności  układu  geometrycznego  obrabiarek  polega  na  pomiarach 

kształtu, połoŜenia oraz przemieszczeń zasadniczych elementów i zespołów obrabiarki. 

Metody pomiaru dokładności wielkości geometrycznych obrabiarek są podane w normie 

PN-85/M-5555 1/00–32, której 32 arkusze (od 0l do 32) dotyczą sprawdzania poszczególnych 
wielkości, a arkusz 00 zawiera postanowienia ogólne. 

Do podstawowych pomiarów geometrycznych zalicza się: 

− 

pomiar prostoliniowości,  

− 

pomiar równoległości,  

− 

pomiar prostopadłości,  

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

34 

− 

pomiar bicia osiowego,  

− 

pomiar bicia promieniowego, 

− 

pomiar współosiowości. 
Schematy tych pomiarów przedstawiono na rysunku 14.  

Sprawdzanie  dokładności  pracy  polega  na  pomiarach  dokładności  wykonania  określonych 
powierzchni  przedmiotów  wykonanych  na  danej  obrabiarce  w  warunkach  obróbki 
wykańczającej, tj. w warunkach pomijalnie małego wpływu sił skrawania. 

Sprawdzanie  dokładności  pozycjonowania  jest  dodatkowym  badaniem  dokładności 

stosowanym  w  przypadku  obrabiarek  sterowanych  numerycznie.  Badanie  takie  obejmuje 
sprawdzanie  dokładności  połoŜenia  określonych  zespołów  roboczych  obrabiarki  podczas 
dokonywania  powtarzalnych  przemieszczeń  w  kierunku  sterowanych  numerycznie  osi 
obrabiarki – zarówno dla przemieszczeń liniowych, jak i kątowych. 

Na  błąd  pozycjonowania  składają  się  błędy  układu  sterowania  i  układu  pomiarowego 

oraz  błędy  geometryczne  i  kinematyczne  sprawdzanego  zespołu  roboczego.  Badanie 
dokładności  pozycjonowania  wykonuje  się  według  ustalonego  programu  kontrolnego. 
Program  taki  w  przypadku  przemieszczeń  liniowych  określa  długość  odcinka  kontrolnego, 
liczbę znajdujących się na tym odcinku punktów kontrolnych oraz liczbę najazdów na kaŜdy 
punkt  kontrolny.  Rozmieszczenie  punktów  kontrolnych  powinno  być  nierównomierne, 
a dokładność  pozycjonowania  moŜe  być  wyznaczana  dla  najazdów  na  punkty  kontrolne 
z jednej strony lub z obydwóch stron. 

Pomiaru  dokładności  pozycjonowania  moŜna  dokonać  np.  za  pomocą  wzorca 

kreskowego i mikroskopu odczytowego, jak to pokazano poglądowo na rys. 15. 

 

Rys. 14. Pomiar dokładności pozycjonowania za pomocą wzorca kreskowego i mikroskopu [6].

 

 

Dokładność  pozycjonowania  badanego  zespołu  określa  się  za  pomocą  dwóch 

podstawowych wskaźników, którymi są: 

− 

M – tolerancja pozycjonowania, 

− 

R – powtarzalność pozycjonowania. 
Tolerancja  pozycjonowania  jest  wskaźnikiem  obejmującym  wszystkie  składniki  błędu 

pozycjonowania,  występujące  na  całej  długości  odcinka  kontrolnego  L,  tj.  zarówno 
systematyczne, jak i przypadkowe. 

Powtarzalność  pozycjonowania  jest  wskaźnikiem  określającym  błędy  przypadkowe 

pomiarów wykonywanych w poszczególnych punktach kontrolnych. 

Dla  kaŜdego  pomiaru  w  danym  punkcie  kontrolnym  j  wyznacza  się  odchyłkę 

pozycjonowania  ∆

ji

,  która  jest  róŜnicą  między  połoŜeniem  zespołu  rzeczywistym 

(zmierzonym) x

ji

 a połoŜeniem zadanym x

j

 w programie kontrolnym: 

j

ji

ji

x

x

x

−

=

∆

 

Ponadto  dla  kaŜdego  punktu  kontrolnego  wyznacza  się  średnią  wartość  odchyłek 

j

x

, 

która jest sumą wszystkich odchyłek podzieloną przez liczbę pomiarów (najazdów) n: 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

35 

n

x

ji

x

j

Σ

=

 

Wyniki  badań  opracowuje  się  przy  załoŜeniu,  Ŝe  wartości  błędów  przypadkowych  są 

zgodne  z  rozkładem  normalnym,  dla  którego  średnie  odchylenie  standardowe  od  wartości 
ś

redniej moŜna obliczyć wg wzoru: 

∑

=

−

−

±

=

N

i

j

ji

j

n

x

x

1

2

1

)

(

σ

 

w  którym: 

ji

x

  –  kolejne  wartości  zmierzonych  odchyłek  pozycjonowania  dla  punktu 

                                 kontrolnego j, 
              

j

x

   – wartość średnia odchyłek pozycjonowania w punkcie kontrolnym j, 

              n     – liczba najazdów na punkt kontrolny j. 

Wyznaczona  wartość  średniego  odchylenia  standardowego  określa  obszar  ufności,  który 

obejmuje  określoną  liczbę  wszystkich  moŜliwych  przypadków.  Przyjmowany  zazwyczaj 
obszar  ±  3σ

j

,  obejmuje  99,74%  wszystkich  wyników  pozycjonowania.  Wyznaczoną  dla 

kaŜdego  punktu  kontrolnego  wartość  średnią  odchyłek  pozycjonowania 

j

x

  oraz  obszar 

ufności ± 3σ

j

 nanosi się na wykres (rys. 16).  

 

Rys.  15.  Przykładowy  wykres  pola  rozrzutu  pozycjonowania  uzyskany  przy  najazdach  z  jednej  strony. 

L  –  odcinek  kontrolny,  1  –  6  –  punkty  kontrolne,  M  –  tolerancja  pozycjonowania,  R  –  rozrzut 
.pozycjonowania [6]

 

 

Na  osi  poziomej  zaznacza  się  odcinek  pomiarowy  L  z  punktami  kontrolnymi,  a  na  osi 

pionowej  obliczone  wartości  odchyłek.  Wykres  taki  jest  graficznym  obrazem  pola  rozrzutu 
(wstęgą rozrzutu). Środkiem pola rozrzutu przebiega linia wartości średnich odchyłek  x  (na 
wykresie  linia  kreskowa).  Ograniczeniem  pola  rozrzutu  od  góry  jest  linia  x +  3σ,  a  od  dołu 
linia  x -3σ 

Dokładność  pozycjonowania  M  jest  to  odległość  między  dwiema  liniami, 

ograniczającymi  pole  rozrzutu,  równoległymi  do  osi  Z  wykresu.  Natomiast  powtarzalność 
pozycjonowania  R  jest  to  obszar  ufności  ±  3σ  dla  punktu  kontrolnego,  w  którym  osiągnęła 
ona największą wartość. 

Sprawdzanie  dokładności  kinematycznej  polega  na  pomiarze  błędu  kinematycznego 

określonego  łańcucha,  słuŜącego  do  uzyskania  złoŜonego  ruchu  kształtowania.  Zazwyczaj 
sprawdza  się  dokładność  kinematyczną  obrabiarek  do  gwintów  lub  uzębień,  gdyŜ  na  tych 
obrabiarkach  wykonuje  się  większość  powierzchni  wymagających  stosowania  złoŜonych 
ruchów kształtowania. 

Do 

pomiarów 

kinematycznych 

stosuje 

się 

specjalne 

przyrządy, 

nazywane 

kinematometrami, za pomocą których określa się róŜnicę między rzeczywistym (uzyskanym) 
a teoretycznym (zadanym) przemieszczeniem końcowego elementu łańcucha. W przyrządach 
takich  teoretyczne  przemieszczenia  uzyskuje  się  najczęściej  za  pomocą  bardzo  dokładnego 
wzorca  ruchu,  np.  wzorcowej  przekładni  śrubowej  w  przypadku  pomiaru  błędu 
kinematycznego  łańcucha  kształtowania  linii  śrubowej  w  obrabiarkach  do  gwintów  lub 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

36 

wzorca ruchu tocznego w obrabiarkach do uzębień. Przykład pomiaru błędu kinematycznego 
tokarki  uniwersalnej  z  zastosowaniem  wzorcowej  przekładni  śrubowej  przed  stawiono  na 
rysunku 17.  

 

Rys.  16.  Pomiar  błędu  kinematycznego  łańcucha  kształtowania  linii  śrubowej  tokarki  uniwersalnej:  a)  schemat 

pomiaru, b) wykres zmierzonego błędu kinematycznego [6].

 

 

W tokarce tej przełoŜenie przekładni gitarowej i

h

 oraz całego łańcucha kształtowania linii 

ś

rubowej  I

h

  zostało  nastawione  odpowiednio  do  skoku  gwintu  h

w

  wzorcowej  przekładni 

ś

rubowej i skoku h

p

 śruby pociągowej. 

Podczas pomiaru umieszczony na suporcie tokarki czujnik pomiarowy wskazuje liniową 

wartość  błędu  kinematycznego  jako  róŜnicę  połoŜenia  nakrętki  przemieszczającej  się  po 
wzorcowej  śrubie  i  rzeczywistego  połoŜenia  suportu  przemieszczanego  po  prowadnicy  łoŜa 
za pomocą śruby pociągowej, stanowiącej ostatni obrotowy człon sprawdzanego łańcucha. 

W  zaleŜności  od  rodzaju  zastosowanego  czujnika  pomiarowego  wykonuje  się  pomiar 

ciągły  lub  przerywany  (dyskretny).  W  przypadku  pomiaru  ciągłego  wskazania  czujnika 
(np. indukcyjnego)  są  przekazywane  do  rejestratora,  który  zapisuje  je  w  postaci  wykresu 
zmierzonego  błędu  (rys.  16  b).  W  przypadku  pomiaru  dyskretnego  w  określonych  punktach 
pomiarowych  notuje  się  wskazania  czujnika  i  na  ich  podstawie  sporządza  wykres 
zmierzonego błędu. 

Sprawdzanie  poziomu  hałasu  polega  na  wyznaczaniu  poziomu  dźwięku  w  określonych 

punktach 

pomiarowych, 

znajdujących 

się 

na 

powierzchniach 

wyobraŜalnego 

prostopadłościanu, otaczającego obrabiarkę, jak to pokazano na rysunku 18. 

Miarą  intensywności  poziomu  hałasu  jest  poziom  ciśnienia  akustycznego  L,  wyraŜany 

w decybelach (dB) i określany z zaleŜności: 

o

p

p

L

lg

20

=

 

w której: p  – skuteczna wartość ciśnienia akustycznego w punkcie pomiaru w Pa, 
               p

o

 – ciśnienie akustyczne odniesienia, przyjmowane jako równe 2· 10

-5

 Pa. 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

37 

 

Rys. 17.

 

Punkty pomiarowe (1–16) do wyznaczania poziomu hałasu (głośności) obrabiarki [6].

 

 

Miarą  oddziaływania  hałasu  na  słuch  człowieka  jest  poziom  dźwięku  L

A

,  określany 

w dB(A). Jest to poziom ciśnienia akustycznego skorygowanego wg charakterystyki korekcji 
A, która polega na odczycie liczby dB, z uwzględnieniem charakterystyki ucha ludzkiego. 

Do  pomiaru  hałasu  stosuje  się  precyzyjny  miernik  poziomu  dźwięku,  który  składa  się 

z mikrofonu  pomiarowego,  cechowanego  wzmacniacza  i  przyrządu  wskazującego, 
umoŜliwiającego  wyznaczenie  wartości  poziomu  ciśnienia  akustycznego  L  w  dB  oraz 
poziomu  dźwięku  L

A

  w  dB(A).  Pomiaru  dokonuje  się  zgodnie  z  normą  PN-77/M-55725. 

Podane  w  tej  normie  wartości  dopuszczalnego  poziomu  dźwięku  dla  róŜnych  odmian 
i wielkości obrabiarek mieszczą się w granicach 75–88 dB(A).  

Poziom  dźwięku  mierzy  się  w  szesnastu  punktach  pomiarowych,  rozmieszczonych 

przestrzennie  tak,  jak  to  przedstawiono  na  rys.  18.  W  przypadku  gdy  (L  +  1  m)  <3  m, 
wystarczy wykonać pomiary tylko w ośmiu punktach, oznaczonych numerami od 1 do 8. 
 
Wyznaczanie sprawności obrabiarki 

W  celu  określenia  sprawności  obrabiarki  dokonuje  się  pomiaru  strat  mocy  biegu 

jałowego oraz pomiarów słuŜących do określenia sprawności ogólnej napędu ruchu głównego 
(zgodnie z normą PN-66/M-55606). 

Straty  mocy  biegu  jałowego  mierzy  się  dla  kaŜdej  prędkości  obrotowej  wrzeciona, 

notując  pobór  mocy  elektrycznej  przez  silnik  napędowy.  Na  podstawie  otrzymanych 
wyników pomiaru sporządza się wykres zaleŜności (rys.19) 

 

Rys. 18.

 

Przykład wykresu zaleŜności mocy biegu jałowego od prędkości obrotowej wrzeciona [6].

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

38 

W  celu  wyznaczenia  sprawności  ogólnej  napędu  ruchu  głównego  wykonuje  się 

jednoczesne  pomiary  mocy  elektrycznej  pobieranej  przez  silnik  napędowy  oraz  mocy 
uŜytecznej  pobieranej  na  wrzecionie  obrabiarki.  Pomiary  te  wykonuje  się  przy  stałej 
prędkości  obrotowej  wrzeciona  i  jego  zmiennym  obciąŜeniu  momentem  obrotowym 
(mierzonym np. za pomocą regulowanego hamulca). 

 

 

Rys.  19.  Wykres  mocy  i  sprawności  napędu  obrabiarki  w  funkcji  mocy  uŜytecznej  (efektywnej) dla określonej 

prędkości obrotowej wrzeciona P – moc pobierana przez silnik elektryczny z sieci, P

S

 – moc oddawana 

przez silnik obrabiarce, P

e 

– moc efektywna na wrzecionie, S

E

 – straty mocy w silniku, S

o

 – straty mocy 

w  obrabiarce,  S

bj 

–  straty  mocy  biegu  jałowego  obrabiarki,  S

ob

-  straty  dodatkowe  w  obrabiarce 

wywołane obciąŜeniem [6].

 

 

Po wykonaniu pomiarów sprawność ogólną η

0

 wyznacza się z zaleŜności: 

P

n

M

P

P

WR

e

9550

0

⋅

=

=

η

 

w której:  

P

n

M

P

WR

e

9550

⋅

=

 –  moc efektywna (uŜyteczna), mierzona na wrzecionie obrabiarki w kW, 

M – moment obrotowy na wrzecionie w N·m, 
n

WR

 – prędkość obrotowa wrzeciona w obr/min, 

P – moc pobierana przez silnik napędowy z sieci w kW. 

Wyniki  pomiarów  przedstawia  się  graficznie  w  postaci  wykresów.  Przykład  wykresu 

ilustrującego  przebieg  sprawności  ogólnej  oraz  mocy  pobieranej,  uŜytecznej  i  traconej 
w zaleŜności  od  obciąŜenia  obrabiarki  przy  określonej  prędkości  obrotowej  wrzeciona 
przedstawiono na rysunku 20 a, b. 

Wykresy  takie  umoŜliwiają  dokonanie  analizy  energetycznej  obrabiarki  i  ustalenie 

warunków jej racjonalnej eksploatacji. 

Sztywność,  dobre  własności  dynamiczne  i  stabilność  cieplna  to  cechy  uŜytkowe,  które 

mają coraz większy wpływ na ocenę jakości i wartości technicznej współczesnych obrabiarek. 
Badania  tych  własności  mają  na  celu  sprawdzenie  poprawności  konstrukcyjnej 
i wykonawczej nowej odmiany obrabiarki. 

Badanie  sztywności  statycznej.  Sztywność  statyczna  obrabiarki  jest  to  zdolność  do 

przeciwstawiania  się  odkształceniom  wywoływanym  działaniem  sił  lub  momentów 
statycznych, symulujących działanie sił skrawania. 

Badanie  sztywności  statycznej  sprowadza  się  do  wyznaczenia  wskaźnika  sztywności 

statycznej 

j. 

Sposób pomiaru – tzn. wartość obciąŜenia, miejsce przyłoŜenia sił i momentów, kierunek 

ich  działania  i  miejsce  pomiaru  odkształcenia  –  jest  ustalany  odrębnie  dla  kaŜdego  typu  
i kaŜdej wielkości obrabiarek. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

39 

Ogólne  warunki  pomiarów  sztywności  statycznej  obrabiarek  są  określone  w  normie 

branŜowej  BN-74/1522-0l,  natomiast  sposoby  pomiaru  sztywności  poszczególnych  typów 
obrabiarek są podane w kolejnych arkuszach tej normy. 

Badanie  własności  dynamicznych  ma  na  celu  sprawdzenie  odporności  obrabiarki  na 

występujące  podczas  procesu  obróbki  obciąŜenia  dynamiczne.  ObciąŜenia  te  zakłócają 
przebieg  wykonywanych  przez  narzędzie  i  przedmiot  obrabiany  ruchów  kształtowania, 
powodując błędy wykonania przedmiotu. 

Powstające  zakłócenia  są  zaleŜne  zarówno  od  rodzaju  obciąŜeń  dynamicznych,  jak  od 

własności  masowo-spręŜystego  układu  OUPN,  tj.  układu  obrabiarka  uchwyt  –  przedmiot  –
narzędzie. 

Własności  masowo-spręŜystego  układu  obrabiarki  (OUPN)  sprawiają,  Ŝe  odchylenia 

ruchów kształtowania narzędzia i przedmiotu obrabianego mają charakter ruchów drgających. 

Spośród występujących w obrabiarkach rodzajów drgań najwaŜniejsze są drgania własne, 

drgania wymuszone i drgania samowzbudne . 

Badanie  własności  dynamicznych  obrabiarek  w  najprostszej  postaci  sprowadza  się  do 

pomiaru  odporności  obrabiarki  na  drgania  wymuszone  oraz  do  pomiaru  obszaru  stabilności 
procesu skrawania. 

Do  oceny  odporności  obrabiarki  na  drgania  wymuszone  słuŜą  charaktery  styki 

amplitudowe  (rezonansowe),  które  sporządza  się  na  podstawie  zarejestrowanego  przebiegu 
zmiennej siły wymuszającej oraz zmierzonych przemieszczeń względnych badanego zespołu. 

Proces skrawania uznaje się za stabilny, jeśli podczas jego trwania nie występują drgania 

samowzbudne.  Drgania  te  pozostawiają  na  powierzchni  przedmiotu  charakterystyczne  ślady 
obróbki, jak to pokazano na rysunku 21. 

 

Rys. 20. Ślady drgań samowzbudnych na powierzchni obrabianego przedmiotu  oraz przykład karty stabilności 

obrabiarki [6].

 

 

W celu dokonania oceny stabilności pracy obrabiarki wykonuje się próby skrawania. Na 

podstawie  tych  prób  sporządza  się  kartę  stabilności  obrabiarki,  określającą  dla  danych 
warunków skrawania (np. głębokości skrawania) obszar pracy stabilnej. 

Badanie  odkształceń  cieplnych  ma  na  celu  określenie  wpływu  oddziaływań  termicznych 

na układ kształtowania obrabiarki. 

Odkształcenia cieplne elementów i zespołów obrabiarki są wywoływane rozszerzalnością 

cieplną  zastosowanych  materiałów  konstrukcyjnych,  nagrzewanych  przez  zewnętrzne  lub 
znajdujące się wewnątrz obrabiarki źródła ciepła. 

W  obrabiarce  źródłami  ciepła  są  zazwyczaj  silniki  elektryczne,  łoŜyska  wrzecion, 

sprzęgła  cierne,  hamulce,  olej  układu  hydraulicznego  i  smarowania,  przekładnie  zębate 
i śrubowe,  zespoły  prowadnicowe  oraz  proces  skrawania.  Jeśli  rozkład  temperatury  w  całej 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

40 

masie  elementu  jest  jednorodny,  to  przy  wzroście  temperatury  od  τ

0

  i  do  τ  nastąpi  liniowe 

wydłuŜenie elementu ∆l określone równaniem: 

)

(

0

0

τ

τ

α

−

⋅

=

∆

l

l

 

w  którym:  α  –  współczynnik  rozszerzalności  cieplnej  –  dla  Ŝeliwa 

9

≈

α

  µm/(m·K),  

                              a dla stali i betonu 

9

≈

α

 µm/(m·K), 

                    l

0

 – długość elementu w temperaturze początkowej. 

Najczęściej rozkład temperatury w elementach i zespołach obrabiarki nie jest jednorodny, 

a to powoduje powstawanie złoŜonego stanu napręŜeń i wywołanych przez nie odkształceń. 

W przypadku korpusów w postaci stojaków lub długich łóŜ wzrost temperatury z jednej 

strony korpusu prowadzi do jego wygięcia. Kąt wgięcia moŜna wyznaczyć z zaleŜności: 

τ

α

β

∆

⋅

⋅

=

b

h

tg

arc

 

w której: h – wysokość stojaka, 
               b – szerokość stojaka, 
              ∆τ – z róŜnica temperatury stojaka na jego przeciwległych ścianach. 

Przykłady 

odkształceń 

cieplnych 

tokarki 

w 

przypadku 

równomiernego 

i nierównomiernego  rozkładu  temperatury  (pola  temperatury)  w  całym  korpusie  podano  na 
rysunku 22. 

 

Rys. 21. Odkształcenia cieplne tokarki w przypadku: a) równomiernego rozkładu temperatury w całym korpusie, 

b)  nierównomiernego  rozkładu  temperatury  wywołanego  nagrzewaniem  się  przedniego  łoŜyska 
wrzeciona oraz silnika elektrycznego [6].

 

 

Do  pomiarów  odkształceń  cieplnych  w  obrabiarkach  stosuje  się  dotykowe  lub 

bezdotykowe  (np.  indukcyjne)  czujniki  przemieszczeń  i  czujniki  temperatury.  Niezbędne  są 
teŜ do tego podstawy i uchwyty do mocowania czujników. 

 

Rys.  22.  Schemat  pomiaru  połoŜenia  osi  wrzeciona  frezarki  pionowej  względem  powierzchni  stołu.  Pomiaru 

dokonuje  się  za  pomocą  trzpienia  kontrolnego  i  czujników  wskazujących  odchyłki  w  dwóch 
połoŜeniach i dwóch kierunkach pomiarowych [6].

 

 

Sposób  pomiaru  wpływu  odkształceń  cieplnych  na  połoŜenie  osi  wrzeciona  frezarki 

pionowej  za  pomocą  trzpienia  kontrolnego  i  czujników  osadzonych  w  dwóch  oprawkach  na 
kolumnie ustawionej na stole podstawki – przed stawiono przykładowo na rysunku 23.  

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

41 

Badanie  wykonuje  się  przy  uruchomionym  wrzecionie,  dokonując  w  przyjętych 

odstępach  czasowych  (np.  co  5  mm)  pomiaru  temperatury  (w  określonych  punktach)  oraz 
pomiaru połoŜenia osi wrzeciona w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach. 

 

Transport obrabiarek 

RozróŜnia się transport obrabiarek zewnętrzny i wewnętrzny. Transportem zewnętrznym 

obrabiarek  jest  nazywany  ich  transport  od  wytwórcy  do  uŜytkownika.  Obrabiarki  małe 
i średniej  wielkości  są  transportowane  w  całości  w  masywnych  skrzyniach  drewnianych, 
natomiast  obrabiarki  duŜe  są  przewoŜone  w  oddzielnych  zespołach.  Powierzchnie  nie 
malowane  obrabiarki  są  zabezpieczone  przed  korozją  specjalnym  smarem.  Obecnie  coraz 
szerzej  jest  stosowany  transport  kontenerowy,  tzn.  przewóz  towarów  w  specjalnych 
pojemnikach  z  uchwytami  do  łatwego  podnoszenia  i  ustawiania  na  platformach 
samochodowych lub wagonach towarowych. 

Transportem  wewnętrznym  obrabiarek  jest  nazywany  ich  transport  tylko  na  terenie 

zakładu  produkcyjnego.  Odbywa  się  on  róŜnymi  sposobami,  zaleŜnie  od  moŜliwości 
transportowych  zakładu,  wielkości  i  masy  obrabiarki  oraz  długości  drogi  transportu,  tzn. 
przez: 

− 

przesuwanie  obrabiarki  na  wałkach  lub  rurach  stalowych  ręcznie  lub  za  pomocą 
wciągarki, 

− 

przesuwanie obrabiarki na arkuszu grubej blachy za pomocą ciągnika lub przewaŜnie na 
specjalnej platformie, 

− 

przenoszenie obrabiarki suwnicą, 

− 

przewoŜenie  zespołów  obrabiarki  w  skrzyniach  za  pomocą  wózków  widłowych  lub 
innych. 

 

Ustawianie i fundamentowanie obrabiarek 

Dla  zapewnienia  optymalnych  warunków  pracy  obrabiarek,  naleŜy  je  odpowiednio 

ustawić  na  hali  produkcyjnej.  Ustawiane  obrabiarki  mogą  być  mocowane  do  podłoŜa  lub 
mogą  być  ustawiane  na  podłoŜu  swobodnie.  Poza  tym  obrabiarki  mogą  być  ustawiane  na 
podłoŜu bez specjalnego zabezpieczenia przeciw drganiom (wibracjom) lub z zastosowaniem 
ś

rodków antywibracyjnych. 

W  przypadku  mocowania  obrabiarek  do  podłoŜa  stosuje  się  róŜnego  rodzaju  podkładki 

ustawcze  i  śruby  mocujące,  a  w  przypadku  ustawienia  swobodnego  stosuje  się  róŜnorodne 
podstawki  lub  płyty  o  własnościach  wibroizolacyjnych,  zazwyczaj  produkowane  przez 
wyspecjalizowane firmy. 

 

Rys. 23. Ustawianie (poziomowanie) i mocowanie obrabiarek do podłoŜa: a) za pomocą śruby odporowej i śruby 

fundamentowej, b) za pomocą przesuwnego klina i śruby fundamentowej [6].

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

42 

Małe  (lekkie)  i  średniej  wielkości  obrabiarki  normalnej  dokładności  ustawia  się  na 

podłoŜu,  którym  jest  zazwyczaj  betonowa  podłoga hali produkcyjnej, o minimalnej grubości 
150–200  mm.  Jeśli  w  hali  nie  ma  betonowej  podłogi,  to  obrabiarka  moŜe  być  ustawiona  na 
betonowej płycie o grubości do 300 mm. 

PodłoŜe, na którym się ustawia obrabiarkę, powinno przenieść obciąŜenie wynoszące od 

10

4

 do 10

5

 N/m

2

. 

Obrabiarka  mocowana  do  podłoŜa  musi  mieć  w  podstawie  odpowiednie  otwory, 

a w podłoŜu muszą być osadzone śruby mocujące (fundamentowe). 

Przykłady  typowych  sposobów  poziomowania  i  mocowania  obrabiarek  do  podłoŜa 

podano  na  rysunku  24.  W  przykładzie  pokazanym  na  rysunku  24  a  do  poziomowania 
obrabiarki słuŜy śruba odporowa wkręcona w podstawę obrabiarki w bezpośredniej bliskości 
ś

ruby fundamentowej. Natomiast na rysunku 24 b podano sposób poziomowania i mocowania 

obrabiarki z za stosowaniem klina przesuwnego (regulacyjnego). 

Po  dokładnym  wypoziomowaniu  i  zamocowaniu  obrabiarki  szczelinę  między  podstawą 

a podłoŜem zalewa się betonem. 

Przykłady  podstawek  i  płyt  stosowanych  do  swobodnego  ustawiania  obrabiarek  na 

podłoŜu (podłodze lub fundamencie) przedstawiono na rysunku 25.  

 

Rys. 24. Przykłady swobodnego ustawiania obrabiarek na podłoŜu: a) ustawienie na elastycznej płycie tłumiącej 

drgania, b) ustawienie na gumowej podkładce amortyzacyjnej [6].

 

 

Tego  rodzaju  urządzenia  spełniają  zazwyczaj  zadania elementów izolujących obrabiarkę 

przed drganiami. 

Obrabiarki  dokładne,  a  takŜe  obrabiarki  cięŜkie  oraz  te,  na  których  mogą  występować 

duŜe  obciąŜenia  dynamiczne,  powinny  być  ustawione  na  indywidualnych  fundamentach, 
oddzielonych  szczeliną  od  otaczającego  podłoŜa.  Zadaniem  takiego  fundamentu  jest 
zabezpieczenie  przed  przenoszeniem  na  obrabiarkę  drgań  przez  podłoŜe  hali  produkcyjnej 
oraz zwiększenie sztywności obrabiarki i jej odporności na drgania. 

Wysokość  fundamentu  opartego  na  gruncie  moŜna  w  przybliŜeniu  wy  znaczyć  znając 

jego cięŜar, który powinien być 1,5–3 razy większy od cięŜaru obrabiarki.  

Powierzchnia  fundamentu  musi  być  tak  dobrana,  aby  nie  przekroczyć  dopuszczalnego 

nacisku  na  grunt.  Nacisk  ten,  w  zaleŜności  od  rodzaju  gruntu  i  związanej  z  tym 
wytrzymałości, wynosi 15–60 N/cm

2 

W celu pewniejszego zabezpieczenia obrabiarek przed drganiami stosuje się fundamenty 

wibroizolacyjne  lub  elementy  amortyzujące  drgania,  umieszczane  między  podstawą 
obrabiarki a fundamentem. 

Przykłady  fundamentu  zwykłego  oraz  fundamentu  z  wibroizolacją  pokazano  na  rysunku 

26. W przedstawionym na rysunku 26 b fundamencie z wibroizolacją blok fundamentowy jest 
osadzony na amortyzatorach spręŜynowych. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

43 

 

Rys. 25. Szkice fundamentów: a) zwykłego, b) z wibroizolacją [6].

 

 

4.4.2. Pytania sprawdzające 

 

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  Jaki jest cel badań odbiorczych obrabiarek? 
2.  Na czym polega sprawdzenie dokładności obrabiarki? 
3.  Co zalicza się do podstawowych pomiarów geometrycznych? 
4.  Na czym polega pomiar hałasu? 
5.  Jakie znasz sposoby ustawienia obrabiarek na podłoŜu?  

 

4.4.3. Ćwiczenia  

 

Ćwiczenie 1 

Dokonaj  sprawdzenia  prostoliniowości  łoŜa  tokarki  po  przeprowadzonym  remoncie 

głównym. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  dokonać sprawdzenia prostoliniowości, 
2)  dokonać analizy stanu technicznego prowadnic, 
3)  zaprezentować wykonane ćwiczenie, 
4)  dokonać oceny ćwiczenia. 

 
WyposaŜenie stanowiska pracy: 

− 

tokarka, 

− 

wałek kontrolny, 

− 

czujnik, 

− 

pisaki, 

− 

kartki papieru. 

 

Ćwiczenie 2 

Dokonaj ustawienia i wypoziomowania frezarki uniwersalnej. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  dokonać sprawdzenia sposobu mocowania frezarki do podłoŜa, 
2)  dokonać poziomowania stołu frezarki, 
3)  zaprezentować wyniki badań nauczycielowi. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

44 

WyposaŜenie stanowiska pracy: 

− 

frezarka uniwersalna, 

− 

dokumentacja DTR, 

− 

komplet kluczy płaskich, 

− 

poziomnica, 

− 

pisaki, 

− 

kartki papieru. 

 

4.4.4. Sprawdzian postępów 

 

Czy potrafisz: 
 

Tak 

Nie 

1)  określić warunki odbioru technicznego obrabiarek? 

 

 

2)  scharakteryzować badania techniczne obrabiarek? 

 

 

3)  scharakteryzować badania odbiorcze obrabiarek? 

 

 

4)  określić zasady transportu obrabiarek? 

 

 

5)  określić zasady ustawiania i fundamentowania obrabiarek? 

 

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

45 

4.5.  Zasady 

bezpieczeństwa 

i 

higieny 

pracy, 

ochrony 

przeciwpoŜarowej i ochrony środowiska 

 

4.5.1. Materiał nauczania 

 

Przestrzeganie  przepisów  i  zasad  bezpieczeństwa  i  higieny  pracy  jest  bardzo  waŜnym 

obowiązkiem pracownika. W szczególności uczeń jest obowiązany: 

− 

stosować przepisy i zasady bezpieczeństwa i higieny pracy,  

− 

uczestniczyć w szkoleniu i instruktaŜu z tego zakresu, 

− 

wykonywać  pracę  w  sposób  zgodny  z  przepisami  i  zasadami  bezpieczeństwa  i  higieny 
pracy  oraz  stosować  się  do  wydawanych  w  tym  zakresie  poleceń  i  wskazówek 
nauczycieli, 

− 

dbać  o  naleŜyty  stan  maszyn,  urządzeń,  narzędzi  i  sprzętu  oraz  o  porządek  i  ład 
w miejscu pracy, 

− 

stosować  środki  ochrony  zbiorowej,  a  takŜe  uŜywać  przydzielonych  środków  ochrony 
indywidualnej oraz odzieŜy i obuwia roboczego, zgodnie z ich przeznaczeniem, 

− 

niezwłocznie zawiadomić nauczyciela o zauwaŜonym wypadku albo zagroŜeniu Ŝycia lub 
zdrowia  ludzkiego  oraz  ostrzec  inne  osoby  znajdujące  się  w  rejonie  zagroŜenia, 
o groŜącym im niebezpieczeństwie. 
Mechanicy  obsługujący  obrabiarki  skrawające  powinni  utrzymywać  swoje  stanowisko 

pracy  w  czystości  i  porządku  pamiętając  o  tym,  iŜ  bałagan  jest  często  przyczyną 
nieszczęśliwych  wypadków.  Powinni  takŜe  utrzymywać  w  porządku  odzieŜ  ochronną, 
pamiętając  o  nakryciu  głowy  oraz  o  tym,  aby  kołnierz  i  mankiety  rękawów  przylegały  do 
ciała.  Wypadki  podczas  pracy  zdarzają  się  najczęściej  wskutek  złego  stanu  narzędzi  lub 
nieprawidłowego posługiwania się nimi, a czasem równieŜ wskutek niewłaściwej organizacji 
pracy. 

W  wielu  przedsiębiorstwach  zachowało  się  do  tej  pory  przeświadczenie,  Ŝe  remont 

moŜna organizować w warunkach przypadkowych, np. w pomieszczeniach nienadających się 
do  produkcji.  Ze  względów  bhp  jest  to  nie  do  przyjęcia.  Podczas  remontu  pracownicy 
wykonują  często  bardzo  skomplikowane  i  precyzyjne  operacje  i  zabiegi,  posługując  się 
bardzo kosztowną aparaturą. 

Tak  samo  jak  to  jest  w  procesie  produkcyjnym,  stanowiska  remontowe  powinny  być 

zorganizowane  w  pomieszczeniach  odpowiednio  przystosowanych,  zapewniających 
higieniczne  warunki  pracy.  O  wielkości  powierzchni  i  wysokości  pomieszczeń  decydują 
wielkości remontowanych obiektów. 

Na  kaŜdego  pracownika  zatrudnionego  przy  pracach  remontowych  powinno  przypadać 

nie  mniej  niŜ  13  m

3

  wolnego  pomieszczenia  oraz  co  najmniej  2  m

2

  wolnej  przestrzeni 

podłogi,  na  której  nie  ma  urządzeń  technicznych,  maszyn  i  sprzętu  oraz  remontowanego 
obiektu. 

Podłogi  w  pomieszczeniach  warsztatowych  nie  mogą  być  śliskie,  muszą  być  szczelne, 

bez  wybojów  i  zadziorów,  wykonane  z  materiałów  niewytwarzających  pyłów,  łatwe  do 
czyszczenia,  nieprzewodzące  ciepła  oraz  wytrzymałe  na  obciąŜenia.  Podłogi,  ściany  i  sufity 
w pomieszczeniach,  w  których  występują  pyły  oraz  szkodliwe  dla  zdrowia  substancje 
chemiczne powinny mieć otuliny lub powłoki ochronne zabezpieczające przed gromadzeniem 
się pyłu lub korozją. Muszą być teŜ przystosowane do zmywania. 

Okna  w  pomieszczeniach  warsztatowych  powinny  zapewniać  dostateczne  oświetlenie 

naturalne oraz naleŜyte przewietrzenie tych pomieszczeń. Szyby w oknach muszę być zawsze 
czyste,  w  razie  potrzeby  naleŜy  je  zaopatrzyć  w  urządzenia  chroniące  przed  promieniami 
słońca. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

46 

Urządzenia  mogące  powodować  wypadki,  np.  części  wirujące  lub  przesuwające  się 

z duŜą  prędkością,  znajdujące  się  w  przejściach  i  miejscach  łatwo  dostępnych,  powinny  być 
osłonięte  odpowiednimi  osłonami,  barierami,  zagrodami  itp.  Obok  maszyn,  które 
z uzasadnionych  przyczyn  nie  mogą  mieć  osłoniętych  części  wirujących,  powinny  być 
pozostawione  przejścia  o  szerokości  nie  mniejszej  niŜ  80  cm.  Nie  wolno  tych  miejsc 
zastawiać,  natomiast  na  widocznym  miejscu  powinny  być  wywieszone  tablice  ostrzegające 
o niebezpieczeństwie.  Przejścia  między  poszczególnymi  stanowiskami  pracy  nie  mogą  być 
zastawiane ani zaśmiecane. 

Niedopuszczalne  jest  stosowanie  urządzeń  prowizorycznych,  niepewnych  w  uŜyciu. 

Wszelkie podstawy i podpórki do ustawienia cięŜkich urządzeń na wysokości powyŜej 0,6 m 
powinny być stabilne i pewne w uŜyciu. 

Podczas  przetaczania  cięŜkich  maszyn  pracownicy  powinni  wszelkie  operacje 

wykonywać w bezpiecznych lub zabezpieczonych miejscach, natomiast po zostali pracownicy 
powinni znajdować się w bezpiecznych odległościach od przetaczanych obiektów. 

Podczas prób pierwszego uruchomienia maszyny po remoncie, szczególnie podczas prób 

wytrzymałościowych części mechanicznych i przy zwiększonej prędkości obrotowej, obsługa 
nadzorująca wykonanie prób powinna mieć odpowiednio zabezpieczone stanowisko (zakryte) 
lub powinna zachować bezpieczną odległość od maszyny. 

Podczas  konserwacji  i  remontów  instalacji  elektrycznej  naleŜy  zachować  szczególną 

ostroŜność.  Zabrania  się  uŜywać  narzędzi  o  rękojeściach  nieizolowanych,  metalowych  miar 
itp.,  równieŜ  do  pracy  przy  urządzeniach  pod  niskim  napięciem.  Prace  na  odłączonych,  ale 
nieuziemionych  częściach  maszyn  lub  urządzeń  elektrycznych  uwaŜa  się  za  prace 
wykonywane w warunkach niebezpiecznych. 

We  wszystkich  pomieszczeniach  wydziału  remontowego,  w  których  występują  czynniki 

zwiększające niebezpieczeństwo poraŜenia prądem elektrycznym (wilgoć, podłogi wykonane 
z  materiału  nieizolującego,  wysoka temperatura, pył przewodzący prąd itp.) naleŜy stosować 
napięcie obniŜone do 24 V. 

Stanowiska,  na  których  istnieje  moŜliwość  poraŜenia  prądem,  powinny  być  wyposaŜone 

w odpowiedni  sprzęt  bhp:  drąŜki  izolacyjne,  rękawice,  kalosze  gumowe  dielektryczne, 
pomosty  izolacyjne,  chodniki gumowe. Narzędzia montera elektryka powinny być specjalnie 
izolowane. 

Na 

wydziałach 

remontowych 

naleŜy 

bezwzględnie 

stosować 

profilaktykę 

przeciwpoŜarową zgodnie z przepisami i ustaleniami zakładowej słuŜby przeciwpoŜarowej. 

WaŜne  jest  równieŜ  prawidłowe  oświetlenie  stanowiska  roboczego  i  naleŜy  je  zapewnić 

poprzez  stosowanie  oświetlenia  ogólnego  lub  miejscowego.  NatęŜenie  oświetlenia  na 
poziomej  płaszczyźnie  roboczej,  które  moŜna  zaakceptować  w  pomieszczeniach,  w  których 
ludzie  przebywają  przez  długi  czas,  niezaleŜnie  od  tego,  jakie  jest  wykonywane  zadanie 
wzrokowe, powinno wynosić minimum 200 lx.  

Materiał nauczania dotyczący ochrony środowiska oraz ochrony przeciwpoŜarowej został 

omówiony w jednostce modułowej Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, 
ochrony przeciwpoŜarowej i ochrony środowiska 722[02].O1.01. 
 

4.5.2. Pytania sprawdzające 

 

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  Jakie zasady bhp powinieneś stosować podczas obsługi obrabiarek? 
2.  Jakie zasady bhp powinieneś stosować podczas remontów i napraw obrabiarek? 
3.  Jakimi cechami winny się charakteryzować pomieszania remontowe? 
4.  W jaki sposób zabezpieczyć części i urządzenia wirujące? 
5.  Jakie napięcie naleŜy stosować by uchronić się przed poraŜeniem prądu? 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

47 

4.5.3. Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Określ  czynności  związane  z  przestrzeganiem  przepisów  bhp,  które  powinieneś  podjąć 

podczas naprawy głównej tokarki. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  określić,  jakie  czynności  związane  z  przestrzeganiem  przepisów  bhp  powinieneś  podjąć 

podczas naprawy, 

2)  wpisać  wszystkie  pomysły  na  kartce  (burza  mózgów  –  nie  krytykując  Ŝadnego 

z pomysłów koleŜanek/kolegów), 

3)  uporządkować  zapisane  pomysły  –  odrzucić  ewentualnie  nierealne  lub  budzące 

wątpliwości członków grupy, 

4)  zaprezentować efekty pracy grupy na forum klasy. 
 

WyposaŜenie stanowiska pracy: 

− 

duŜe arkusze papieru, 

− 

mazaki, 

− 

tablica flipchart. 

 

4.5.4. Sprawdzian postępów 

 

Czy potrafisz: 
 

Tak 

Nie 

1)  wymienić zasady bhp podczas obsługi obrabiarek? 

 

 

2)  stosować zasady bhp podczas remontów i napraw obrabiarek? 

 

 

3)  określić cechy, jakimi winny się charakteryzować pomieszania 

remontowe? 

 

 

 

 

4)  zasady  obowiązujące  podczas  prób  pierwszego  uruchomienia 

maszyny po remoncie? 

 

 

 

 

5)  stosować odpowiednie oświetlenie stanowiska roboczego? 

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

48 

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ 

 

Instrukcja dla ucznia 

1.  Przeczytaj dokładnie instrukcję. 
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi. 
3.  Odpowiedzi udzielaj wyłącznie na karcie odpowiedzi. 
4.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych. 
5.  Test zawiera 20 zadań.  
6.  Do kaŜdego zadania podane są cztery odpowiedzi, z których tylko jedna jest prawidłowa. 
7.  Zaznacz  prawidłową  według  Ciebie  odpowiedź  wstawiając  literę  X  w  odpowiednim 

miejscu na karcie odpowiedzi. 

8.  W  przypadku  pomyłki  zaznacz  błędną odpowiedź kółkiem, a następnie literą X zaznacz 

odpowiedź prawidłową. 

9.  Za kaŜde poprawne rozwiązanie zadania otrzymujesz jeden punkt. 
10.  Za udzielenie błędnej odpowiedzi, jej brak lub zakreślenie więcej niŜ jednej odpowiedzi – 

otrzymujesz zero punktów. 

11.  UwaŜnie czytaj treść zadań i proponowane warianty odpowiedzi. 
12.  Nie odpowiadaj bez zastanowienia; jeśli któreś z zadań sprawi Ci trudność – przejdź do 

następnego. Do zadań, na które nie udzieliłeś odpowiedzi moŜesz wrócić później.  

13.  Pamiętaj, Ŝe odpowiedzi masz udzielać samodzielnie. 
14.  Na rozwiązanie testu masz 40 minut. 

Powodzenia 

 

Materiały dla ucznia: 

− 

instrukcja, 

− 

zestaw zadań testowych, 

− 

karta odpowiedzi. 

 
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH 

 

1.  Ze względu na cechy ruchu tarcie dzielimy na 

a)  ruchowe. 
b)  ślizgowe. 
c)  płynne. 
d)  suche. 

 
2.  Ze względu na rodzaj ruchu tarcie dzielimy na 

a)  spoczynkowe. 
b)  toczne. 
c)  graniczne. 
d)  mieszane. 
 

3.  Siła tarcia ślizgowego zaleŜy bezpośrednio od 

a)  siły nacisku. 
b)  powierzchni. 
c)  prędkości. 
d)  kierunku ruchu. 
 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

49 

4.  Najmniejszy współczynnik tarcia ślizgowego mają pary materiałowe 

a)  stal-Ŝeliwo. 
b)  stal-miedź. 
c)  stal-teflon. 
d)  stal-poliestry. 
 

5.  ZuŜywanie ścierne to zjawisko typowe dla tarcia 

a)  płynnego. 
b)  suchego. 
c)  spoczynkowego. 
d)  tocznego. 
 

6.  ZuŜywanie przez sczepianie I rodzaju to proces intensywnego niszczenia powierzchni 

a)  z plastycznym odkształceniem warstwy wierzchniej. 
b)  wywołane zrastaniem tarciowym. 
c)  wywołane zjawiskiem scufjingu. 
d)  spowodowane tarciem tocznym. 

 

7.  Na rysunku przedstawiono tarcie 

a)  suche. 
b)  graniczne. 
c)  płynne. 
d)  mieszane. 

 
 
8.  Rysunek przedstawia 

a)  klin smarny w łoŜysku hydrodynamicznym. 
b)  rozkład sił w łoŜysku hydrostatycznym. 
c)  rozkład ciśnienia w łoŜysku hydrostatycznym. 
d)  rozkład ciśnienia w łoŜysku tocznym. 

 
9.  Do stanu obsługiwania eksploatacyjnego obrabiarki naleŜy 

a)  konserwacja długoterminowa. 
b)  remont bieŜący. 
c)  uŜytkowanie aktywne. 
d)  przechowywanie.  

 
10.  System informatyczny CMMS to 

a)  sterowanie numeryczne obrabiarek. 
b)  sterowanie komputerowe maszyn. 
c)  komputerowe zarządzanie eksploatacją i utrzymaniem ruchu. 
d)  komputerowe zarządzanie myjnią samochodów. 

 

11.  Rysunek przedstawia sprawdzenie dokładności 

a)  przesunięcia konika w płaszczyźnie poziomej. 
b)  bicia promieniowego wewnętrznego stoŜka wrzeciona. 
c)  bicia powierzchni czołowej wrzeciona. 
d)  równoległości prowadnic do wrzeciona. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

50 

 

12.   Rysunek przedstawia sprawdzenie 

a)  równoległości prowadnic konika. 
b)  prostoliniowości osi konika. 
c)  równoległości osi wrzeciona. 
d)  prostoliniowości  przesuwu  suportu  w  płaszczyźnie 

poziomej. 

 
13.  Rysunek przedstawia pomiar 

a)  dokładności  pozycjonowania  za  pomocą  wzorca      

kreskowego i mikroskopu. 

b)  dokładności wypoziomowania prowadnic. 
c)  ustawienia narzędzia dla OSN. 
d)  równoległości prowadnic. 

 

14.  Rysunek przedstawia 

a)  ślady zuŜycia powierzchni łoŜyska ślizgowego. 
b)  rodzaj gwintu. 
c)  ślady  drgań  samowzbudnych  na  powierzchni  obrabianego 

przedmiotu. 

d)  ślady  drgań  obcowzbudnych  na  powierzchni  obrabianego 

przedmiotu. 

 

15.  Rysunek przedstawia 

a)  toczenie wzorcowej przekładni śrubowej. 
b)  pomiar ustawienia osi wrzeciono-konik. 
c)  sposób  obliczenia  przełoŜenia  kół  łańcucha 

kinematycznego. 

d)  pomiar 

błędu 

kinematycznego 

łańcucha 

kształtowania linii śrubowej tokarki uniwersalnej. 

 
16.  Czas cyklu naprawczego obrabiarki mieści się w granicach 

a)  5000–10000 godzin. 
b)  10000–24000 godzin. 
c)  24000–50000 godzin. 
d)  50000–100000 godzin. 

 
 
17.  Rysunek przedstawia 

a)  ustawianie i mocowanie obrabiarek do podłoŜa za pomocą 

ś

ruby odporowej i śruby fundamentowej.  

b)  ustawianie i mocowanie obrabiarek do podłoŜa za pomocą 

przesuwnego klina i śruby fundamentowej. 

c)  fundament z wibroizolacją. 
d)  fundament zwykły. 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

51 

18.  NatęŜenie oświetlenia na poziomej płaszczyźnie roboczej powinno wynosić 

a)  minimum50 lx. 
b)  minimum 200 lx. 
c)  minimum 300 lx. 
d)  minimum 400 lx. 

 
19.  We  wszystkich  pomieszczeniach,  w  których  występują  czynniki  zwiększające 

niebezpieczeństwo poraŜenia prądem elektrycznym naleŜy stosować napięcie 
a)  obniŜone do 12 V. 
b)  obniŜone do 24 V. 
c)  obniŜone do 115.  
d)  230 V.  

 
20.  Na kaŜdego pracownika zatrudnionego przy pracach remontowych powinno przypadać 

a)  co najwyŜej 2 m

2

 wolnej przestrzeni podłogi. 

b)  co najmniej 2 m

2

 wolnej przestrzeni podłogi. 

c)  co najmniej 6 m

2

 wolnej przestrzeni podłogi. 

d)  co najmniej 13 m

2

 wolnej przestrzeni podłogi. 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

52 

 

KARTA ODPOWIEDZI 

 
Imię i nazwisko .................................................................................................. 

 
UŜytkowanie i obsługiwanie obrabiarek skrawających 

 
Zakreśl poprawną odpowiedź. 
 

Numer pytania 

Odpowiedź 

Punktacja 

1 

a 

b 

c 

d 

 

2 

a 

b 

c 

d 

 

3 

a 

b 

c 

d 

 

4 

a 

b 

c 

d 

 

5 

a 

b 

c 

d 

 

6 

a 

b 

c 

d 

 

7 

a 

b 

c 

d 

 

8 

a 

b 

c 

d 

 

9 

a 

b 

c 

d 

 

10 

a 

b 

c 

d 

 

11 

a 

b 

c 

d 

 

12 

a 

b 

c 

d 

 

13 

a 

b 

c 

d 

 

14 

a 

b 

c 

d 

 

15 

a 

b 

c 

d 

 

16 

a 

b 

c 

d 

 

17 

a 

b 

c 

d 

 

18 

a 

b 

c 

d 

 

19 

a 

b 

c 

d 

 

20 

a 

b 

c 

d 

 

Razem: 

 

 

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 
 

 

53 

6.  LITERATURA 
 

1.  Brodowicz W.: Skrawanie i narzędzia. WSiP, Warszawa 2004 
2.  Brodowicz W., Grzegórski Z.: Technologia Budowy Maszyn. WSiP, Warszawa 2004 
3.  Górski E.: Tokarstwo. Technologia. WSiP, Warszawa 2004 
4.  Legutko S.: Podstawy eksploatacji maszyn i urządzeń. WSiP, Warszawa 2004 
5.  Malinowski J.: Pomiary długości i kąta w budowie maszyn. WSiP, Warszawa 2004 
6.  Paderewski K.: Obrabiarki. WSiP, Warszawa 2004 
7.  Okoniewski S.: Technologia maszyn. WSiP, Warszawa 2004 
8.  Zawora J.: Podstawy technologii maszyn. WSiP, Warszawa 2004