background image

 

1. Proces produkcyjny i technologiczny oraz jego podział. 
Proces  produkcyjny- obejmuje wszystkie działania, jakie są potrzebne do wytworzenia w danym 
zakładzie  określonych  wyrobów(  np.  proces  wytwarzania  półfabrykatów,  obróbki  części,  kontroli 
jakości, transportu, konserwacji, itp.) 
Proces  technologiczny-jest  podstawową  częścią  procesu  produkcyjnego  .Związany  jest  on  
bezpośrednio ze zmianą kształtu, wymiarów, jakości powierzchni i właściwości fizykochemicznych 
obrabianego  przedmiotu.  W  technologii  maszyn  wyróżniamy  procesy  technologiczne:  obróbki, 
montażu, obróbkowo- montażowe, kontrolne. 
STRUKTURA PROCESU TECHNOLOGICZNEGO

 

Operacja-to  zamknięta  część  procesu  technologicznego,  wykonana  na  jednym  stanowisku 
roboczym, przez jednego pracownika( ew. grupę pracowników) na jednym przedmiocie( lub grupie 
przedmiotów)  bez  przerw  na  inną  pracę.  Operacja  może  być  wykonana  w  jednym  lub  kilku 
zamocowaniach. 
Zamocowanie-to  przyłożenie  sił  i  momentów  sił  do  przedmiotu  obrabianego  w  celu  zapewnienia 
niezmienności  jego  położenia  podczas  przebiegu  operacji  technologicznej.  W  ramach  jednego 
zamocowania obróbka może być prowadzona w jednej lub kilku pozycjach. 
Pozycja-określa 

położenie 

przedmiotu 

obrabianego 

ustalonego 

zamocowanego 

uchwycie/przyrządzie względem narzędzia bez zmiany zamocowania. 
Zabieg-to    podstawowa  część  operacji  wykonywana  za  pomocą  tych  samych  środków 
technologicznych i przy  nie zmienionych parametrach obróbki, zamocowaniu, pozycji. W zabiegu 
można wyróżnić  Przej

ścia, czyli  zdjęcie kolejnej warstwy materiału. 

Każda  operacja  bądź  zabieg  wymaga  wykonania  określonych  Czynno

ści  (  np.  przezbrojenie 

maszyny, zamocowanie przedmiotu, pomiar, włączenie posuwu, uruchomienie maszyny, itd.) 
Każdą czynność można podzielić na Ruchy Elementarne. 
Operacja, zabieg i przejście- czynno

ści główne procesu technologicznego. 

 
2.  Rodzaje  obróbki  i  przeciętne  zakresy  dokładności  i  chropowatości    dla  różnych  sposobów 
obróbki. 
a)  Podział  obróbki  w  procesie  technologicznym  wynika  m.in.  z  :  powstawania  dużych  sił 
skrawających  wywołujących  sprężyste  a  nawet  plastyczne  odkształcenia  materiału,  odkształceń 
przedmiotu obrabianego w wyniku jego nagrzewania 

background image

 

b) Rodzaje obróbek: 

RODZAJ OBRÓBKI 

OPIS( cel obróbki) 

ZAKRES 

DOKŁADNO

ŚCI 

ZAKRES 

CHROPOWATO

ŚCI 

 

ZGRUBNA 

usunięcie zewnętrznych 
warstw materiału 

ekonomiczna dokładność 
=tolerancja warsztatowa            
( 14 klasa dokładno

ści) 

40 ÷10 

µ

(zazwyczaj R

a

= 20 µm) 

KSZTAŁTUJACA          

( średnio dokładna) 

nadanie kształtu 
zgodnego z rysunkiem 

9÷11 klasy dokładno

ści 

5 ÷2,5 

µm 

 

WYKAŃCZAJĄCA 

(dokładna) 

prowadzona tylko za 
pomocą niektórych 
sposobów obróbki np. 
szlifowanie, 

 
5÷8 klasy dokładno

ści 

 
ok 0,63 

µm 

BARDZO DOKŁADNA  stosowana tam, gdzie 

są duże żądania dot. 

3÷5 klasy dokładno

ści 

0,16 ÷0,01 

µm 

ULTRAPRECYZYJNA 

 

nadawanie 
odpowiedniej jakości, 
bardzo małej tolerancji 
wymiaru, kształtu, i 

Dokładność sięgająca 
 1nm( 10

-6

m) 

 

c)Przeci

ętne zakresy dokładności i chropowatości dla różnych rodzajów i sposobów 

obróbek:

 

 
3. Dane wyj
ściowe do projektowania procesu technologicznego. 

Projektowanie procesu technologicznego- to zadanie biura technologicznego 

1). DOKUMENTACJA KONSTRUKCYJNA: 

 

rysunek ofertowy-zarys wyrobu i wymiary gabarytowe, 

 

schemat kinematyczny-ukazanie mechanizmu działania, 

 

rysunek zestawieniowy  całości-pokazuje jak położone są zespoły względem siebie i 

jakie są między nimi powiązania, 

 

rysunki zestawieniowe zespołów-pokazują położenie podzespołów względem siebie i 

relacje między nimi,  

background image

 

 

rysunki zestawieniowe podzespołów- ukazują wszystkie części, jak współpracują ze 

sobą i jakie są między nimi relacje(potrzebne do opracowania technologii montażu), 

 

rysunki  wykonawcze  części-najważniejsze  w  pracy  technologa,  podstawa  dalszego 

opracowania, 

 

warunki techniczne urządzenia-dodatkowe wymagania, 

 

dokumentacja techniczno- ruchowa urządzenia- przeznaczona dla użytkownika. 

Uzupełnieniem  dokumentacji  konstrukcyjnej  mogą  różne  schematy    np.    instalacji 
elektrycznej, hydraulicznej, pneumatycznej 
2). PROGRAM PRODUKCJI: 
a)

 

Program  produkcji-  oznacza    ilość  wyrobów  możliwą  do  wytworzenia  w 
przedsiębiorstwie w określonym czasie.  

b)

 

Powstaje  on  na  podstawie:  badania  rynku,  stanu  parku  maszynowego,  wyposażenia 
przedsiębiorstwa, technicznego doświadczenia i kwalifikacji pracowników. 

c)

 

Program produkcji ma wpływ na: wielkość produkcji, asortyment, profil produkcji. 

d)   Rodzaje produkcji: 

-jednostkowa, 
-małoseryjna, 
-seryjna, 

-wielkoseryjna, 

-masowa, 

3). 

ŚRODKI PRODUKCJI ZNAJDUJĄCE SIĘ W DYSPOZYCJI: 

                                   Problem : maszyny do produkcji:  
 
 
 
 
 
 
 

 
 
4. Dokumentacja technologiczna 
Dokumentacja  technologiczna  jest  to  zbiór  dokumentów  zawierający  wszelkie  niezbędne  dane 
potrzebne do prawidłowego przebiegu procesu technologicznego. Skład tej dokumentacji stopień jej 
uszczegółowienia  zależy  od  takich  czynników  jak:  rodzaj  wyrobu,  kwalifikacje  pracowników, 
wielkość produkcji. 
W skład dokumentacji technologicznej mogą wchodzić takie pozycje jak: 

a)

 

Karta technologiczna 

Jest  to  dokument  sporządzany  dla  określonego  przedmiotu.  Karta  stanowi  spis  operacji 
wykonywanych na przedmiocie. Oprócz tego dla każdej operacji wyszczególnia się: 
- oznaczenie operacji i stanowisko, na którym jest wykonywana, 
- opis operacji i przyrządy stosowane do jej przeprowadzenia, 
- czas, przygotowawczo-zakończeniowy, jednostkowy, łączny czas wykonywania danej operacji na 
danej wielkości serii. 
Dane umieszczone w górnej części karty technologicznej mają charakter informacyjny. 
W przypadku produkcji wielkoseryjnej dokładny opis operacji znajduje się w instrukcji obróbki 

b)

 

Instrukcja obróbki 

Instrukcję tą tworzy się w celu podania treści operacji pracownikowi obsługującemu obrabiarkę. 
Instrukcja zawiera: 
- nazwę stanowiska roboczego, 
- liczbę i kolejność zabiegów, warunki obróbki dla poszczególnych zabiegów, 
- wykaz pomocy koniecznych do wykonania danej operacji. 
Instrukcję sporządza się zazwyczaj w postaci opisowej i szkicowej. 

NOWE MASZYNY -technolog dobiera 

maszyny takie jakie chce , 
dostosowując swój wybór do 
zaprojektowanego procesu 

STARE MASZYNY( które są w zakładzie)- 

- należy dostosować proces do 

warunków istniejących- do tego co jest 

background image

 

c)

 

Instrukcja uzbrojenia obrabiarki 

Sporządza się ją dla niektórych typów obrabiarek, których uzbrojenie na podstawie samej instrukcji 
obróbki  sprawiałoby  zbyt  dużą  trudność.  Takimi  urządzenia  są  chociażby:  tokarki 
wielonarzędziowe,  automaty  tokarskie,  centra  obróbkowe.  Z  dokumentu  tego  korzystają  przede 
wszystkim ustawiacze, którzy uzbrajają obrabiarkę do pracy. 

d)

 

Instrukcja obróbki cieplnej 

Dotyczy  tych  rodzajów  obróbki  cieplnej,  które  występują  w  procesach  technologicznych  np.: 
hartowanie,  azotowane,  wyżarzanie  i  inne.  Instrukcje  te  przygotowuje  specjalista  od  obróbki 
cieplnej. Instrukcję tą można sporządzić w zwykłym formularzu instrukcji obróbki. 

e)

 

Instrukcja kontroli jako

ści 

Opracowuje  się  ją  dla  operacji  kontrolny,  ale  tylko  w  niektórych  przypadkach.  Operacje  te 
występują  zwykle  na  końcu  procesu  technologicznego,  ale  można  je  także  spotkać  w  trakcie  tego 
procesu  (części  technologiczne  trudne).  Instrukcję  kontroli  jakości  sporządza  się,  jeśli  wnosi  ona 
coś istotnego np.; w celu pokazania sposobu użycia jakichś dodatkowych pomocy. 

f)

 

Karta kalkulacyjna 

Ten  dokument  jest  używany  przez  technologa  kalkulatora,  który  dla  poszczególnych  operacji 
wypełnia  karty  normowania.  Obliczonymi  czasami  uzupełnia  kartę  technologiczną.  Karty 
kalkulacyjne  stosuje  się  przede  wszystkim  w  produkcji  seryjnej  i  wielkoseryjnej,  gdzie  istnieje 
potrzeba potrzeby wyliczenia dokładnych czasów trwania poszczególnych operacji. 

g)

 

Spis pomocy warsztatowych 

Jest  przeznaczony  dla  działu  gospodarki  narzędziami,  który  przygotowuje  i  wykonuje  pomoce 
konieczne  do  uruchomienia  produkcji  konkretnych  części.  Spis  wykonuje  się  na  specjalnych 
drukach  dla  konkretnych  operacji  w  rozbiciu  na  uchwyty,  narzędzia  oraz  sprawdziany.  Jest  to 
zestawienie wszystkich pomocy z poszczególnych instrukcji obróbki. 

h)

 

Strona tytułowa 

Strona tytułowa jest zaliczana do kart, które uzupełniają dokumentację technologiczną. W karcie tej 
podaje się: 
- nazwę części, numer części, 
- zespół i liczbę sztuk na wyrób. 
Na stronie tytułowej podpisują się główny technolog i główny inżynier. Stosowanie karty tytułowej 
ma charakter poprawienia estetyki i ułatwienia przechowywania dokumentacji. 
Kolejno

ść opracowania dokumentacji technologicznej 

- wypełnienie karty technologicznej, 
- wypełnienie poszczególnych rodzajów instrukcji (produkcja seryjna i wielkoseryjna) 
- wnoszenie zmian do kart i instrukcji (przez dział konstrukcyjny) 
- obliczanie czasów operacji  
- wpisanie czasów operacji do karty technologicznej 
Przykłady dokumentacji technologicznej: 
Instrukcja uzbrojenia frezarki 

Nazwa zakładu 

Instrukcja uzbrojenia obrabiarki 

FXC-25 

Nazwa części 

Nakrętka zaciskowa 

 

 

 

Symbol 

DWSA 35 

Nr poz. 

0.3 

 

Opracował 
Data 

Akceptował 
Data 

Data wyśw. 

Liczba ark. 

Nr szkicu 

 

background image

 

Karta technologiczna 

Zakład

 

Wyrób TC-40

 

Nazwa części

 

Kolo zębate pośrednie 

z = 28, m = 2,

 

α

 = 20°

 

Symbol, Nr rys. 

Nr póz.  

TR27-2.81  

4A2731

 

Nr zlecenia 
173,031/56

 

Gatunek i stan materiału 

36CrNiMo4

 

Sztuk/     

/wyrób        

2

 

kg/l szt. 

netto 

1,27

 

Sztuk na zlecenie, 

partię 300

 

Indeks materiałowy 

3.10.63.275

 

Postać i wymiary  

półfabrykatu w mm 

 

Pręt Ø63 x80 w odcinkach  

długości 1000 mm

 

Norma mater. 

kg/l szt. 2,10

 

Materiał  

kg/zlecenie, partię 630,0

 

Nr oper.

 

Wydział

 

Kateg. 
roboty

 

t

pz

 

Ozna-

czenia

 

Stanowisko

 

Opis operacji

 

Oprzyrządowanie

 

Dodatek

 

t

j

 

T 120

 

5

 

FZ-1

 

3

 

0,09

 

203

 

M411.03

 

Przecinać pręt Ø 65 na odcinki  
80 x 12 
40 =1000 mm – 
-  10szt.

 

 

 

0,20

 

2,09

 

10

 

PR-2

 

 

4

 

1,25

 

226

 

M114.03

 

 

 

0,58

 

 

 

 

 

 

 

 

Toczyć czoło, wiercić otwór  
Ø34, toczy
ć Ø61,5, ściąć  
kraw
ędzie otworu 2/45°.  
Zatoczy
ć Ø51 na długość  
11,5, podci
ąć rowki 5 x Ø51 
 i 6 x Ø45, st
ępić ostre krawędzie 
 i odci
ąć na wymiar  
74,5 wg rysunku

 

 

 

 

70,85

 

15

 

OT

 

6 13

 

0,25

 

7,45

 

154

 

 

Ulepszać cieplnie 22+25 HRC

 

Instr. HT-23/3

 

3

 

0,06

 

 

20

 

PR-2

 

5

 

0,50

 

220

 

M114.03

 

 

 

1,00

 

 

 

 

 

 

 

Toczyć czoło na wym. 11,5 
 roztoczy
ć pogłębienie Ø42 na 
ębokość 15, roztoczyć otwór  
Ø35,5

+0,

1pod rozwiertak 

 i ściąć krawędzie 0,5/45°, rozwiercić 
otwór Ø35 7 H7  
wg rysunku

 

MRT173 

MSRa-35,7 1/7

 

 

 

120,50

 

25

 

PR-2

 

6

 

0,75

 

227

 

M114.03

 

Toczyć profil koła

 

Instr. Nr 25

 

 

1,20

 

144,75

 

30

 

PR-2

 

4

 

0,66

 

326

 

M561.01

 

Przeciągnąć wielowypust w otworze

 

Instr. Nr 30

 

 

0,10

 

12,66

 

35

 

PR-2

 

4

 

0,25

 

010

 

Stan. ślus.

 

Stępić ostre krawędzie w  
otworze na wymiar 0,5/45°

 

 

 

0,14

 

17,05

 

40

 

PR-2

 

6

 

0,50

 

252

 

M616.03

 

Szlifować otwór Ø36H7  
Zabieli
ć czoło

 

MSBn-36 H7

 

 

0,22

 

26,90

 

45

 

PR-2

 

6

 

0,83

 

248

 

M771.02

 

Dłutować zęby na gotowa

 

Instr. Nr 45

 

 

0,93

 

112,43

 

50

 

PR-2

 

6

 

0,50

 

010

 

Stan. ślus.

 

Zaokrąglić zęby na czołach od strony 
wewn. piasty

 

Instr. Nr 50

 

 

0.28

 

34,10

 

55

 

PR-2

 

4

 

0,25

 

010

 

Stan. ślus.

 

Usunąć zadziory na zębach

 

Instr. Nr 55

 

 

0.28

 

33,85

 

60

 

PR-3

 

4

 

0,50

 

 

042

 

M837.2

 

Cechować między wieńcami  
TR27-2.81, wysoko
ść liter  
5 mm

 

NU-35  

GR-171

 

 

0,0015

 

2.10

 

Data

 

Oprac.

 

Data

 

Norm.   Data    Sprawdz.

 

Data      Zatw.

 

 

 

 

background image

 

Instrukcja obróbki 

Instrukcja nr 2 

S

 

 

 

Sztuk na komplet

 

Materiał

 

Nazwa zakładu

 

Arkusz 

Liczba arkuszy 

1/1 

Mas 

07.05 

04 

Korpus tłoka 

1

 

GJL250

 

Operacja

 

2

 

Oddział

 

Mech.

 

Stanowisko

 

Ra-Mas-R5

 

Pomoce warsztatowe

 

P

rz

y

rz

ą

d

y

N

ar

z

ą

d

y

S

p

ra

w

d

zi

an

y

K-UPT-523 
RP-9150  
TT-TW-94  
RP 7450  
M-TW17  
RP.12.38 
K-UNT-517 
K-UNT-536 
TTTW-21  
RP. 14.3  
TT-NG-14  
NNBc 20x32-G10  
NNRc 26x25-45°-G10 
M-WW-4  
NNRa l6xl6-G10 4 
NWK c12  
NNRc 12 x 12-45°-G10  
K-NSG 530  
K-NNT-636  
NWSc 90°/12 
K-NNT-637  
NNRe 16 x 16  
MSGa M38 x 1,5

 

 

Nr 

zabiegu 

V 

m/min 

obr/min 

f 

mm/obr 

1 

10 

100 

0,08 

2 

20 

750 

0.25 

3 

25 

190 

0,25 

4 

10 

100 

0.08 

OPIS OPERACJI

 

1. Nawiercić                                                                            6. Załamać krawędź 0,5-45 i wciąć kanał na czole Ø63

-0,.2

  

2. Wiercić Ø12 i toczyć zgrubnie Ø64                                    7. Toczyć czoło kołnierza na wymiar 14  
3. Toczy
ć zgrubnie Ø38

-0,1

  x 13                                             8. Wcinać wybieg gwintu na Ø36, załamać krawędź 1/45  

4. Pogłębić Ø32 x 2                                                               9. Toczyć wykańczająca Ø63

-0,1

  

5. Toczyć czoło na wymiar 65                                               10. Gwintować M38 x 1,5-2r

 

5 

25 

190 

0,2 S 

6 

15 

75 

0.08 

Było 

 

 

 

Wykonał 

Sprawdził 

Zatwierdził 

7 

25 

125 

0,25 

8 

15 

125 

0.08 

Zmieniono 

 

 

 

data 

podpis 

data 

podpis 

data 

podpis 

9 

25 

125 

1,25 

10 

7! 

1.5 

 

Z

m

ia

n

y

 

 

Data i podpis 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol 

Nr rysunku 

Pozycja 

Nazwa części 

 

background image

 

Spis pomocy warsztatowych 

Nazwa zakładu

 

SPIS POMOCY                             

WARSZTATOWYCH

 

Cecha wyrobu 

Fula

 

Nazwa części 
Widełki dolne

 

Nr części 

3.055

 

Normalnych 

8 

16 

9 

Arkusz 

1 

Ilość pomocy 

Specjalnych 

Uchwyty przyrządy 

11 

Narzędzia 

14 

Pomoce pomiarowe 

Liczba arkuszy 

1 

Uchwyty przyrządy

 

Narzędzia

 

Pomoce pomiarowe

 

Nr oper.  Nazwa 

Cecha 

Wielkość 

Ilość 

Nr oper.  Nazwa 

Cecha 

Wielkość 

Ilość 

Nr oper.  Nazwa 

Cecha 

Wielkość 

Ilość 

Uchwyt  
trzyszcz
ękowy 

PUTm 

200 

Oprawka do  
nawiercania 

0.489 

 

Suwmiarka 

MAUe 

140 

Oprawka  
kołnierzowa 

0778 

 

Wiertło 

NWKc 

Ø 19 

Sprawdzian 
tłoczkowy 

MSBa 

20H7 

Tulejki redukcyjne  
ze sto
żkiem Morse'a 

0572 

 

ż do wytaczania 

NNRh 

6 x 6 

Sprawdzian 
specjalny 

S-01.00 

 

Wytaczadło 

W-01.00 

 

Rozwiertak  
wyka
ńczak 

NRTc 

Ø 25H7 

Suwmiarka 

MAUe 

140 

Wytaczadło 

W-02.00 

 

ż tokarski  
imakowy 

NNBk 

25 x 25H10 

Sprawdzian 
specjalny 

S-02.00 

 

Imak z suwakiem 

13639 

 

ż boczny prosty do 
wytaczania 

NNRk 

12 x 12 x 50 

H10 

Suwmiarka 

MAUa 

140 

Imak nożowy  
specjalny 

0-01-00 

 

ż tokarski imakowy  NNBk 

25 x 25H10 

Sprawdzian 
specjalny 

S-03.00 

 

Trzpień tokarski 

TT-01.00 

 

Przeciągacz 

N-01.00 

 

Suwmiarka 
modułowa 

MAZc 

1+18 

Przyrząd ustalający 

PP-01. 00.00 

 

Głowica frezowa 

NFZb 

200E-H10 

Suwmiarka 

MAUa 

140 

Przyrząd frezarski 

PF-01. 00.00 

 

Głowica frezowa 

NFZb 

100E-H10 

Sprawdzian  
do gwintu 

MSBg 

M12 x 1,5 

Przyrząd frezarski 

PF-02. 00.00 

 

Frez specjalny 

N-02.00 

 

Suwmiarka 

MAUa 

140 

(> 

Przyrząd frezarski 

PF-03.00.00 

 

ż boczny prosty do 
wytaczania 

NNRk 

10 x 70 x 40 

H10 

Sprawdzian 
specjalny 

S-04.00 

 

Przyrząd tokarski 

PT-02. 00.00 

 

Wiertło 

NWKa 

Ø 10,2 

Suwmiarka 

MAUa 

140 

 

Przyrząd wiertarski 

PW-01.00.00 

 

Pogłębiacz 

NWSc 

20/90 ° 

 

 

 

 

 

Przyrząd szlifierski 

PS-01.00.00 

 

Planownik 

N-03.00 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gwintownik 
maszynowy 

NGDm 

M12 x 1,5 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ściernica tarczowa 

NSAa 

250 x 25 x 51  1 

 

 

 

 

 

 

Opracował

 

Sprawdził

 

Normalizował

 

Kier. Oddz. Oper. Technol.

 

 

 

 

 

 

 
 

 

background image

 

5. Rodzaje półfabrykatu i ich dobór 
Półfabrykat jest to niewykończony przedmiot pracy, z którego przez dalszą obróbkę wykonuje się 
daną  część.  Półfabrykat  na  ogół  różni  się  od  wyrobu  końcowego.  Wielkość  tych  różnic  zależy  od 
metody wykonania. 
Rodzaje półfabrykatów

a)

 

Półfabrykaty z materiałów hutniczych 

Są  to  wszelkiego  rodzaju  wyroby  walcowane  w  postacie  prętów  o  przekroju  okrągłym, 
kwadratowym, prostokątnym, sześciokątnym, rur i innego rodzaju kształtowników, jak: kątowniki, 
ceowniki, teowniki. Ponadto do tej grupy zalicza się wyroby ciągnione, łuszczone, szlifowane. 

b)

 

Półfabrykaty spajane 

Grupa  ta  obejmuje  półfabrykaty,  u  których  w  procesie  przygotowywania  zaszedł  jeden  z  typów 
procesów  spajania:  spawanie,  zgrzewanie,  lutowanie  bądź  klejenie.  Największą  rolę  w 
przygotowaniu półfabrykatów odgrywają procesy należące do dwóch pierwszych grup. 

c)

 

Odkuwki 

Odkuwki  są  to  półfabrykaty  otrzymywane  przez  kucie.  Odkuwki  można  wykonywać  jako 
swobodne lub matrycowe. Odkuwki swobodne wykonuje się przez kucie bez dodatkowych pomocy 
lub  z  użyciem  prostego  oprzyrządowania.  Do  wykonania  odkuwek  matrycowych  potrzebne  są 
matryce. Odkuwki matrycowe cechuje większa dokładność i mniejsze naddatki materiału. 

d)

 

Odlewy 

Półfabrykaty  wykonane  poprzez  odtworzenie  modelu  wytworzonego  z  nietrwałej  masy.  Istnieje 
kilka metod wykonywania odlewów: 
- odlewanie w formach piaskowych lub metalowych (kokile), 
- odlewanie pod ciśnieniem, 
- odlewanie metodą odśrodkową, 
- odlewanie precyzyjne. 

e)   Półfabrykaty z tworzyw sztucznych 

Elementy  wykonane  z  tego  materiału  mają  coraz  szersze  zastosowanie.  Posiadają  niską  gęstość  w 
stosunku  do  wyrobów  metalowych,  dobre  własności  dielektryczne,  dobrą  odporność  na  warunki 
atmosferyczne  oraz  działanie  kwasów  i  zasad.  Typowe  półfabrykaty  z  tworzyw  sztucznych  to: 
pręty, rury, płyty. 

f)

 

Wykroje 

Otrzymywane  z  wyrobów  hutniczych,  najczęściej  z  blach  poprzez  wycinanie.  Proces  wycinania 
można przeprowadzić: 
- za pomocą obróbki wiórowej, 
- metodami termicznymi (palnik acetylenowo-tlenowy, cięcie laserem lub plazmą), 
- metodami plastycznymi - nożyce 

g)   Półfabrykaty otrzymywane metodą obróbki plastycznej na zimno 

Materiałem  wyjściowym  do  wykonywania  tego  typu  półproduktów  są  zwykle  wykroje.  Obróbka 
plastyczna  na  zimno  polega  na  zastosowaniu  takich  procesów  jak:  tłoczenie,  ciągnienie, 
prasowanie, wyciskanie, wyoblanie itp.  

h)

 

Półfabrykaty otrzymywane przez spiekanie proszków metali 

Półfabrykaty  wykonywane  są  poprzez  prasowanie  w  odpowiednich  formach  i  spiekanie  proszków 
metali  lub  mieszanek  metali  z  niemetalami.  Proces  te  zachodzi  bez  topienia  składników  lub  z 
topieniem  tylko  tych  najbardziej  topliwych.  Metoda  ta  umożliwia  otrzymanie  struktur  wyrobów, 
jakich nie można otrzymać innymi metodami. Ponadto przedmioty wykonywane tą metodą na ogół 
nie wymagają już dalszej obróbki. 
Dobór półfabrykatów 
Główne czynniki wpływające na dobór półfabrykatu  to: 
- skala produkcji, 
- kształt przedmiotu, 
- materiał, z jakiego wykonany jest przedmiot, 
- zalecenia dotyczące warunków produkcji. 
Największe  znaczenia  mają  pierwsze  dwa  czynniki,  które  dają  odpowiedź  na  to,  jaki  rodzaj 
półfabrykatu zastosować oraz jaką metodą powinien on być wytwarzany. 

background image

 

Zdjęcia poszczególnych grup półfabrykatów: 

Fot. Półfabrykaty z materiałów hutniczych 

 

 

Fot. Odkuwki 

 

 

Fot. Odlewy 

 

 

Fot. Półfabrykaty z tworzyw sztucznych 

 

 

Fot. Półfabrykaty otrzymane poprzez obróbkę plastyczną na zimno 

 

 

  Fot. Wykroje  

 

Fot. Półfabrykaty otrzymane poprzez spiekanie 

 

background image

 

10 

7. Przecinanie prętów walcowanych, ciągnionych, kształtowników oraz blach 
Przecinanie  materiałów  hutniczych  wykonuje  się  na  różnego  typu  obrabiarkach.  Występują 
następujące sposoby przecinania tychże materiałów: 

 

konwencjonalne, powszechnie stosowane w praktyce warsztatowej, 

- przecinanie na tokarko-przecinarce, 
Narzędziem jest nóż przecinak, którego szerokość zależy od materiału przecinanego. 

 

Tab. Szerokość noży przecinaków 

Średnica 
pręta [mm] 

Nóż przecinak, 
szerokość w [mm] 

do 18 

19 do 30 

31 do 50 

51 do 80 

81  do  120, 
121 do 180 

Rys. Nóż przecinak pod różnymi kątami 

 

Przy  kącie  90

֯֯  przedmiot  w  końcowej  fazie  odłamuje  się  i  pozostaje  czopik,  natomiast  w  drugim 

przypadku najpierw następuje odcięcie przedmiotu, a potem usunięcie czopika. 
- przecinanie na przecinarkach zębnych, 
 

- na przecinarce ramowej 

Obrabiany  przedmiot  jest  nieruchomy  a  piła  wykonuje  ruch  postępowo-zwrotny.  Szerokość  piły 
wynosi od 2 do 3 mm. 

Rys. Piła tarczowa: a) z segmentami nasadzanymi, b) 
segment nasadzany 

 

 

 

Tab. Szerokość pił tarczowych 
Średnica 

pręta 

[mm] 

Piła 

tarczowa 

[mm] 

do 18 

4,5 

19 do 30 

31 do 45 

5,5 

46 do 75 

76 do 125 

6,5 

126 do 175 

176 do 260 

ponad 260 

- na przecinarce tarczowej 

Charakteryzuje  się  mniejszym  zużyciem  materiału  i  mniejszym  zukosowaniem  jego  powierzchni 
czołowej niż w przypadku przecinania na przecinarce ramowej.  

background image

 

11 

Fot. Przecinarka tarczowa 

 

 

- na przecinarce taśmowej 

Charakteryzuje  się  bardzo  małą  stratą  materiału  oraz  dużą  dokładnością  i  wydajnością.  Element 
tnący, taśma jest połączeniem ostrzy skrawających ze stali szybkotnącej z podłożem wykonanym ze 
stali sprężynowej. 

Fot. Przecinarka taśmowa 

 

 

Rys. Szerokość taśmy a minimalny  
promień cięcia 

 

- przecinanie na przecinarkach ściernych, 
Do zalet tej metody należy niewątpliwie bardzo krótki czas cięcia oraz możliwość cięcia tą metodą 
nie tylko metali, ale i elementów z innych materiałów. 
Wady: 
- szybkie zużycie ściernicy 
- duży pobór mocy 
- możliwość wystąpienia zjawiska przypalenia 
- powstające wypływki materiału 
- wydzielające się gazy 
- możliwość samozahartowania się materiału 
- możliwość odpuszczenia stali samozahartowanych 
Wymiary gabarytowe ściernic zależą od ich przeznaczenia. 

Rys. Ściernica do przecinania a/ z dwoma siatkami wzmacniającymi; b/ z jedną siatką wzmacniającą (1) 

 

background image

 

12 

Rys. Wielkogabarytowa ściernica segmentowa; 1 – segment ścierny; 2 – wkładka segmentowa; 3 - korpus 

 

Rys. Ściernica z zewnętzną krawędzią skrawającą; a/ z pierścieniem roboczym pełnym; b/ z pierścieniem roboczym 

przerywanym 

 

Rys. Ściernica z wewnętrzną krawędzią skrawającą; X – grubość warstwy diamentu na krawędzi, T – wysokość 

warstwy diamentu, E – grubość korpusu 

 

Rys. Układy stosowane przy przecinaniu ściernicowym; a/ układ wgłębny; b/ układ styczny; c/ układ oscylacyjny; d/ 

układ rotacyjny; e/układ obiegowy 

 

- przecinanie na przecinarkach bezodpadowych, 
Jest  to  wymiarowo  dokładne  rozdzielenie  materiałów  o  Rm  do  1000Mpa  przez  ścinanie.  Są  dwa 
podstawowe sposoby przecinania bezodpadowego: 

background image

 

13 

- przecinanie na nożycach, 

Rys. Rodzaje przecinania na nożycach; a-otwarte – zamocowanie promieniowe tylko pręta; 

b- przymknięte – zamocowanie promieniowe pręta i odcinanej części; c- zamknięte – zamocowanie promieniowo-

osiowe pręta i odcinanej części 

 

Wraz  ze  zwiększeniem  siły  osiowej  F0  do  granicy  plastyczności  materiału  polepsza  się  jakość 
powierzchni przecięcia. 

- przecinanie udarowe. 

Polega  na  uderzeniowym,  podwójnym  cięciu  pręta.  Dzięki  plastycznemu  pękaniu  przecinanego 
materiału uzyskuje się gładką powierzchnię przecięcia. 

Rys. Konstrukcja przecinaka 

 

- przecinanie na nożycach (blachy, części płaskie, kształtowniki) 
Przecinanie  na  nożycach  stosuje  się  przede  wszystkim  w  przypadku  przecinania  blach,  części 
płaskich i kształtowników.  

Fot. Gilotyna serii CNC HVR – Max, tnąca blachy o grubości do 10 mm 

 

- przecinanie metodami termicznymi 
 Do  metod  przecinania  termicznego  zalicza  się  przecinanie  acetylenowo-tlenowe,  plazmowe  i 
laserowe.  
Przecinanie acetylenowo-tlenowe: 
- najczęściej stosowany sposób cięcia termicznego 
- możliwość przecinania elementów o grubości od 3 do 3000 mm  
- nadaje się do przecinania prostoliniowego i krzywoliniowego 

1 – przesuwna głowica 

2 – wypychacz 

3 – stempel 

F

o

 – siła osiowa 

F  – siłą promieniowa 

background image

 

14 

Przecinanie plazmowe: 
- używane do cięcia stali wysokostopowych i metali nieżelaznych 
- źródłem ciepła jest skoncentrowany łuk elektryczny 
- jest szczególnie korzystne w przypadku cięcia blach cienkich do 5 mm grubości 
Przecinanie laserowe: 
- wiązka lasera rozgrzewa metal i doprowadza go do postaci ciekłej lub gazowej 
- można wykonywać wykroje z blach o grubości do 10 mm 

Rys. Schemat urządzenia do przecinania laserowego 

 

 

niekonwencjonalne, mające ograniczone zastosowanie do niektórych materiałów. 

- przecinanie strumieniem wody 
Zalety: 
- brak zużywania się narzędzia (strumienia wody) 
- niewystępowanie naprężeń cieplnych 
- duża wydajność 
- wysoka jakość powierzchni przecięcia 
Można wyróżnić dwa rodzaje cięcia za pomocą strumienia wody: 

- cięcie czystą wodą (w przypadku materiałów miękkich) 
- cięcie wodą z dodatkiem ścierniwa (przecinanie wodno-ścierne) 

Rys. Głowica narzędziowa do przecinania wodno-ściernego 

 

- przecinanie struną 
Struna pokryta jest ziarnem diamentowym lub z azotku boru. Ziarna nanoszone są na drut, który ma 
bardzo  dobrą  przyczepność  powłoki  galwanicznej,  słabo  się  wydłuża  pod  wpływem  siły  osiowej, 
posiada dużą odporność na przegrzania oraz dobrą zgrzewalność.  Struną tnie się materiały trudno 
obrabiane, niemetalowe, takie jak: monokryształy, ferryty, półprzewodniki itp.  

1 – laser 

2 – komputer 

3 – analizator wiązki 

laserowej 

4 – zwierciadło 

5 – głowica robocza 

6 – zasilanie gazem 

7 – przedmiot obrabiany 

1 – dopływ wody pod wysokim 

ciśnieniem 

2 – dysza 

3 – doprowadzenie wody ze 

ścierniwem 

4 – komora mieszania 

5 – strumień wodno-ścierny 

background image

 

15 

Przecinanie strunowe dzieli się na: 

- przecinanie struną zbrojoną luźnym ziarnem ściernym 

Rys. Przecinanie struną zbrojoną luźnym ścierniwem; a/ struna, 1 – ziarna ścierne, 2 – struna, 3 – ciecz, 4 – 

materiał przecinany; b/ przecinarka pracująca w układzie poziomym 

 

- przecinanie struną zbrojoną trwale ziarnem ściernym 

- przecinanie anodowo – mechaniczne 
Przedmiot  obrabiany  stanowi  w  obwodzie  prądu anodę,  natomiast  narzędzie  katodę  (wykonane  ze 
stali zwykłej jakości o grubości ok. 1 mm) 

Rys. Schemat cięcia anodowo-mechanicznego 

 

Cięcie  anodowo  mechaniczne  umożliwia  wydajne  cięcie  materiałów  twardych  i  miękkich 
przewodzących  prąd  elektryczny,  jednakże  efektywniejsze  cięcie  uzyskuje  się  w  przypadku 
materiałów twardych. 
 
8. Technologiczność konstrukcji. 
Technologiczność konstrukcji – właściwość konstrukcji zapewniająca uzyskanie, przy określonej 
wielkości produkcji, wymaganych właściwości wyrobu przy minimalnych kosztach wytwarzania w 
danych, określonych warunkach produkcji.   
Ocena  dokumentacji  konstrukcyjnej  pod  względem  technologiczności  konstrukcji    wykonywana 
przez technologa dotyczy takich czynności jak: 
-normalizacji i unifikacji części i zespołów 
-racjonalności doboru materiałów 
-racjonalności kształtowania półfabrykatów 
-właściwe zaprojektowanie części ze względu na obróbkę skrawaniem 
-właściwe zaprojektowanie części ze względu na montaż 
Technologiczność konstrukcji odlewów 
Wytyczne dotyczące zasad projektowania odlewu: 
-grubość  ścian  dobiera  się  tak  aby  stygnięcie  przebiegało  równolegle  we  wszystkich  częściach 
kształt odlewu powinien umożliwiać nieskrępowany skurcz 
-należy zapewnić łatwy dostęp do wszystkich powierzchni zewnętrznych i wewnętrznych odlewu w 
celu ułatwienia usunięcia rdzeni oraz oczyszczenia odlewu 
-należy  stosować  ściany  pochyłe  lub  wygięte  zamiast  płaskich  w  odlewach,    w  celu 
zminimalizowania naprężeń cieplnych 
-kształt odlewu powinien umożliwiać nieskrępowany skurcz  
Pierwszy rysunek przedstawia błędną konstrukcję  
Drugi  rysunek  przedstawia  konstrukcję  poprawną  czyli  taką  gdzie  wzrost  grubości  ścianki  jest 
stopniowy 

1 – przedmiot obrabiany 

2 – tarcza stalowa 

3 – elektrolit 

V

f

 – prędkość posuwu 

background image

 

16 

Rys. konstrukcja odlewy umożliwiająca kierunkowe krzepnięcie 

 

Technologiczność konstrukcji odkuwek 
 Projektując odkuwki należy przestrzegać następujących zasad: 
-należy  unikać  cienkich  przekrojów  ścianek  i  żeber  ze  względu  na  szybkie  stygnięcie  ich  podczas 
kucia 
-projektując odkuwki,  należy brać pod uwagę sposób ich bazowania podczas obróbki mechanicznej 
-powierzchnia matrycy powinna być w miarę możliwości płaska, co ułatwia eksploatacje i zwiększa 
dokładność matrycy 
-kształty projektowanych odkuwek powinny być możliwie mało skomplikowane w celu  
minimalizacji kosztów produkcji matryc 

Rys. odkuwka z podziałem matrycy w płaszczyźnie największego wymiaru 

 

Technologiczność konstrukcji spawanych 
Zasady projektowania konstrukcji spawanych: 
-zapewnienie dogodnego dostępu elektrody do miejsca spawania 
-unikanie łączenia przez spawanie przekrojów grubych z cienkim 
-unikanie stosowania cienkich i wąskich brzegów i ścięć ze względu na możliwość ich przepalenia 
-obrabianie powierzchni dokładnych po spawaniu poprzez np. wyżarzanie 
-zmniejszenie  pracochłonnej  obróbki  krawędzi  blach,  poprzez  umieszczenie  spoiny  we  wnękach 
uzyskanych przez wzajemne przesunięcie blach 

Rys. Konstrukcje spawane z blach 

 

Pierwsze  i  drugie  połączenie  przedstawione  na  rysunku  są  połączeniami  nietechnologicznymi 
(wymagającymi  obróbki  krawędzi  i  blach).  Trzecie  i  czwarte  połączenia  są  połączeniami 
technologicznymi z spoinami we wnękach uzyskanych przez przesunięcie blach.  
 
9. Podział metod projektowania 
Projektowanie procesów technologicznych można podzielić na: 
-projektowanie konwencjonalne(ręczne) 
-projektowanie wspomagane komputerowo 
- projektowanie warsztatowe 
 

Projektowanie 

konwencjonalne 

jest  jedną  z  metod  projektowania  procesów 

technologicznych  opartą  na  doświadczeniu  technologa  opracowującego  dany  proces,  który 
niejednokrotnie  sięga  do  części  technologicznie  podobnych,  już  opracowanych  i  wdrożonych.  Dla 
ułatwienia  projektowania  konwencjonalnego  wprowadzono  klasyfikatory  części  maszyn,  oraz 
dokonano  podziału  części  maszyn  według  podobieństwa  technologicznego,  a  dla  poszczególnych 
grup tych części opracowano procesy ramowe.  

background image

 

17 

 

W przypadku obrabiarek CNC metoda ta sprowadza się do wykonania czynności takich jak: 

ustalenie  baz  obróbkowych,  zabiegów  i  przejść,  określenie  narzędzi,  określenia  drogi  narzędzia  i 
napisanie programu sterującego obrabiarką zapisanego na dziurkowanej taśmie. 
 

W celu opracowania programu sterującego technolog sporządza dokumentację zawierającą : 

-rysunek konstrukcyjny wykonywanej części 
-instrukcje obróbki (umożliwia przygotowanie obrabiarki do pracy) 
-plan przejścia narzędzi (określa tor ruchu punktów charakterystycznych kolejnych narzędzi) 
-kartę  programową  (zawiera  informacje  sterujące  pracą  obrabiarki  takie  jak:  numer  bloku 
informacji,  rodzaj  funkcji  przygotowawczej,  znak  i  wartość  przyrostu  współrzędnej  X  i  Z, 
parametry interpolacji kołowej, funkcje technologiczne oraz funkcje pomocnicze) 

Rys. Rysunek konstrukcyjny

 

 

Rys. Instrukcja obróbki 

 

background image

 

18 

Rys. Karta przejść narzędzia. 

 

 

 W  projektowaniu  wspomaganym  komputerowo  technolog-programista  programista 

przygotowuje w języku określonego systemu tzw. program źródłowy. W programie tym określa się 
charakterystyczne  elementy  geometryczne  obrabianego  przedmiotu  oraz  podaje  się  dane 
technologiczne obrabianego przedmiotu, obrabiarki i przebiegu procesu technologicznego. Program 
ten w wyniku obliczeń określa tory narzędzi i w wyniku daje rozwiązanie ogólne obróbki. 

Programowanie  warsztatowe  odbywa  się  bezpośrednio  na  obrabiarce.  W  programowaniu 

warsztatowym  nie  stosuje  się  systemów  programowania  tak  jak  ma  to  miejsce  w  przypadku 
programowania  maszynowego.  Programowanie  w  tej  metodzie  odbywa  się  poprzez  zastosowanie 
ogólnie znanych symboli widocznych na pulpicie obrabiarki. 

Projektowanie warsztatowe składa się z dwóch faz:  
I  faza  –  polega  na  podaniu  opisu  półfabrykatu  i  na  jego  tle  opisu  gotowego  wyrobu  oraz 
niezbędnych danych o obrabianym materiale. 
II  faza  –  polega  na  zdefiniowaniu  sposobów  obróbki  oraz  dokonanie  wyboru  niezbędnych 
narzędzi i oprzyrządowania 

 
10. Projektowanie procesu technologicznego: 
Danymi  wejściowymi  do  opracowania  procesu  technologicznego  danej  części  są:  rysunek 
wykonawczy  części,  wielkość  produkcji  oraz  środki  produkcji,  jakie  ma  do  dyspozycji  technolog. 
Proces  technologiczny  jednoznacznie  jest  określony  przez  przedmiot  obrabiany,  jego  kształt, 
przynależność  do  określonej  klasy,  wymagania  dotyczące  dokładności  i  chropowatości 
poszczególnych  powierzchni  oraz  obróbka  cieplna  czy  cieplno-chemiczna  lub  uwagi  dotyczące 
sposobu wykonania określonej powierzchni. 

Rys. Rysunek warsztatowy części z narzuconą obróbką cieplną i sposobem wykonania obróbki wykańczającej 

określonej powierzchni. 

 

background image

 

19 

Każdy proces technologiczny powinien spełniać dwa warunki: jakościowy - wynikający z rysunku 
konstrukcyjnego  określonej  części  i  warunków  technicznych  związanych  między  innymi  w 
dotrzymaniu  zadanych  wymiarów,  kształtu  i  chropowatości  powierzchni  oraz  ekonomiczny  - 
polegający  na  spełnieniu  wymagań  technicznych  (jakościowych)  przy  najmniejszym  koszcie 
wytwarzania. 
 

- struktura procesu technologicznego 

Strukturę  procesu  technologicznego  można  traktować  jako  określoną  kolejność  poszczególnych 
operacji,  którą  charakteryzuje:  nieciągłość  procesu  (wynika  z  podziału  procesu  na  poszczególne 
operacje  i  konieczności  stosowania  różnych  sposobów  i  rodzajów  obróbki),  stopniowe  nadawanie 
kształtu, dokładności wykonania oraz właściwości poszczególnym powierzchniom. 
Ogólnie strukturę procesu technologicznego można przedstawić w następujących punktach: 
1) operacje wstępne - występują tylko w określonych przypadkach i mogą one dotyczyć, np. cięcia 
materiałów prętowych, prostowania, zakiełkowania. 
2)  wykonanie  bazy  (baz)  obróbkowej  do  dalszych  operacji  –  przygotowuje  się  ją  na  początku 
procesu, aby korzystając z niej, obrabiać w dalszych operacjach wszystkie pozostałe powierzchnie. 
3) wykonanie operacji obróbki zgrubnej i kształtującej – wykonuje się ją w dalszych operacjach 
wychodząc z określonej bazy.  
4)  wykonanie  operacji  obróbki  cieplnej  i  cieplno-chemicznej  –  obróbka  ta  powoduje  błędy  w 
postaci odkształceń przedmiotu i przy projektowaniu takiej obróbki należy o tym pamiętać. Błędy te 
usuwane są za pomocą obróbki wykańczającej. 
5) wykonanie operacji obróbki wykańczającej i bardzo dokładnej - może nastąpić bezpośrednio 
po obróbce kształtującej, o ile przedmiot nie podlega obróbce cieplnej, czy cieplno-chemicznej.  
6)  wykonanie  operacji  kontroli  jakości  -  kontrola  jakości  jest  zawsze  na  końcu  procesu 
technologicznego,  jednak  może  występować  także  w  trakcie  procesu  po  ważniejszych  operacjach 
obróbkowych.  
 
11. Projektowanie operacji obróbki skrawaniem w procesie technologicznym: 
W  procesie  operacji  najistotniejszą  rolę  odgrywa  operacja,  jej  rozpracowanie  odbywa  się  na 
instrukcjach obróbki, obróbki cieplnej, plastycznej. Podstawową część składową operacji stanowią 
zabiegi.  Do  zadań  technologa  przy  opracowaniu  operacji  należy  wytypowanie  obrabiarki  lub 
stanowiska,  na  której  dana  operacja  będzie  wykonywana,  narzędzi  do  obróbki  poszczególnych 
powierzchni,  wielkości  naddatków  gwarantujących  uzyskanie  żądanej  jakości  powierzchni, 
wytypowanie  pomocy  warsztatowych  niezbędnych  do  wykonania  operacji  oraz  obliczenie  czasu 
trwania operacji. 
 

- struktura operacji 

Na  przebieg  operacji  obróbkowych  ma  wpływ  duża  liczba  czynników  fizycznych  o  charakterze 
zdeterminowanym  i  przypadkowym.  Stąd  należy  mieć  świadomość,  że  uzyskanie  w  operacji 
wartości  x

i

(t)  obrobionego  przedmiotu  ma  charakter  losowy.  Są  onee  wynikiem  losowych  zmian 

wartości parametrów półfabrykatów w danej operacji x

i-1

(t), parametrów układu technologicznego, 

zależą także od nastawiacza, operatora, otoczenia. 

Rys. Schemat operacji obróbkowej. 

 

Na  podstawie  opracowanego  procesu  technologicznego,  karty  technologicznej,  technolog 
przystępuje do opracowywania poszczególnych operacji. 
W  operacji  jako  obiekt  występuje  przedmiot  obrabiany,  do  którego  należy  dobrać  obrabiarkę  i 
narzędzia. 

background image

 

20 

 

- przedmiot obrabiany 

Przedmiot  obrabiany  stanowi  bazę  wyjściową  do  projektowania  operacji.  Spełnia  on  funkcję 
nośnika  informacji  o  parametrach  geometrycznych  i  jakościowych  poszczególnych  powierzchni 
przedmiotu.  Jego  kształt,  przynależność  do  określonej  klasy  i  planowany  do  wykonani  rodzaj 
obróbki  narzucają  jednoznacznie  sposób  jego  bazowania  i  zamocowania.  Wymagania  dotyczące 
dokładności i chropowatości powierzchni mają decydujący wpływ na wybór obrabiarki, która musi 
zapewnić  tę  dokładność.  Wymagania  te  rzutują  na  proces  technologiczny,  zwłaszcza  obróbki 
wykańczającej i bardzo dokładnej. Materiał przedmiotu obrabianego i jego stan po obróbce cieplnej 
determinując właściwy dobór parametrów skrawania i narzędzi. 
 

- bazowanie przedmiotów do wykonania określonej operacji 

Każdy przedmiot ma 6 stopni swobody. Można go przesuwać w 3 kierunkach x, y, z oraz obracać 
wokół  tych  osi.  Bazowanie  przedmiotu  na  obrabiarce  lub  w  uchwycie  polega  na  odebraniu  mu 
wszystkich lub niektórych stopni swobody, w zależności od zadania obróbkowego.  

Rys.  Operacja  szlifowania  powierzchni 
M na dokładny wymiar g – przedmiot z 
odebranymi 3 stopniami swobody. 

 

Rys. Przedmiot z odebranymi 6 stopniami 
swobody. 

 

Rys.  Przedmiot  z  odebranymi  5  stopniami 
swobody. 1 – kołek. 

Wykonanie  każdej  operacji  wymaga  przeanalizowania,  ile  stopni  swobody  należy  przedmiotowi 
odebrać,  aby  zadanie  obróbkowe  można  było  wykonać  poprawnie,  nie  można  jednak  odbierać 
większej  liczby  stopni  swobody  niż  to  wynika  z  analizy  wykonywanej  operacji,  gdyż  każdy 
odebrany  dodatkowo  stopień  swobody  niesie  ze  sobą  konieczność  projektowania  i  wykonania 
uchwytu o bardziej skomplikowanej konstrukcji. 
 

- dobór obrabiarki 

Przy  wyborze  obrabiarki  należy  kierować  się  przede  wszystkim  możliwości  uzyskania  żądanych 
dokładności, minimalizacją kosztów wytwarzania, przynależność przedmiotu obrabianego do danej 
klasy, wymiary gabarytowe  oraz wielkość i powtarzalność produkcji. 
Obrabiarki dzieli się na konwencjonalne i sterowane numerycznie. 
Obrabiarki konwencjonalne – są sterowane ręcznie, krzywkowo, za pomocą kopiału i wymagają 
stałej obsługi pracownika; należą do nich:  
-  obrabiarki  uniwersalne  -  przeznaczone  do  wykonywania  produkcji  o  wielkości  kilku  do 
kilkunastu sztuk o bardzo zróżnicowanym asortymencie, 
obrabiarki produkcyjne – mają uproszczoną budowę, większą moc niż obrabiarki uniwersalne i 
stosowane są do produkcji seryjnej i wielkoseryjnej, 
obrabiarki specjalizowane – opracowanie dla nich procesu technologicznego wymaga dobrej ich 
znajomości,  należą  do  nich  tokarki  i  frezarki  kopiarki,  tokarki  karuzelowe,  strugarki,  frezarki, 
szlifierki wzdłużne, wiertarko-frezarki. 

Fot. Tokarka rewolwerowa 

 

Fot. Wiertarko-frezarka 

 

Fot. Strugarka 

 

background image

 

21 

Obrabiarki  sterowane  numerycznie  to  nowa  generacja  obrabiarek  uniwersalnych  i 
specjalistycznych,  ich  cechami  są  duża  moc,  sztywna  budowa  zapewniająca  uzyskanie  większych 
dokładności, umożliwiają prowadzenie obróbki z dużymi prędkościami skrawania dzięki całkowicie 
osłoniętej przestrzeni roboczej.  
Istnieją  także  centra  obróbkowe,  autonomiczne  stacje  obróbkowe,  elastyczne  systemy  obróbkowe. 
Inną  grupę  stanowią  obrabiarki  zespołowe,  linie  obróbkowe  oraz  obrabiarki  specjalne  stosowane 
głównie w produkcji wielkoseryjnej i masowej. 
 

- dobór narzędzi 

Do  wyrobu  narzędzi  stosuje  się  taki  materiały  jak  stale  szybkotnące,  węgliki  spiekane,  ceramikę, 
regularny azotek boru oraz diament. Materiał narzędzia powinien mieć znacznie większą twardość 
niż  przedmiot  obrabiany,  powinien  posiadać  dobrą  przewodność  cieplną  i  małą  rozszerzalność 
cieplną oraz być odporny na zmiany zdolności skrawających. Narzędzie musi być także odporne na 
zużycie ścierne, adhezyjne, dyfuzyjne oraz chemiczne. Technolog wybiera na narzędzie materiał o 
najbardziej odpowiadających cechach. 

Rys. Zakresy stosowania materiałów narzędziowych. 

 

Oprócz materiału narzędziowego przy wyborze narzędzi bierze się pod uwagę także: 
-  wielkość  produkcji  –  ma  wpływ  na  to,  czy  narzędzie  będzie  normalne  (stosowane  w  produkcji 
jednostkowej, małoseryjnej i seryjnej), czy specjalne, które są specjalne (produkcja wielkoseryjna i 
masowa), stosowanie narzędzi specjalnych skraca czas obróbki, 
- sposób obróbki – określa, spośród jakiej grupy narzędzi dokonuje się wyboru narzędzia (tokarskie, 
wiertarskie, frezarskie), 
- materiał obrabianego przedmiotu – ma wpływ na wybór materiału narzędziowego, jego gatunku, 
jak również decyduje o geometrii ostrza, 
-  typ  obrabiarki  –  w  celu  wykorzystania  maksymalnie  właściwości  eksploatacyjnych  obrabiarki 
stosuje się odpowiedni materiał ostrza narzędzia, 
- rodzaj dokładność obróbki – wpływ na wybór ma to, czy obróbka jest wykańczająca, czy zgrubna, 
-  kształty  obrabianych  powierzchni  –  dla  niektórych  narzędzi  ważny  jest  kształt    wielkość 
obrabianej powierzchni. 
 
12. Najczęściej stosowane operacje obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej. 
Istnieje wiele rodzajów obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej, należą do nich: 
wyżarzanie, dzieli się na: wyżarzanie odprężające, zmiękczające i stabilizujące. 
Wyżarzanie  odprężające  –  materiał  nagrzewany  jest  do  temp.  poniżej  A

C1

,  wygrzewany  w  tej 

temperaturze  i  studzony  wraz  z  piecem  w  celu  zmniejszenia  naprężeń  własnych,  bez  wyraźnych 
zmian struktury i właściwości, które uzyskano w wyniku wcześniejszej obróbki. 
Wyżarzanie  zmiękczające  –  materiał  nagrzewa  się  do  temp.  poniżej  A

C1

  w  przypadku  stali 

węglowych  oraz  nisko-  i  średniostopowych  lub  powyżej  A

C1

  dla  stali  wysokostopowych, 

background image

 

22 

wygrzewany  w  tej  temperaturze  i  powolnie  chłodzony.  Stosuje  się  je  do  zmniejszenia  twardości, 
zwiększenia plastyczności i polepszenia skrawalności przedmiotu. 
Wyżarzanie  stabilizujące  –  przedmiot  nagrzewany  jest  zwykle  do  temp.  poniżej  150

°

C  i 

wygrzewany  w  tej  temperaturze  kilkanaście  do  kilkudziesięciu  godzin.  Stosuje  się  je  w  celu 
usunięcia naprężeń powstałych w trakcie obróbki skrawaniem. 
-  ulepszanie  cieplne  –  jest  to  proces  hartowania  ze  średnim  i  wysokim  odpuszczaniem.  Celem 
stosowanie  takiej  obróbki  jest  uzyskanie  optymalnych  właściwości  mechanicznych,  a  przede 
wszystkim podwyższenia granicy plastyczności/ 
hartowanie i odpuszczanie - hartowanie jest procesem polegającym na austenityzowaniu wsadu i 
jego  oziębieniu  w  celu  uzyskania  struktury  martenzytycznej  lub  bainitycznej  (ze  względu  na 
uzyskanie większej twardości i wytrzymałości i mniejszej plastyczności). 
Celem  odpuszczania  jest  poprawa  ciągliwości  i  zmniejszenie  kruchości,  kosztem  zmniejszenia 
twardości oraz powstałych po hartowaniu naprężeń własnych. 

Rys. Temperatury hartowania i odpuszczania na tle wykresu żelazo-węgiel. 

 

Hartowanie  na  wskroś – w piecu podgrzewany  jest cały przedmiot, następnie jest on  gwałtowni 
studzony. Ten sposób obróbki prowadzi często do odkształceń, w związku z czym prowadzi się ją 
po obróbce zgrubnej, ale przed obróbką wykańczającą. 
Hartowanie  powierzchniowe  –  hartuje  się  indukcyjnie,  płomieniowo,  laserowo  lub  plazmowo 
tylko wierzchnią warstwę przedmiotu celem zwiększenia twardości i wytrzymałości zmęczeniowej, 
ale z zachowaniem plastyczności rdzenia oraz zmniejszenia odkształceń. 
 

Rys. Hartowanie indukcyjne: a) nagrzewanie, b) chłodzenie; 1 – 
przedmiot, 2 – wzbudnik, 3 – urządzenie natryskowe 

 

Rys. Powierzchniowe hartowanie płomieniowe: 1- przedmiot, 
2 – palnik, 3 – uchwyt mocujący, 4 – urządzenie natryskowe 

 

background image

 

23 

nawęglanie, hartowanie i odpuszczanie – nawęgla się w proszkach lub gazach, proces trwa 2

÷

godzin  i  odbywa  się  w  temp.  880

÷

950

°

C.  W  wyniku  tych  procesów  uzyskuje  się  twardą 

powierzchnię oraz miękki i ciągliwy rdzeń przedmiotu. 
-  węgloazotowanie,  hartowanie  i  odpuszczanie  –  proces,  w  którym  jednocześnie  zachodzi 
nawęglanie  oraz  azotowanie  powierzchni,  polegający  na  przepuszczeniu  przez  komorę  z 
przedmiotami  gazu  nawęglającego  (gaz  świetlny,  propan  lub  butan)  i  azotującego  (amoniak), 
przebiegający  w  temp.  820

÷

860

°

C.  Proces  hartowania  wykonuje  się  bezpośrednio  po 

węgloazotowaniu. Warstwa obrobiona staje się twarda i odporna na ścieranie. 
-  azotowanie  –  polega  na  nasyceniu  powierzchni  przedmiotu  azotem  w  celu  uzyskania  bardzo 
twardej  i  odpornej  na  ścieranie  oraz  na  korozję  warstwy.  Proces  wykonuje  się  w  atmosferze 
amoniaku w temp. 500

÷

550

°

C. 

-  azotonasiarczanie  –  proces  ten  wykonuje  się  w  piecach  w  atmosferze  amoniaku  i  par  siarki  w 
temperaturze  500

÷

700

°

C  w  czasie  0,5

÷

6  godzin  w  zależności  od  grubości  uzyskiwanej  warstwy. 

Powierzchnie  przedmiotów  wzbogacane  są  w  azot  i  siarkę,  dzięki  czemu  powierzchnia 
charakteryzuje się małym współczynnikiem tarcia, dużą odpornością na zużycie i zatarcie. 
 
13. Kontrola jako
ści w procesie technologicznym  

Operacje  kontroli  jakości  wchodzą  w  skład  procesu  technologicznego  i  opracowanie  ich 

należy  do  obowiązków  technologa.  Mogą  one  wystąpić  w  różnych  miejscach  procesu,  z  reguły 
jednak  na  końcu.  Do  zadań  końcowej  kontroli  jakości  należą  oględziny  zewnętrzne  w  celu 
sprawdzenia kompletności obróbki i jakości powierzchni oraz  sprawdzenie wymiarów i kształtów 
obrobionego  przedmiotu  oraz  przeprowadzenie  innych  badań  określonych  w  warunkach 
technicznych.  Na  opracowanie  operacji  kontroli  jakości  duży  wpływ  ma  wielkość  produkcji.  Ona 
będzie  decydowała  czy  do  kontroli  użyje  się  przyrządów  uniwersalnych,  czy  specjalnych,  czy 
kontrola będzie prowadzona na obrabiarce, czy poza nią. 

Oprócz  kontroli  końcowej  technolog  planuje  również  tzw.  kontrolę  międzyoperacyjną. 

Powinno się ją przewidywać po ważniejszych operacjach procesu technologicznego, po operacjach, 
w  których  możliwe  jest  powstanie  dużej  liczby  braków.  Technolog  określa,  czy  mają  to  być 
kontrole jakości stuprocentowe, czy też wyrywkowe. 

Dla  operacji  kontroli  jakości  powinna  być  opracowana  szczegółowa  instrukcja  kontroli 

jakości,  w  której  powinny  być  ustalone:  metody  kontroli,  narzędzia  pomiarowe,  dopuszczalne 
odchyłki  od  wymiarów,  kształtów  i  jakości  powierzchni.  Instrukcję  dotyczącą  kontroli  jakości 
opracowuje się dla operacji kontrolnych, gdy ma ona za zadanie wnieść coś istotnego do procesu: 

Instrukcja kontroli jakości: 

 

background image

 

24 

14. Pomoce warsztatowe 

Ważnym  elementem  wchodzącym  w  zakres  technologicznego  przygotowania  produkcji  są 

pomoce  warsztatowe,  stosowane  zarówno  przy  obróbce,  jak  i  kontroli  określonej  części.  Do 
głównych  zadań,  jakie  mają  one  spełnić  należą  zapewnienie  wymaganej  dokładności  obróbki, 
zmniejszenie kosztów produkcji, polepszenie warunków i bezpieczeństwa pracy. 

Pomoce takie dzieli się na: 

 

Znormalizowane – wykonane wg norm państwowych, branżowych lub zakładowych; jest to 

oprzyrządowanie  uniwersalne  stosowane  w  procesach  wytwarzania  różnych  przedmiotów 
technologicznie podobnych 

 

Specjalizowane – najczęściej jest to oprzyrządowanie uniwersalne uzupełnione elementami 

specjalnymi,  np.  uchwyt  samocentrujący  3-szczękowy  wyposażony  w  szczęki  specjalne 
dostosowane  swoją  konstrukcją  do  kształtu  przedmiotu  obrabianego  będzie  uchwytem 
specjalizowanym 

 

Specjalne  –  jest  to  oprzyrządowanie  projektowane  i  wykonywane  indywidualnie,  jako 

pomoc  niezbędna  w  procesie  wytwarzania  danego  wyrobu  oraz  utrzymaniu  jego  żądanej 
dokładności 

Spis  pomocy  warsztatowych  jest  przeznaczony  dla  działu  gospodarki  narzędziowej  w  celu 

przygotowania  i  wykonania  wyszczególnionych  pomocy,  jako  niezbędnych  do  uruchomienia 
produkcji określonej części. Wypełniony spis pomocy warsztatowych przedstawia rysunek poniżej: 

 

 
15. Parametry obróbki 

Dla każdej operacji technolog powinien szczegółowo opisać i narzucić parametry tej obróbki. 

Są  one  ściśle  związane  ze  sposobem  obróbki.  W  przypadku  obróbki  skrawaniem  są  one 
scharakteryzowane  przez  prędkość  skrawania,  głębokość  skrawania  i  posuw.  Dla  obróbki  cieplnej 
będą  to  parametry  związane  z  grzaniem  i  chłodzeniem  obrobionego  przedmiotu.  Każda  z  technik 
będzie miała swoje specyficzne wielkości. 

Na dobór parametrów obróbki decydujący wpływ wywiera przedmiot obrabiany, jego kształt, 

wymiary,  materiał,  z  którego  jest  wykonany,  oraz  obrabiarka,  na  której  dana  operacja  ma  być 
wykonana.  Materiał  przedmiotu  obrabianego  i  rodzaj  obróbki  mają  decydujący  wpływ  na  dobór 
narzędzia  i  materiału  ostrza.  Niejednokrotnie  brak  obrabiarki  o  odpowiedniej  sztywności  i 
parametrach uniemożliwia zastosowanie najbardziej odpowiedniego narzędzia. 

background image

 

25 

W  obróbce  skrawaniem  parametry  obróbki  powinny  być  dobrane  z  tzw.  normatywów, 

opracowanych  dla  poszczególnych  procesów  obróbki.  Mogą  to  być  normatywy  opracowane 
centralnie,  opracowane  przez  zakład  we  własnym  zakresie,  zalecane  do  stosowania  przez 
producentów  narzędzi.  Narzucone  przez  technologa  w  instrukcji  obróbki  jej  parametry  są 
obowiązujące dla warsztatu. Odstępstwo od ich stosowania może wydać tylko technolog. Dzieje się 
tak  w  przypadku  otrzymania  innej  partii  materiału,  zastosowania  innej  obrabiarki  lub 
zmodernizowania oprzyrządowania. 

Parametry  obróbki  stanowią  podstawę  do  obliczenia  czasu  trwania  poszczególnych  operacji. 

Przykładowa karta parametrów obróbki dla piłowania przedstawia rysunek poniżej: 

 

 
16. Norma czasu pracy 
Norma  czasu  pracy  jest    to  technicznie  uzasadniona  ilość  czasu  niezbędna  dla  wykonania 
określonego  zakresu  pracy  w  danych  warunkach  techniczno-organizacyjnych  zakładu,  przez 
określoną  liczbę  wykonawców  o  określonych  kwalifikacjach.  Norma  czasu  pracy  dotyczy 
najczęściej operacji.  

n

t

t

T

j

pz

+

=

 

gdzie:  T  –  norma  czasu,  t

pz

  –  czas  przygotowawczo-zakończeniowy,  n  –  liczba  sztuk,  t

j

  –  czas 

jednostkowy.  
Czas  przygotowawczo-zakończeniowy  jest  to  czas  związany  z  przygotowaniem  do  wykonania 
operacji  technologicznej  i  jej  zakończeniem  Czas  ten  występuje  tylko  jeden  raz  na  serię 
wykonanych przedmiotów. 

 

Czas jednostkowy – suma czasu wykonania i czasu uzupełniającego  

u

w

j

t

t

t

+

=

 

Czas wykonania – czas niezbędny do wykonania jednej sztuki przedmiotu 

p

g

w

t

t

t

+

=

 

Czas główny – czas dokonywania zmian kształtu, struktury powierzchni i innych właściwości (np. 
twardości, skład chemiczny) przedmiotów obrabianych.  

background image

 

26 

Czas  pomocniczy  –  czas  trwania  czynności,  które  towarzyszą  zmianą  technologicznym  i 
umożliwiają  lub  ułatwiają  ich  realizację,  ale  tych  zmian  nie  dokonują  (np.  zamocowanie  i 
odmocowanie przedmiotu)  
Czas uzupełniający – jest to czas na: obsługę i potrzeby fizjologiczne. 

f

o

u

t

t

t

+

=

 

Czas  obsługi  –  jest  to  czas  przeznaczony  na  czynności  związane  z  organizacją  i  utrzymaniem 
zdolności  stanowiska  do  ciągłej  pracy.  Obejmuje  czas  obsługi  technicznej  i  czas  obsługi 
organizacyjnej. 

oo

ot

o

t

t

t

+

=

 

Czas  obsługi  technicznej  jest  czasem  przeznaczonym  na  czynności  techniczne  związane  z 
utrzymaniem pełnej sprawności wyposażenia technologicznego (np. wymiana narzędzia).  
Czas  obsługi  organizacyjnej  jest  przeznaczony  na  czynności  pracownika  związane  z  organizacją 
pracy na stanowisku, utrzymaniem czystości i trwałej zdolności roboczej stanowiska.  
Czas  potrzeb  fizjologicznych  pracownika  składa  się  z  czasu  odpoczynku  i  czasu  na  potrzeby 
naturalne 

fn

fo

f

t

t

t

+

=

 

Czas odpoczynku jest czasem przeznaczonym na odpoczynek od pracy fizycznej lub od natężenia 
uwagi.  
Czas na potrzeby naturalne wynika z potrzeb naturalnych pracownika.  
Ustalona w ten sposób norma czasu jest normą analityczną. Norma te obejmuje czas główny, który 
oblicza się na podstawie drogi i posuwu narzędzi oraz wszystkie inne czasy określone na podstawie 
doświadczenia  i  warunków  organizacyjnych  zakładu.  Poniżej  pokazane  są  obliczenia  czasów 
głównych, do najczęściej stosowanych sposobów obróbki.  
Sposób obróbki 

Szkic 

Wzór obliczeniowy 

Toczenie  wzdłużne 
przelotowe 

a)

 

zewnętrzne 

b)

 

wewnętrzne 

 

i

f

l

l

l

t

n

g

2

1

+

+

=

 min 

l  –  długość  powierzchni 
obrabianej, mm 
l

1

 – dobieg narzędzi, mm 

)

2

5

,

0

(

1

÷

+

=

χ

actg

l

 mm 

l

2

 – wybieg narzędzia, mm 

)

5

1

(

2

÷

=

l

 mm 

a  –  głębokość  skrawania, 
mm 

χ

-  kąt  przystawienia  w 

stopniach 
n- liczba obrotów na minutę 
f – posuw, mm/obr 
i – liczba przejść narzędzia 

Toczenie 
powierzchni 
czołowych   
(posuw wzdłużny) 

 

i

f

l

l

t

n

g

1

+

=

 min 

)

2

5

,

0

(

1

÷

=

l

mm 

l

2

 = 0 

background image

 

27 

Szlifowanie 
wgłębne 
zewnętrznych 
powierzchni 
walcowych  

 

a

n

s

t

p

g

=

 min 

s- naddatek na obróbkę, mm 
a  –  posuw  wgłębny  na  jeden 
obrót przedmiotu, mm 
n

p

 

– 

liczba 

obrotów 

przedmiotu na minutę 

Wiercenie  otworu 
nieprzelotowego 

 

i

fn

l

l

t

g

1

+

=

 min 

)

2

5

,

0

(

2

1

÷

+

=

χ

ctg

d

l

 mm 

l

2

 = 0 

f- posuw, mm/obr 
n - obr/min 
 

 
17. Naddatki na obróbk
ę  
Naddatek  całkowity  na  obróbkę  jest  określony  grubością  warstwy  usuwanej  w  procesie  obróbki. 
Naddatek kompensuje: błędy wymiarowo-kształtowe, wady powierzchniowe i podpowierzchniowe 
wynikające  z  niedokładności  metod  oraz  urządzeń  technologicznych.  Naddatek  całkowity  jest 
różnicą  wymiaru  półfabrykatu  i  wymiaru  gotowej  części.  Minimalna  wartość  naddatku  jest 
określoną sumą wartości błędów oraz grubości warstw wadliwych i zależy od stosowanych metod, 
środków  i  warunków  technologicznych.  Tolerancja  wymiaru  półfabrykatu  jest  jednocześnie 
tolerancją wymiaru naddatku całkowitego na obróbkę oraz naddatku na pierwszą operację.  

  

Rys. Struktura naddatku całkowitego  
Tpf  ,  T1,  T2  i    T3  –  odpowiednio  wartości 
tolerancji  wymiarowo-kształtowych  półfabrykatu, 
obórki zgrubnej, kształtującej i wykańczającej.  
g1,  g2,  g3  –  naddatki  na  obróbkę  zgrubną, 
kształtującą i wykańczającą  

 
Naddatek  operacyjny    jest  określony 
grubością 

warstwy 

obejmującej 

wadliwość  powierzchni  i  materiału, 
usuwanej  w  takcie  operacji.  Wartość 
naddatku 

operacyjnego 

określa 

się 

różnicą wymiarów otrzymanych w dwóch 
kolejnych 

operacjach. 

Tolerancja 

wymiaru  naddatku  operacyjnego  jest  tolerancją  operacyjnego  wymiaru  nominalnego  danej 
powierzchni, odniesioną w głąb materiału obrabianego.  
Naddatek całkowity na obróbkę jest zatem sumą algebraiczną naddatków operacyjnych.  

background image

 

28 

Rys. Struktura naddatku operacyjnego na powierzchni zewnętrznej. 

 

Naddatek  na  przecinanie  to  strata  technologiczna  materiału  przecinanego  o  wartości  równej 
szerokości  szczeliny  przecięcia  powiększona  o  wartość  bicia  powierzchni  czołowych 
otrzymywanych w procesie przecinania.  
Odpad  na  uchwycenie  –  jest  stratą  technologiczną  materiały  przy  odcinaniu  z  pręta  (rury) 
zamocowanego  w  uchwycie  ostatnio  półwyrobu.  Jest  on  konieczny  do  uchwycenia  przedmiotu  w 
czasie obróbki.  
Obliczenie liczby niezbędnych operacji obróbkowych 
Liczbę  niezbędnych  operacji  obróbkowych  można  określić,  ustalając  wskaźnik  K

o

  wymaganego 

wzrostu dokładności powierzchni w wyniku obróbki  

T

T

K

pf

o

=

,  gdzie:  T

pf

  –  wartość  tolerancji  półfabrykatu  (półwyrobu),  T  –  wartość  tolerancji 

wymiaru maksymalnej średnicy zewnętrznej gotowej części.  
Szacunkowo:  

jeden rodzaj obróbki, (np. kształtująca) 
dwa rodzaje obróbki (np. kształtująca i wykończeniowa) 
trzy rodzaje obróbki,  
cztery i więcej rodzajów obróbki.  
Wyznaczanie  wielkości  naddatków  w  przypadku  dużych  programów 
produkcyjnych: 

1.

 

Obliczenie wskaźnika K

o

 wzrostu dokładności (tolerancja półfabrykatu i tolerancja wymiaru 

końcowego) 

2.

 

Na podstawie wartości wskaźnika K

o

 i warunków produkcyjnych obliczenie liczby operacji, 

zabiegów i przejść (na tej podstawie: liczby i rodzaje naddatków). 

3.

 

Obliczenie  wartości  nominalnej  naddatku  operacyjnego  na  pierwszą  operację,  z 
wykorzystaniem  normatywów  spodziewanych  błędów  półfabrykatów  i  błędu  ustalenia 
części obrabianej w pierwszej operacji.  

4.

 

Obliczenie  wartości  nominalnych  naddatków  operacyjnych  dla  kolejnych  operacji 
(zabiegów).  

Cenną  pomocą  dla  technologów  są  tablice  normatywów.  Normatywy  przypisują  stanowisku  pracy 
(lub 

grupie 

stanowisk) 

standardowe 

(ekonomiczne): 

wartości 

tolerancji 

wymiarów 

technologicznych,  głębokości  warstw  wadliwych,  wysokości  chropowatości  powierzchni,  błędy 
odchyleń  przestrzennych  i  błędy  ustalenia  części  obrabianych.  Normatywy  naddatków 
operacyjnych  zawierają  wartości  naddatków  dla  określonego  sposobu  obróbki  (lud  stanowiska 
pracy).  
Jednostkowa  norma  zużycia  materiału Nd określa dopuszczalne zużycie materiału na jednostkę 
wyrobu.  Jednostkową  normę  zużycia  Nd  (masa  lub  objętość)  oblicza  się  wykorzystując  rysunek 
konstrukcyjny  i  opracowany  proces  technologiczny,  doliczając  do  masy  (objętości)  netto  gotowej 
części sumy wszystkich naddatków technologicznych.  

200

200

50

50

10

10

>

<

<

o

o

o

o

K

K

K

K

background image

 

29 

Dobór  właściwych  wartości  naddatków  jest  trudny  i  należy  do  podstawowych  zadań  technologa. 
Wartości  naddatków  całkowitych  dla  odlewów  i  odkuwek,  przyjmuje  się  często  korzystając  z 
normatywów  EN,  ISO.  Dla  półfabrykatów  hutniczych  technolodzy  opracowują  normy  zakładowe.  
Zbyt małe wartości naddatków powodują zwiększenie liczby wadliwych części. Zbyt duże wartości 
naddatków  powodują:  wzrost  kosztów  wytwarzania  (narzędzia,  czas,  energia,  …),  zmniejszenie 
wydajności, zwiększenie kosztu materiału.  
 
18.Projektowanie procesu technologicznego cz
ęści klasy wał.  
Części  maszyn  klasy  wał  występują  powszechnie  w  każdej  maszynie  i  w  każdym  urządzeniu. 
Należą  one  do  elementów  technologicznie  najprostszych.  Procesy  technologiczne  wałów  są 
związane  przede  wszystkim  z  operacjami  toczenia  i  szlifowania  walcowych  powierzchni 
zewnętrznych,  jak  również  z  innymi  operacjami  dokonywanymi  na  tych  powierzchniach  jak: 
wykonywanie rowków wypustowych, wielowypustowych, gwintów, otworów poprzecznych.  
Wymagania  obróbkowe  dla  części  klasy  wał  dotyczą  otrzymania  odpowiedniej  chropowatości, 
klasy dokładności i wzajemnego położenia poszczególnych powierzchni, w tym przede wszystkim 
współosiowości  czopów.  Wymagania  te  są  obecnie  bardzo  duże.  Parametr  chropowatości  R

α

  dla 

czopów osiąga nawet 0,32 µm, a dla urządzeń bardzo dokładnych nawet 

01

,

0

04

,

0

÷

 µ; czopy należy 

wykonać  najczęściej  w  klasie  dokładności  szóstej,  a  nawet  piątej.  Współosiowość  czopów 
dokładnych,  nawet  jeżeli  nie  była  narzucona  na  rysunku  konstrukcyjnym,  musi  być  zachowana  w 
dość ścisłych tolerancjach.  
Technologiczność konstrukcji części klasy wał 
Analiza technologiczności konstrukcji jest zawsze opłacalna, gdyż umożliwia uproszczenie procesu 
technologicznego  i  skrócenie  czasu  wykonania  operacji.  Na  technologiczność  konstrukcji  mają 
wpływ  najczęściej  drobne  elementy,  które  w  sumie  mogą  dosyć  znacznie  zaważyć  na  całym 
procesie. Najważniejsze wytyczne dotyczące technologiczności konstrukcji wałów są następujące:  

 

Gdy na półfabrykat przewiduje się pręt walcowany, wał powinien być tak zaprojektowany, 
aby objętość materiału przetworzonego w wióry była jak najmniejsza.  

 

Przejścia z jednej średnicy wału w drugą powinny być tak zaprojektowane, aby powstawały 
one samoczynnie w wyniku toczenia znormalizowanym narzędziem.  

 

Powierzchnie  stożkowe  na  wale  powinno  się  tak  projektować,  aby  pozostał  swobodny 
dobieg i wybieg narzędzia.  

 

Należy unikać wykonania w wale krótkich otworów osiowych, gdyż otwory takie wymagają 
usunięcia  nakiełka  i  w  związku  z  tym  obórka  ich  może  być  wykonana  jako  końcowa 
operacja procesu technologicznego.  

 

Rowki  wpustowe,  jeśli  znajdują  się  one  na  różnych  powierzchniach  wału  stopniowego, 
należy projektować o równiej szerokości.  

Rys. Wał wielostopniowy: a) konstrukcja nietechnologiczna, b) konstrukcja technologiczna 

 

Rysunek  a)  przedstawia  skrajny  i  nietechnologiczny  przypadek,  gdzie  każde  przejście  jest 
wykonywane narzędziem o innym promieniu. Jeżeli przejście promieniem jest konieczne, to należy 
w miarę możliwości ustali jeden promień, tak aby obróbkę wszystkich czopów wykonywać jednym 
narzędziem – rys. b) 
Na  prawie  każdy  wale  wielostopniowym  występują  rowki  wpustowe.  W  przypadku  większej  ich 
liczby  należy  dobierać  rowki  o  jednakowej  szerokości,  gdyż  takie  rozwiązanie  umożliwia 
wykonanie ich w jednej operacji, bez potrzeby wymiany narzędzi.  
Półfabrykaty na części klasy wał 
Najczęściej  stosowanym  półfabrykatem  na  części  klasy  wał  jest  materiał  prętowy.  Dotyczą  to 
zgłasza  produkcji  jednostkowej  i  małoseryjnej.  Mogą  to  być  zarówno  pręty  walcowe,  jak  i  pręty 
ciągnione.  O  wyborze  jednego  z  nich  decyduje  konkretne  zadanie  obróbkowe.  Do  wałów 

background image

 

30 

stopniowych, przy znacznych uskokach poszczególnych stopni, powinno się przewidywać odkuwki, 
które  –  w  zależności  od  wielkości  serii  i  wymiarów  wału  –  mogą  być  swobodne  lub  matrycowe. 
Wśród części maszyn klasy wał odlewy są rzadko spotykane.  
Podział części klasy wał  
W  grupie  wałów  można  wyodrębnić  następujące  typy:  wał  stopniowy,  wał  stopniowy  z  otworem 
(otworami)  osiowymi,  wał  gładki.  Dla  dwóch  pierwszych  typów  zostaną  omówione  ramowe 
procesy technologiczne. Ramowy proces zależy nie tylko od typu wału, lecz także od jego kształtu i 
materiału,  a  więc  od  przyjętego  półfabrykatu  oraz  przewidywanej  obróbki  cieplnej.  Stąd  dla 
określonego  typu  trudno  będzie  operować  tylko  jednym  procesem  ramowym,  trzeba  będzie  zatem 
opierać się na większej ich liczbie.  
Proces technologiczny wału stopniowego bez obróbki cieplnej 

1.

 

przecinanie materiału 

2.

 

prostowanie 

3.

 

zakiełkowanie 

4.

 

obróbka zgrubna 

5.

 

obróbka kształtująca 

6.

 

toczenie powierzchni stożkowych i kształtowych 

7.

 

frezowanie rowków wpustowych 

8.

 

wykonanie wielowypustków 

9.

 

wykonanie gwintów na zewnętrznych powierzchniach walcowych 

10.

 

wykonanie otworów poprzecznych  

11.

 

obróbka wykańczająca 

12.

 

obróbka bardzo dokładna 

13.

 

kontrola jakości 

14.

 

wykonanie otwory (otworów) osiowego 

Przykładowy wał stopniowy  

 

19. Projektowanie procesu technologicznego części klasy tuleja i tarcza. 

W  częściach  klasy  tuleje  i  tarcze  najczęściej  należy  obrabiać  wewnętrzne  i  zewnętrzne 

powierzchnie  walcowe.  Tuleje  i  tarcze  o  małych  wymiarach  wykonuje  się  z  pręta  przy  jednym 
zamocowaniu.  Innym  sposobem,  najczęściej  spotykanym  w  praktyce  jest  wykonanie  w  pierwszej 
bądź  w  pierwszych  operacjach  otworu  na  gotowo    i  następnie,  bazując  na  otworze  prowadzi  się 
obróbkę  kształtującą  i  wykańczającą  powierzchni  zewnętrznych.  Do  ustalenia  przedmiotu  na 
otworze stosuje się najczęściej trzpień tokarski stały lub rozprężny.  

Rys. Część klasy tuleja 

 

Rys. Część klasy tarcza 

 

background image

 

31 

Ramowy proces technologiczny tulei i tarczy z bazowaniem na otworze: 
·  obróbka  zgrubna  lub  zgrubna  i  kształtuj
ąca  powierzchni  zewnętrznej  i  wykonanie  otworu 
wst
ępnie lub na gotowo 
 

-  nawiercanie(wykonanie  wgłębienia  w  osi  przedmiotu  odpowiednio  zaszlifowanym 

wiertłem)  
 

-  wiercenie 

 

-  wytaczanie  zgrubne(głównie  w  produkcji  małoseryjnej,  wytacza  się  otwory  nożami 

osadzonymi w wytaczadłach na tokarkach wielonarzędziowych) 

 

Rys. Prawidłowo wykonanie nawiercanie 

 

Rys. Wytaczanie otworu nożem osadzonym w  

wytaczadle 

 

- pogłębianie 

· obróbka wykańczająca otworu 
 

- rozwiercanie  

 

- wytaczanie 
- przeciąganie  
- szlifowanie 

 

 
 
 
 
 
Rys. obróbka otworu dokładnego  
a)nawiercanie  
b)wiercenie  
c)wytaczanie kształtujące  
d)rozwiercanie wykańczające wstępne  
e)rozwiercanie wykańczające 
 

- wiercenie na obrabiarkach do długich otworów 

· obróbka rowka wpustowego lub wielowypustu w otworze 
 

- dłutowanie na dłutownicy 

 

- przeciąganie 

· obróbka kształtująca powierzchni zewnętrznej z bazowaniem na otworze 
· frezowanie rowków wpustowych na powierzchniach zewn
ętrznych 
· wykonanie wielowypustów 
· wykonanie gwintów 
 

- nacinanie gwintów gwintownikami 

 

- nacinanie gwintów głowicami gwinciarskimi 

 

- nacinanie gwintów nożami 

 

- frezowanie gwintów 

· wykonanie otworów poprzecznych 
· obróbka bardzo dokładna otworu 
 

- obróbki wiórowe- bardzo dokładne wytaczanie 

 

- obróbki ścierne- dogładzanie oscylacyjne, gładzenie, docieranie 

 

- obróbka plastyczna- nagniatanie 

· obróbka wykańczająca powierzchni zewnętrznej 
· kontrola jako
ści 

background image

 

32 

20. Projektowanie procesu technologicznego części klasy korpus 

Dla  korpusów  o  kształtach  prostych,  w  których  duży  procent  powierzchni  nie  podlega 

obróbce  i  sam  półfabrykat  nie  jest  skomplikowany,  proces  technologiczny  można  opracować, 
zakładając,  że  półfabrykat  w  postaci  odlewu  lub  konstrukcji  spawanej  był  oczyszczony  i  poddany 
odprężeniu  w  celu  usunięcia  naprężeń  odlewniczych  lub  spawalniczych.  W  przeciwnym  razie, 
odprężanie  korpusu  powinno  nastąpić  podczas  procesu  technologicznego,  po  obróbce  zgrubnej, 
gdyż wówczas naprężenia znacznie łatwiej się wyzwalają, co zapobiega późniejszym deformacjom 
podczas eksploatacji maszyny. 
Ramowy proces technologiczny korpusu jednolitego: 
· trasowanie 
· obróbka zgrubna i kształtuj
ąca powierzchni stanowiącej pomocniczą bazę obróbkową 
 

- struganie 

 

- frezowanie 

 

- szlifowanie(głębokie, taśmami ściernymi)  

 

 

- przeciąganie 

 

- skrobanie 

· obróbka zgrubna i kształtująca powierzchni stanowiącej zasadniczą bazę obróbkową 
·  obróbka  wyka
ńczająca  powierzchni  stanowiącej  zasadniczą  bazę  obróbkową  ·  wytaczanie 
głównych otworów z ustaleniem korpusu na obrobionej bazie obróbkowej
 
 

- wytaczanie otworów na wiertarko-frezarkach 

Rys. Wytaczanie otworów nożami osadzonymi w wytaczadle 

 

 

- wytaczanie otworów na centrach obróbkowych 

 

- wytaczanie otworów w liniach obróbkowych 

· obróbka powierzchni i nadlewów drugorzędnych 
· wiercenie i gwintowanie małych otworów 
· kontrola jako
ści 
Ramowy proces technologiczny korpusu dzielonego: 
· proces dla części 2 (górnej

 

trasowanie 

 

obróbka zgrubna i kształtująca powierzchni stanowiącej płaszczyznę podziału 

 

obróbka wykańczająca powierzchni stanowiącej płaszczyznę podziału 

 

wiercenie otworów łączących 

· proces dla części 1 (dolnej

 

trasowanie 

 

obróbka zgrubna i kształtująca powierzchni stanowiącej płaszczyznę podziału 

 

obróbka zgrubna i kształtująca podstawy 

 

obróbka wykańczająca podstawy 

 

obróbka wykańczająca powierzchni stanowiącej płaszczyznę podziału 

 

wiercenie otworów łączących wg trasy lub przez część 2 

background image

 

33 

 

montaż części 1 częścią 2 – dokładne ustawienie obu części i skręcenie ich śrubami, 
wiercenie  i  rozwiercanie,  kołkowanie  obu  części  kołkami  ustalającymi,  znakowanie 
obu części wspólnym numerem 

 

wytaczanie głównych otworów 

 

obróbka powierzchni i nadlewów drugorzędnych 

 

wiercenie i gwintowanie małych otworów 

 

kontrola jakości 

 
21. Koszty własne wyrobu 
Koszty  –  wyrażone  w  pieniądzach,  stanowią  celowe  zużycie  składników  majątku  trwałego,  usług 
obcych,  nakładów  pracy  oraz  niektórych  wydatków  nie  stanowiących  zuzycia,  ale  związanych  z 
prowadzeniem normalnej działalności przez jednostkę gospodarczą w określonej jednostce czasu. 
Z wykonania rachunku kosztów wyrobu można osiągnąć między innymi takie korzyści jak: 
- ukształtowanie podstaw do podejmowania ważnych decyzji 
- rozpoznanie kosztów dla potrzeb polityki cenowej 
- weryfikacja przebiegu procesów produkcyjnych i uzyskiwanych wyników 
- modyfikacje strukturalne przedsiębiorstwa na podłożu analizy kosztów. 
Odejście  od  klasycznych  rozwiązań  stosowanych  w  produkcji  masowej  było  spowodowane 
wprowadzenie  do  produkcji  obrabiarek  sterowanych  numerycznie  i  autonomicznych  stacji 
obróbkowych.  Produkcja  nastawiała  się  wtedy  głównie  na  produkcję  wyrobów  wg  napływających 
zamówień, czyli Just-in-time (dokładnie na czas), co przynosiło wiele korzyści np.: 
- minimalizacja zapasów materiałowych 
- skrócenie czasu realizacji zamówień 
- optymalizacja wielkości produkcji: 

Rys. Optymalizacja wielkości produkcji 

ź

ródło: M.Feld „Podstawy projektowania procesów technologicznych typowych części maszyn”) 

 

Koszty możemy podzielić na bezpośrednie i pośrednie. 
Koszty bezpo
średnie – w ich skład wchodzą koszty materiałów określonego produktu oraz koszty 
robocizny  bezpośredniej.  Są  one  ustalane  na  podstawie  procesów  technologicznych  i  liczby 
wykonanych elementów. 
Koszty  pośrednie  –  dzielą  się  na  koszty  wydziałowe  (związane  z  pracą  wydziału,  na  którym  jest 
prowadzona 

określona 

część 

procesu 

technologicznego), 

koszty 

ogólnozakładowe 

(administracyjno-gospodarcze, ogólno produkcyjne) oraz koszty braków. 
Obliczanie składników kosztów: 
1)Koszty  materiałów  podstawowych
  –  wartość  materiałów  pobranych  do  produkcji  określonego 
wyrobu, pomniejszone o wartość odpadów 
M=M

1

C

1

(1+N

m

)-M

0

C

0

 

M

1

- Masa materiału niezbędna do wykonania 1 części 

M

0

-masa odpadów i wiórów 

C

1

- cena jednostkowa materiału 

C

0

-cena jednostkowa odpadów 

N

m

-narzuty kosztów materiałowych 

2)Koszty robocizny bezpośredniej – są to płace i ubezpieczenia pracowników produkcyjnych: 
R=(t

j

S

0

+t

pz

S

u

)S

soc

 

background image

 

34 

t

j

-czas jednostkowy wykonania określonej operacji 

S

0

-godzinowa stawka pracownika 

t

pz

-czas przygotowawczo-zakończeniowy 

S

soc

-współczynnik uwzględniający koszty socjalne 

3)Koszty  spowodowane  brakami  –  wyznacza  się  na  podstawie  prowadzonej  statystyki 
zakładowej. Koszty braków odniesione do jednej dobrej części: 
B=(W

B

*b/100)/(1-b/100) 

W

B

-przeciętna wartość 1 półfabrykatu zabrakowanego oraz koszt robocizny bezpośredniej 

b-procent braków 
4)Koszty ruchu maszyn i urządzeń produkcyjnych – składają się z  
-kosztów  pracy  narzędzi-koszt  pracy  narzędzia  w  ciagu  godziny  K

N

,  uwzględniając  pierwotną 

wartość  narzędzia  K

np

,  liczbę  ostrzeń  n

os

,  koszt  1  ostrzenia  k

ns

  oraz  ekonomiczny  okres  trwałości 

ostrza T

o

 

K

N

=(K

np

+n

os

k

ns

)/[T

o

*(n

os

+1)] 

 -kosztów napędu obrabiarki-koszt napędu 1 obrabiarki w ciągu 1  godziny  jej pracy K

n

. Koszt ten 

ujmuje  koszt  energii  elektrycznej  pobieranej  przez  wszystkie  silniki  zainstalowane  w  obrabiarce. 
Wzór to: 
K

n

=NM

s

[hS

1

+(f

d

-h)S

2

/f

d

N-moc nominalna silników zainstalowanych na obrabiarce 
W

s

-współczynnik średniego wykorzystania mocy znamionowej silników obrabiarki 

f

d

-dysponowany roczny fundusz czasu pracy obrabiarki minus czas przestojów 

S

1

-stawka taryfowa za 1 kWh w okresie szczytu 

S

2

-stawka taryfowa za 1 kWh w pozostałych godzinach 

h-liczba godzin pracy obrabiarki w roku, przypadający na pracę w godzinach szczytu 
-kosztów remontów-związane z konserwacją i remontami, bez remontów kapitalnych. Wartość tego 
kosztu oblicza się na podstawie cyklu remontowego i jego długości. 
-kosztów amortyzacji obrabiarek-obliczamy ze wzoru: 
K

a

=W(a/100) 

W-koszt nabycia obrabiarki 
a-roczna stawka odpisów amortyzujących 
5)Koszty ogólnowydziałowe-składają się z: 
-kosztów amortyzacji budynku: 
K

 b

=FylB(a/100) 

F-powierzchnia zajmowana przez obrabiarkę 
y-stosunek powierzchni produkcyjnej i pomocniczej zajmowanej przez obrabiarkę 
l-średnia wysokość hali 
B-kubaturowy  wskaźnik  kosztów  z  uwzględnieniem  kosztu  instalacji  elektrycznych,  wodno-
kanalizacyjnych oraz wentylacji 
a-stawka amortyzacyjna 
-kosztów  oświetlenia-koszty  za  energię  elektryczną  zużywaną  do  oświetlenia  powierzchni 
pomocniczej i produkcyjnej obrabiarki oraz opłaty stałe podłączonych transformatorów 
-kosztów  ogrzewania-koszty  przypadające  umownie  na  stanowsko  zajmujące  określoną 
powierzchnię budynku 
6)Koszty  ogólnozakładowe  K

og

-pewien  procent  kosztów  wytwarzania(koszty  robocizny 

zasadniczej R

z

 oraz koszty wydziałowe K

w

K

og

=k(R

z

+K

w

k-przyjęty procent 
 
22.Proces technologiczny oczyszczania ścieków. 
Oczyszczanie ścieków - proces technologiczny polegający na usuwaniu ze ścieków zanieczyszczeń 
i osadów oraz substancji w nich rozpuszczonych, koloidów i zawiesin.  
Przy  niewielkim  obciążeniu  zanieczyszczeniami  oczyszczanie  dokonuje  się  samoistnie  w  wodach 
naturalnych,  zwłaszcza  w  rzekach  (samooczyszczanie  wód).  W  przypadku  zbyt  dużego 
zanieczyszczenia wód niezbędny jest udział oczyszczalni ścieków. 

background image

 

35 

Procesy mechanicznego oczyszczania ścieków: 
-rozdrabnianie, 
-cedzenie, 
-sedymentacja
 - osadzanie się, pod wpływem ciężkości, materiałów niesionych przez wodę 
-flotacja
 - wypływania cząstek lżejszych od cieczy na jej powierzchnię, tworząc błonę lub kożuch 
-odwirowanie, 
-od
świeżanie  -  polega  na  napowietrzaniu  w  trakcie  przepuszczania  przez  kanały  dopływowe  i 
piaskowniki 
Urz
ądzenia wykorzystywane w mechanicznym oczyszczaniu ścieków:  
-kraty  i  sita
  –  służą  do  usuwania  ze  ścieków  zanieczyszczeń  występujących  w  postaci  substancji 
stałych  o  dużych  rozmiarach;  krata  jest  to  rząd  metalowych  prętów,  ustawionych  w  postaci 
palisady, pochyło lub pionowo w poprzek kanału, którym płyną ścieki 
-piaskowniki  -  stosuje  się  je  do  usuwania  ze  ścieków  ziarnistych  zanieczyszczeń  mineralnych  (tj. 
popiół, węgiel, piasek);  urządzenia te są budowane w postaci koryt lub komór, w których opadają 
cząsteczki piasku, wytrącone w czasie przepływu ścieków 
-osadniki  -  służą  do  usuwania  ze  ścieków  zawiesin  o  gęstości  większej  od  gęstości  cieczy;  są  to 
odkryte  zbiorniki  o  specjalnych  kształtach,  wyposażone  w  urządzenia  doprowadzania  i 
odprowadzania ścieków oraz do usuwania osadów zatrzymanych na dnie 
-flotatory (odtłuszczacze) - ich zadaniem jest usuwanie takich zanieczyszczeń jak tłuszcze i oleje, 
które  mają  mniejszy  ciężar  właściwy  od  ścieków.  Zazwyczaj  jest  to  zbiornik,  jedno  lub 
kilkukomorowy,  w  którym  następuje  zmniejszenie  prędkości  przepływu  ścieków,  dzięki  czemu 
lżejsze tłuszcze i oleje wypływając na powierzchnię mogą zostać usunięte. 
W  większości  oczyszczalni  ścieków  proces  mechanicznego  oczyszczania  ścieków  nie  może 
występować  samodzielnie  z  uwagi  na  niewystarczający  stopień  oczyszczania  ścieków.  Metody 
mechaniczne mogą zapewnić redukcję zawiesin jedynie w granicach 60-70% 
Fizykochemiczne procesy oczyszczania ścieków 
Z  jednej  strony  są  określane  jako  pośredni  stopień  między  oczyszczaniem  mechanicznym  a 
biologicznym, a z drugiej strony są dopełnieniem procesów biologicznych i zakończeniem procesu 
oczyszczania (jak np. w przypadku chlorowania) 
Wyróżnia się 2 podstawowe procesy oczyszczania fizykochemicznego: 
Koagulacja  –  proces  polegający  na  łączeniu  się  cząstek  fazy  rozproszonej  koloidu  w  większe 
agregaty tworzące fazę ciągłą o nieregularnej strukturze. Jako koagulanty stosuje się zwykle chlorki 
i siarczany żelazowe i żelazawe oraz siarczan glinu i wapno, neutralizujące kwasy nieorganiczne i 
organiczne.  W  wyniku  neutralizacji  następuje  wytrącanie  nierozpuszczalnych  soli  i  wskutek  tego 
zmniejszanie ładunku zanieczyszczeń.  
Flokulacja - końcowy,  wspomagający  etap niektórych rodzajów koagulacji tj. wypadania osadu  z 
koloidów.  Koloidy  łączą  się  w  duże  agregaty,  które  w  widoczny  sposób  wypadają  z  mieszaniny 
tworząc osad lub mętną zawiesinę. 
Ujemną  stroną  tych  procesów  jest  powstawanie  dużej  ilości  osadów,  głównie  o  charakterze 
nieorganicznym.  Koagulacja  i  flokulacja  stosowana  jest  najczęściej  do  oczyszczania  ścieków 
przemysłu  włókienniczego,  garbarskiego,  chemicznego  i  innych,  niekiedy  jako  proces  wstępny 
przed oczyszczaniem biologicznym. 
Do  procesów  fizykochemicznych  zaliczamy  również  stosowanie  wszelkiego  rodzaju  środków 
chemicznych  do  usuwania  ze  ścieków  substancji  nie  ulegających  biologicznemu  rozkładowi. 
Jednym z najczęściej stosowanych procesów jest: 
-Chlorowanie  –  cel:  unieszkodliwienie  bakterii  chorobotwórczych  i  usunięcie  przykrej  woni  ze 
ścieków.  Stosowane  prawie  na  każdej  sztucznej  pływalni  aby  woda  nie  mogąca  ulec 
samooczyszczeniu  z  powodu  braku  jakichkolwiek  roślin  czy  zwierząt  wodnych  nie  stała  się 
ściekiem. 
-Sorpcja  –  łączenie  się  jednej  substancji  z  inną  -  stosowana  m.  in.  do  wydzielenia  ze  ścieków 
substancji stałych, które nie mogły być usunięte same przez zwykłe mechaniczne klarowanie, oraz 
do  wydzielenia  ze  ścieków  substancji  organicznych,  koloidalnych  i  związków  rozpuszczalnych,  a 
przede wszystkim soli metali ciężkich. 

background image

 

36 

-Zobojętnianie  –  zobojętnianie  kwasów  bądź  zasadowy  odczyn  ścieku.  Sposoby  zobojętnienia 
ścieków:  wymieszanie  ścieków  kwaśnych  z  zasadowymi;  zneutralizowanie  ich  odpowiednimi 
chemikaliami,  czy  przepuszczenie  przez  filtry  wypełnione  np.  CaCO

3

MgO  jak  w  przypadku 

zobojętniania ścieków kwaśnych. 
Chemikalia stosowane w oczyszczalniach: 
-  PIX  –  najczęściej  stosowany;  usuwa  fosfor,  siarkowodór,  polepsza  fermentację,  zagęszczanie 
osadów i często pomaga w stabilizacji procesów nitryfikacji oraz denitryfikacji 
- Polimery 
-  Blendy  żelazowe,  glinowe,  PAX  -  zwalczają  bakterie  nitkowate,  które  powodują  pogarszanie 
indeksu osadu, powstawanie kożucha itp 
-Koagulanty żelazowo-glinowe (Fe

2+

, Fe

3+

 - Al.) 

BHP przy uzdatnianiu wody i oczyszczaniu ścieków 
Uzdatnianie  wody  i  oczyszczanie  ścieków  wymaga  stosowania  środków  chemicznych.  Często 
niezbędne jest stosowanie bardzo silnych chemikaliów. Jednak trzeba pamiętać, że woda po takiej 
„kuracji”  musi  spełniać  nadawać  się  do  wykorzystania.  Dlatego  bardzo  istotne  jest  dokładne 
przestrzeganie wszystkich zasad bhp przy stosowaniu środków chemicznych do uzdatniania wody i 
oczyszczania ścieków.  
Zasady  bezpieczeństwa  i  higieny  pracy  przy  stosowaniu  środków  chemicznych  do  uzdatniania 
wody  i  oczyszczania  ścieków  reguluje  rozporządzenie  Ministra  Gospodarki  Przestrzennej  i 
Budownictwa z 27 stycznia 1994 r. (Dz. U. z 1994 r., Nr 21, poz. 73)

Biologiczne metody oczyszczania ścieków 
Podstawowym  celem  biologicznego  oczyszczania  ścieków  jest  usunięcie  ze  ścieków  biologicznie 
rozkładalnych  zanieczyszczeń.  Do  tego  celu  wykorzystuje  się  mikroorganizmy  tworzące 
utwierdzoną  biomasę  (złoża  biologiczne),  lub  populacje  mikroorganizmów  zawieszone  w  toni 
ścieków (metody osadu czynnego).  
-Złoże  biologiczne stanowi stos tłuczonych kamieni, żużlu, koksu, a nawet elementów z tworzyw 
sztucznych.  Zasada  działania  złoża  biologicznego  polega  na  tym,  że  mechanicznie  oczyszczone 
ścieki  przepuszcza  się  przez  dobrze  napowietrzoną  warstwę  kruszywa,  stanowiącego  wypełnienie 
złoża  biologicznego.  Powierzchnia  kruszywa  pod  wpływem  działania  ścieków  pokrywa  się  błoną 
biologiczną.  Procesy  biochemiczne  polegają  na  bezpośrednim,  enzymatycznym  utlenianiu 
substancji organicznej oraz syntezie komórek drobnoustrojów tworzących błonę biologiczną. 
-Napowietrzanie  ścieków  wymieszanych  z  osadem  czynnym,  którym  są  mikroorganizmy 
zawieszone  w  toni  w  postaci  gąbczastych  kłaczków.  Najpierw  następuje  zatrzymanie  części 
zanieczyszczeń  przez  mikroorganizmy  -  bakterie  tlenowe  (aerobowe),  a  następnie  bezpośrednie 
utlenianie  ich  przy  udziale  enzymów  zawartych  w  ściekach,  w  wyniku  czego  powstaje  woda  i 
dwutlenek  węgla,  pozostała  część  jest  asymilowana  i  wykorzystywana  do  przyrostu  żywej  masy 
mikroorganizmów. 
Na  dzisiejsze  możliwości  techniczne  całkowite  oczyszczanie  ścieków  może  sięgnąć  maksymalnie 
90%.  Jest  to  wystarczający  stopień  czystości  aby  woda  była  zdatna  do  picia,  jednak  ciągle  trwają 
prace nad udoskonaleniem systemów oczyszczania ścieków oraz rozbudowy oczyszczalni. 
 
23. Proces technologiczny produkcji wełny mineralnej. 
Wełna mineralna zarówno  skalna (inaczej: kamienna), jak i szklana produkowane są z surowców 
mineralnych. Wełna skalna powstaje z bazaltu podczas wytapiania w temperaturze ponad 1400 °C. 
Wełna  szklana  wytwarzana  jest  z  piasku  kwarcowego  i  stłuczki  szklanej  wytapianych  w 
temperaturze około 1000°C. Dodatkowo w procesie produkcji dodawane są inne surowce, takie jak: 
gabro, dolomit lub wapień. Stopiony bazalt lub szkło wraz z odpowiednimi dodatkami mineralnymi 
tworzą  lawę,  która  następnie  transportowana  jest  rynną  do  specjalnie  zorganizowanego 
pomieszczenia, w którym znajduje się maszyna 
rozwłókniająca  i  poddawane  są  procesowi  rozwłókniania.  Maszyna  rozwłókniająca  w  swojej 
budowie przypomina śmigło lub mieszadło z licznymi łopatkami, które obracają się z bardzo dużą 
szybkością.  Płynny  kamień  z  rynny  zlewowej  spływa  prosto  na  te  szybko  obracające  się  łopatki, 
które rozpryskują go w postaci bardzo drobnych niteczek o średnicy nawet tak małej jak 0,006 mm. 
Drobne włókienka szybko zastygają opadając na dno pomieszczenia, gdzie znajduje się transporter. 

background image

 

37 

Włókna  opadając  na  taśmę  transportera  układają  się  w  tak  zwane  kobierce  będące  plątaniną 
cienkich  niteczek.  Następnie  włókna  zalewane  są  lepiszczem  –  spoiwem.  W  ten  sposób 
przygotowane  włókna  poddawane  są  dalej  prasowaniu  pod  zwiększonym  ciśnieniem.  Na  koniec 
włókna poddawane są obróbce w celu ich hydrofobizacji. Dzięki temu włókna nie wchłaniają wody 
i  nie  szkodzi  im  wilgoć.  Dzięki  uzyskanej  w  ten  sposób  strukturze  włóknistej,  produkty  z  wełny 
mineralnej  posiadają  wiele  unikalnych  właściwości  pozwalających  na  ich  wszechstronne 
zastosowanie,  zwłaszcza  w  budownictwie  ogólnym  oraz  instalacjach  ciepłowniczych  -  stała  się 
podstawowym produktem służącym do izolacji cieplnej. 

Rys. Uproszczony schemat linii produkcyjnej wełny mineralnej 

Schemat produkcji wełny mineralnej: 

 

a) skalnej 

 

b)  szklanej 

 

 
24. Proces technologiczny wyrobów ceramicznych. 
Proces technologiczny wytwarzania wyrobów ceramicznych obejmuje następujące czynności: 
1) przerób wstępny  
Masa,  z  której  produkowane  są  wyroby,  złożona  jest  z  wielu  składników  plastycznych  i 
nieplastycznych,  które  wymagają  równomiernego  dozowania.  Dozowanie  składników  masy  jest 

background image

 

38 

procesem  zestawienia  jej  z  kilku  składników,  które  muszą  być    dawkowane  w  odpowiedniej 
proporcji. Zwykle składniki poddaje się wcześniej rozdrobnieniu i zmieleniu. Następnie odbywa się 
mieszanie,  które  może  być  na  sucho  lub  z  wodą.  Po  wymieszaniu  następuje  usunięcie  z  masy 
powietrza  (odpowietrzenie  masy)  Często  do  masy  dodaje  się  wypełniacze  (np.  piasek,  zmieloną 
cegłę,  zmielone  stłuczki  wypalonych  wyrobów  ceramicznych),  zapobiegające  pękaniu  i 
zniekształcaniu  wyrobów  podczas  suszenia  i  wypalania,  oraz  topniki  (np.  skalenie,  nisko  topliwe 
związki sodu, kredę), ułatwiające zagęszczanie masy podczas wypalania. 
2) formowanie wyrobów 
Formowanie może odbywać się ręcznie lub maszynowo przez prasowanie, tłoczenie lub 
odlewanie  masy  ceramicznej.  Celem  formowania  jest  nadanie  masie  wymaganego  kształtu. 
Formowany  półfabrykat  ma  kształt  gotowego  wyrobu  o  wymiarach  przeważnie  zwiększonych  o 
wielkość skurczu, któremu podlega masa ceramiczna w procesie suszenia i wypalania. 
3) suszenie wyrobów 
Wyroby ceramiczne muszą być wysuszone przed wypaleniem. Suszenie ma na celu usunięcie wody 
z  uformowanych  wyrobów,  co  umożliwia  ich  wypalanie  oraz  zwiększa  ich  mechaniczną 
wytrzymałość  Suszenie  może  odbywać  się  w    odpowiednio  skonstruowanych  suszarniach 
sztucznych  gdzie  czynnikiem  suszącym  jest  powietrze.  Średni  czas  suszenia  zależy  od  rodzaju 
produkowanego asortymentu. 
4) wypalanie wyrobów 
Ostatnim  stadium  procesu  technologicznego  produkcji  wyrobów  jest  wypalanie.  Wypalanie 
wyrobów  przebiega  w  określonych  etapach,  a  jego  szybkość  zależy  od  wymiarów  wyrobów,  ich 
pożądanych  własności  końcowych  oraz  wilgotności  półfabrykatów  .  Wypalanie  odbywa  się  w 
piecach  ceramicznych  w  temp.  ok.  900  –  2000°C.  W  zależności  od  rodzaju  wyrobów;  podczas 
wypalania  zachodzą  w  masie  ceramicznej  procesy,  w  wyniku  których  ulegają  rozkładowi  jedne 
składniki,  a  tworzą  się  nowe  i  powstaje  faza  szklista,  wiążąca  poszczególne  ziarna  składników,  a 
masa  ulega  zagęszczeniu  (spiekanie).  W  miarę  podwyższania  temperatury  zmniejsza  się 
porowatość, wzrasta wytrzymałość mechaniczna i odporność chemiczna wyrobów. 
5) niekiedy szkliwienie i zdobienie 
Po  pierwszym  wypaleniu  wystudzone  wyroby  (tzw.  biskwit)  pokrywa  się  szkliwem  i  ponownie 
wypala  (niektóre  wyroby  poddaje  się  szkliwieniu  przed  wypaleniem).  Szkliwo  podczas  wypalania 
topi  się  i  po  ostudzeniu  tworzy  powłokę,  która  nadaje  wyrobom  gładkość  i  połysk,  zwiększa  ich 
wytrzymałość mechaniczną i odporność na działanie czynników chemicznych i wody oraz ułatwia 
zmywanie;  naczynia  i  wyroby  artystyczne  w  końcowej  fazie  produkcji  można  zdobić  farbami 
ceramicznymi lub barwnymi szkliwami i dodatkowo wypalać. 
 
25. Proces technologiczny wyrobów z drewna i materiałów drewnopochodnych 
Proces  technologiczny  –  jest  to  zbiór  czynności  uporządkowanych  ilościowo  i  jakościowo,  na 
skutek  których  zmieniają  się  własności  fizyczne,  forma  występowania  lub  właściwości  chemiczne 
określonej  substancji  (materiału).  Razem  z  czynnościami  pomocniczymi  (np,  przemieszczania 
materiału) stanowi proces produkcyjny, w wyniku którego otrzymywany jest produkt. 
Wyroby z drewna – materiały drewnopochodne otrzymywane z drewna lub jego odpadów. Należą 
do nich między innymi:  
-  drewno  klejone  (tzw.  klejonka)  –  stosowany  jako  materiał  konstrukcyjny  umożliwiający 
pokrywanie dużych powierzchni (nawet do 100 m rozpiętości) 
fornir –  cienka płyta z drewna o  grubości od 0,4 do 3 mm, służy do ozdabiania wyrobów np, z 
płyt wiórowych – ich ścian bocznych 
-  sklejka  –  płyta  sklejona  z  nieparzystej  liczby  fornirów.  Proces  technologiczny  produkcji  sklejki 
obejmuje następujące etapy produkcji: 

1. kompletowanie wsadów  
2. nakładanie kleju  
3. prasowanie  
4. formatyzowanie  
5. sortowanie.  

background image

 

39 

-  płyty  pilśniowe  –  powstają  ze  splątanych  ze  sobą  roślin  i  drewna,  które  zostały  sprasowane  ze 
sobą pod wysokim ciśnieniem 
-  płyty  wiórowe  –  są  warstwowym  tworzywem  drzewnym,  powstałym  przez  sprasowanie  przy 
podwyższonej  temperaturze  i  ciśnieniu  z  małych  cząstek  drewna.  Można  je  podzielić  ze  względu 
na:  

- sposób wytwarzania (za pomocą prasy walcowej, wytłaczane), 
-  stan  powierzchni  głównej  (nieszlifowane,  szlifowane,  powlekane,  oklejane  fornirami, 
laminowane) 
-  wielkość i kształt sklejanych cząstek (z mikrowiórów, z makrowiórów, paździerzowe 

Podstawowe zalety materiałów drewnopochodnych: 
- są bardziej odporne na pękanie, ponieważ nie posiadają wad drewna, np. sęków, 
- są odporne na działanie korników i grzybów, 
- płyty posiadają dużą powierzchnię, dzięki czemu są bardziej praktyczne, 
- są tańsze od drewna, 
- posiadają dobre właściwości izolacyjne.  
Dzięki  swoim  właściwościom  znalazły  one  szerokie  zastosowanie  w  przemyśle  meblarskim  oraz 
budownictwie. 
Operacje  związane  z  procesami  technologicznymi  wykonywanymi  na  wyrobach  z  drewna  i 
materiałach drewnopochodnych

-  tarcie  –  polega  na  przerabianiu  drewna  okrągłego  (pień  lub  element  korony  drzewa)  na  tarcicę 
poprzez rozpiłowanie go za pomocą traka. 

Fot. Trak ramowy DTRB – 63 przeznaczony do przecierania kłód lub pryzm drewna okrągłego na tarcicę obrzynaną lub 

nieobrzynaną 

 

wiercenie – jest rodzajem skrawania materiału za pomocą wiertła w wyniku którego otrzymuje się 
otwór o przekroju kołowym. Wiercenie wiertłem dużej średnicy w pełnym materiale jest utrudniane 
przez  opór,  jaki  powoduje  ścin,  dlatego  należy  wykonać  wiercenie  wstępne  wiertłem  o  mniejszej 
średnicy. 

Rys. Powstawanie wiórów 
podczas wiercenia 

 

Rys. Budowa wiertła 

 

background image

 

40 

Fot. Wiertła do drewna 

 

-  cięcie  –  polega  na  dzieleniu  materiału  poprzez  jego  rozcinanie  na  z  góry  określoną  ilość 
mniejszych elementów. 

Rys. Geometria piły 

 

-  frezowanie  –  obróbka  skrawaniem  płaszczyzn  i  powierzchni  kształtowych  za  pomocą 
obracającego się narzędzia zwanego frezem 

Rys. Przykład frezowania; frezowania zarysów prostokątnych i frezowania płasko-równoległego głowicami frezowymi 

oraz frezowanie odsadzeń/wybrań przelotowych frezami walcowo-czołowymi 

 

1. geometria NV  

( piły przeznaczone do rozwierania )  

 

2. geometria NU  

( piły przeznaczone do rozwierania )  

 

3. geometria PV  

( piły przeznaczone do stellitowania i zgrubiania ) 

szeroko

ść

 b 

[mm] 

grubo

ść

 s 

[mm] 

podziałka t 

[mm] 

120 

1,1 

45 lub 50 

140 

1,2 

45 lub 50 

background image

 

41 

-  toczenie  –  jest  to  rodzaj  obróbki  skrawaniem  najczęściej  stosowany  do  obrabiania  powierzchni 
zewnętrznych  i  wewnętrznych  przedmiotów  o  kształcie  brył  obrotowych.  Podczas  toczenia 
obrabiany materiał obraca się, a narzędzie (nóż tokarski) wykonuje ruch płaski. 

Tab. Rodzaje toczenia ze względu na posuw i głębokość skrawania. 

 

Rys. Nóż tokarski 

 

Rys. Proces toczenia 

 

Rys. Podstawowe rodzaje robót tokarskich 

 

-  szlifowanie  –  to  obróbka  wykończeniowa  powierzchni  z  użyciem  narzędzi  ściernych,  w  wyniku 
której  uzyskuje  się  duże  dokładności  wymiarowe  i  kształtowe  a  także  małą  chropowatość. 
Szlifowanie wykonuje się na szlifierkach, w których narzędziem szlifującym są ściernice wykonane 
najczęściej z korundu, diamentów, węglików krzemu lub węglików boru.  
Ściernicami  w  przypadku  obrabiania  wyrobów  z  drewna  lub  materiałów  drewnopochodnych  są 
różnej ziarnistości papiery ścierne. 

1.Toczenie wzdłużne, 
2.Toczenie poprzeczne, 
3.Toczenie stożków przy 
skróconym suporcie, 
4.Toczenie stożków przy 
przesuniętym poprzecznie koniku, 
5.Wytaczanie, 
6.Wiercenie i rozwiercanie, 
7.Przecinanie, 
8.Toczenie kształtowe nożem 
kształtowym. 
9.Toczenie kopiowe, 
10.Toczenie gwintów. 

 

background image

 

42 

Fot. Papier ścierny o ziarnistości 80 

 

Im ziarnistość jest większa, tym szlifowanie jest bardziej dokładne. Szlifowanie można podzielić na 
wstępne i wykańczające. Szlifowanie wstępne wykonuje się na papierach o niewielkiej ziarnistości, 
natomiast im bliżej ukończenia procesu szlifowania, tym ziarnistość się zwiększa. 

Rys. Przykład szlifowania taśmowego 

 

 

a/ szlifowanie przedmiotów 
profilowanych (ręczne) 

b/ szlifowanie zmechanizowane 
powierzchni obrotowej 

c/ szlifowanie zaokrągleń 

1 – przedmiot obrabiany 

2 – koło napędowe 

3 – rolki prowadzące