Politechnika Świętokrzyska w Kielcach	Laboratorium z obróbki ubytkowej
Temat ćwiczenia: Ostrzenie narzędzi.
Imię i nazwisko:	Grupa:

1. Wprowadzenie.

Ostrzeniem narzędzi nazywa się zabieg przywracaniu ostrzu jego prawidłowej geometrii poprzez częściowe usuwanie materiału ostrza za pomocą szlifowania lub obróbki erozyjnej. Ostrzenie jest dokonywane przez usuwanie odpowiednio grubej warstwy materiału ostrza z powierzchni przyłożenia, powierzchni natarcia lub obu tych powierzchni.

Ostrzenie przez szlifowanie narzędzi ze stali narzędziowych, zarówno niestopowych, jak i stopowych oraz stali szybkotnących odbywa się ściernicami elektrokorundowymi, natomiast ostrzenie narzędzi z węglika spiekanego, które odznaczają się dużą twardością i odpornością na ścieranie narzuca stosowanie ściernic karborundowych lub diamentowych.

2. Maszyny do ostrzenia narzędzi:

Firma SAACKE jest czołowym producentem szlifierek narzędziowych do ostrzenia i produkcji narzędzi. Wszystkie 5-osiowe szlifierki narzędziowe i centra szlifierskie SAACKE wyposażone są w sterowanie CNC NUM 1050M ze zintegrowaną jednostką PC. Przyjazne, polskojęzyczne oprogramowanie zapewnia pełną symulację procesu oraz dostarcza pełnych informacji dotyczących parametrów szlifowania.

Szlifierki narzędziowe SAACKE umożliwiają produkcję całej gamy narzędzi skrawających do obróbki metalu, drewna oraz narzędzi medycznych.

2. 2-osiowa szlifierka narzędziowa UW I C / ostrzarki narzędziowe UW I C

- 2 osie sterowane CNC i 12 osi sterowanych ręcznie,

- max. śr. narzędzia 240mm,

- max. dł. narzędzia 150mm,

- polskojęzyczne oprogramowanie,

- możliwość doposażenia maszyny w przyrząd pomiarowy video

- atrakcyjna cena!,

2.3- uniwersalne centrum szlifierskie UW I F / szlifierka narzędziowa UW I F

- 5-cio osiowa szlifierka narzędziowa z magazynem na max. 12 tarcz szlifierskich,

- Możliwość ostrzenia i produkcji narzędzi,

- Elektrowrzeciono szlifierskie o max. mocy 16 kW,

- Wrzeciennik przedmiotu obrabianego z bezpośrednim napędem,

- Możliwość zastosowania systemu automatycznego podawania narzędzi,

- Max. średnica narzędzia 190mm,

- Max. długość narzędzia 230mm,

2.4- uniwersalne centrum szlifierskie UW I E / szlifierka narzędziowa UW I E

- 5-cio osiowa szlifierka narzędziowa z głowicą mieszczącą 9 tarcz szlifierskich,

- Możliwość ostrzenia i produkcji narzędzi,

- Wrzeciono szlifierskie z dwoma pakietami tarcz szlifierskich,

- Zintegrowany system pobierania narzędzi,

- Max śr. narzędzia 300 mm,

- Max dł. narzędzia 330 mm,

2.5- uniwersalne centrum szlifierskie UW I D / szlifierka narzędziowa UW I D

- 5-cio osiowa szlifierka z magazynem na max. 16 (w opcji max. 32) tarcz szlifierskich,

- Możliwość ostrzenia i produkcji narzędzi,

- Możliwość ostrzenia frezów ślimakowych do m12,

- Magazyn szlifowanych części umożliwiający szlifowanie różnych grup narzędzi

bez przezbrajania obrabiarki,

- Elektrowrzeciono szlifierskie o max. mocy 26kW

- Wrzeciennik przedmiotu obrabianego z bezpośrednim napędem,

- Max. średnica narzędzia 250 mm,

- Max. długość narzędzia 430 mm,

2.6- ostrzarki do frezów ślimakowych z rowkami wiórowymi prostymi HG I / rowkami wiórowymi spiralnymi HG II:

- Ostrzenie w klasie dokładności AAA,

- Max. średnica narzędzia 300 mm,

- Max. długość narzędzia 400 mm,

- Max. moduł szlifowanego freza: m22,

Szlifierki SAACKE wyposażone są w sterowanie CNC NUM 1050 M ze zintegrowaną jednostką PC. Przyjazne, polskojęzyczne oprogramowanie zapewnia pełną symulację procesu oraz dostarcza pełnych informacji dotyczących parametrów szlifowania.

3. Geometria narzędzia:

- frez 4 ostrzowy ø 12 [mm]

4. Technologia ostrzenia narzędzi:

a) Ostrzenia frezu.

Podczas szlifowania ostrzy na obwodzie frezu stosuje się następującą kolejność operacji:

 Szlifowanie obwodu frezu.

 Szlifowanie powierzchni natarcia ostrza.

 Szlifowanie powierzchni przyłożenia.

 Szlifowanie w celu nadania wtórnego kąta przyłożenia oraz w celu utrzymania właściwej szerokości łysinki.

Szlifowanie obwodu frezu ma podwójne zadanie: usunięcie nadmiernego stępienia frezu, jeżeli jego granica została przekroczona poza granice dopuszczalne, oraz otrzymanie na ostrzach śladów obwodu frezu, które przy szlifowaniu powierzchni przyłożenia są wskazówką równomiernej wysokości ostrzy.

Szlifowanie powierzchni natarcia ostrza stosuje się tylko w tym przypadku, jeżeli ostrza są mocno stępione lub wyszczerbione. Należy rozróżnić szlifowanie ostrzy frezu o skrętnej linii ostrza na obwodzie od ostrzy o prostej linii ostrza. Na rys. 1 przedstawiono położenie ściernicy i narzędzia podczas ostrzenia powierzchni przyłożenia frezu o prostej linii ostrza frezu.

Rys 1. Ostrzenie powierzchni natarcia frezów ścinowych: a) ustawienie ostrza w czasie ostrzenia przy kącie natarcia większym od zera, b) ustawienie frezu z kątem natarcia zerowym ostrza przed ostrzeniem, c) ustawienie frezu z kątem natarcia większym od zera przed ostrzeniem.

b) ostrzenie wierteł krętych.

Ze względu na charakter pracy narzędzi do obróbki otworów wymagają one znacznie częstszego procesu ostrzenia niż inne narzędzia. Zamknięta strefa obróbki, problemy z transportem wiórów oraz utrudniony dostęp cieczy chłodząco–smarującej potęgują zjawisko zużycia narzędzia. Podczas wiercenia najczęściej zużyciu ulegają główne krawędzie skrawające na wierzchołku wiertła, ponieważ część stożkowa wpływa znacząco na pracę narzędzia podlega ona ostrzeniu. Na rys. 7 pokazano budowę wiertła krętego.

Rys 2. Budowa wiertła krętego :1 Chwyt stożkowy, 2 Długość chwytu, 3 Płetwa, 4 Chwyt cylindryczny, 5 Korpus, 6 Szyjka, 7 Długość całkowita, 8 Długość rowka wiórowego, 9 Rowek wiórowy, 10 Grzbiet wiertła, 11 Szerokość grzbietu, 12 Średnica wiertła, 13 Rdzeń, 14 Grubość rdzenia, 15 Ścin wiertła, 16 Długość ścinu, 17 Naroże, 18 Kąt ścinu, 19 Powierzchnia przyłożenia, 20 Krawędź skrawająca, 21 Powierzchnia natarcia, 22 Pomocnicza krawędź skrawająca, 23 Łysinka prowadząca, 24 Szerokość łysinki prowadzącej, 25 Kąt pochylenia linii śrubowej, 26 Średnica grzbietu, 27 Kąt wierzchołkowy

W zależności od zastosowania można wyróżnić różne formy zaostrzenia wierteł krętych.

Forma zaostrzenia bez korekcji

Zaostrzenie normalne. Zastosowanie: do wszystkich zwykłych wierceń w stali, metalach kolorowych, tworzywach. Kąt ostrza zależny od skrawalności obrabianego materiału. Korzyści: silne główne krawędzie tnące, niewrażliwe na uderzenie i siły boczne. Prosty szlif, możliwość ostrzenia ręcznego.

Korekcja typu "A"

Zastosowanie: do wszystkich zwykłych wierceń przy użyciu wierteł z mocnym rdzeniem, przy dużych średnicach wiercenia w pełnym materiale. Korzyści: dobre centrowanie przy nawiercaniu przez skrócenie ścina na 1/10 średnicy; zmniejszenie siły nacisku i momentu obrotowego.

Korekcja typu "B"

Zaostrzona krawędź ścina ze skorygowaną główną krawędzią tnącą. Zastosowanie: przy wierceniu w stali o wysokiej wytrzymałości, stali manganowej o zawartości ponad 10% Mn, do twardych stali sprężynowych i do rozwiercania. Korzyści: niewrażliwe na uderzenia, jednostronne obciążenie i siły boczne.

Korekcja typu "C"

Zastosowanie: do wiercenia przy użyciu wierteł z mocnym rdzeniem, dla szczególnie twardych materiałów i przy wierceniu głębokich otworów. Korzyści: dobre centrowanie, zmniejszona siła nacisku. Podział wióra - lepsze usuwanie.

Korekcja typu "D"

Zastosowanie: do wiercenia w żeliwie szarym, ciągliwym i odkuwkach. Korzyści: oszczędzanie naroży skrawających dzięki przedłużonym krawędziom tnącym, niewrażliwość na uderzenia, dobre odprowadzanie ciepła (podwyższona trwałość).

Korekcja typu "E"

Zastosowanie: do wiercenia w blachach i miękkich materiałach, do otworów nieprzelotowych z płaskim dnem. Korzyści: dobre centrowanie, mała ilość tworzonych zadziorów przy wierceniu przelotowym, dokładne wiercenie w cienkich blachach i rurach (bez zahaczania).

Ostrzenie wierteł krętych wykonuje się różnymi metodami. Do najczęściej stosowanych metod można zaliczyć:

 Metoda Washburne’a, w której główna powierzchnia przyłożenia jest fragmentem powierzchni stożkowej,

 Metoda Weiskera, w której główna powierzchnia przyłożenia jest fragmentem powierzchni stożkowej,

 Metoda śrubowa, w której powierzchnia przyłożenia jest fragmentem powierzchni śrubowej,

 Metoda płaszczyznowa (najczęściej dwupłaszczyznowa), w której główna powierzchnia przyłożenia składa się z wielu płaszczyzn o coraz większym kącie przyłożenia.

c) ostrzenie noży tokarskich.

W ostrzeniu noży tokarskich bazę stanowią powierzchnie części chwytowej narzędzia. Do przeprowadzenia szlifowania noża tokarskiego potrzebna jest ściernica garnkowa oraz odpowiednie imadło (stolik) zapewniające ustawienie narzędzia do szlifowania wybranych powierzchni. Noże tokarskie szlifuje się zarówno od powierzchni przyłożenia jak i od powierzchni natarcia. Powierzchnia przyłożenia powinna być szlifowana tak aby po obróbce była płaska a nie wklęsła.

Rys. 3. Szlifowanie powierzchni przyłożenia

Za pomocą zmiany ustawienia noża tokarskiego przeprowadza się szlifowania powierzchni natarcia oraz pomocniczej powierzchni przyłożenia. W zależności od materiału ostrza (stal szybkotnąca lub węglik spiekany) stosuje się odpowiednie ściernice wykonane z elektrokorundu, karborundu oraz diamentowe i CBN.

5. Prędkość skrawania tarczy szlifierskiej:

-tarcza ø 100[mm] – 100/3/10/20 garnkowa z borazonu,

- kąt pochylenia 7 ͦ

- obroty n=5500

-posuw f=250

- prędkość skrawania V_c

$\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ V}_{c} = \frac{\pi*d*n}{1000}$ [m/min]

$\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ V}_{c} = \frac{3,14*100*5500}{1000}$ =1727 [m/min]