KRYTERIA I WSKANIKI OCENY W£ASNOŒCI Ogólnie jako kryterium oceny w³asnoœci maszyn przyjmuje siê pewn¹ wielkoœæ lub

relacjê kilku wielkoœci fizycznych, które umo¿liwiaj¹ jednoznaczny os¹d o tych w³a-snoœciach i zachowaniu siê uk³adu konstrukcyjnego pod wp³ywem obci¹¿eñ zachodz¹-cych w warunkach eksploatacyjnych. Formu³owanie kryteriów oceny jest zagadnieniem z³o¿onym. Ich postaæ powinna zale¿eæ od rodzaju i przeznaczenia obrabiarki, a wiêc podczas ich definiowania nale¿y braæ pod uwagê, czy jest to obrabiarka uniwersalna, zadaniowa lub specjalna. Stosownie do rodzaju obrabiarki, jej funkcje i obci¹¿enia za-le¿¹ od stawianych obrabiarce zadañ technologicznych, które s¹ bezpoœrednio zwi¹za-ne ze spektrum przedmiotów obrabianych. Spektrum to wp³ywa te¿ zasadniczo na wyma-gania stawiane obrabiarce, gdy¿ narzuca konieczn¹ do osi¹gniêcia dok³adnoœæ obróbki.

Kryteria oceny maszyn mo¿na podzieliæ na dwie grupy [21]:

• ogólnotechniczne – obejmuj¹ typowe wymagania (zale¿ne od stanu techniki), do-tycz¹ce dzia³ania ró¿nych maszyn, ich niezawodnoœci, sprawnoœci, estetyki, zu¿ycia energii, mo¿liwoœci wytwórczych i efektów ekonomicznych,

• funkcjonalne – uwzglêdniaj¹ skutki dzia³ania maszyn i towarzysz¹cych obróbce zjawisk.

W monografii uwzglêdniono tylko kryteria funkcjonalne, gdy¿ s¹ one charaktery-styczne przede wszystkim dla obrabiarek i systemów wytwórczych. Przyjêto te¿ za³o-¿enie, ¿e w³asnoœci statyczne i dynamiczne oraz geometria obrabiarki i czynniki zwi¹-zane z procesem skrawania wywieraj¹ wp³yw na dok³adnoœæ obróbki, która jest

WskaŸniki te s¹ wyra¿ane w postaci liczbowej. Zmiana wymagañ dotycz¹cych wymia-rów tolerowanych nie wp³ywa na wartoœci tych wskaŸników, lecz zmienia jedynie war-toœci odniesienia. Wybór wskaŸników uwzglêdniaj¹cych parametry dok³adnoœci wymia-rowo-kszta³towej i jakoœci warstwy wierzchniej przedmiotu jest tym bardziej celowy, ¿e nale¿¹ one do grupy tych parametrów, które, w przypadku obróbki wykañczaj¹cej, s¹ równie¿ stosowane w procesach optymalizacji parametrów skrawania [23].

Do wyznaczania wskaŸników oceny W pos³u¿ono siê, podobnie jak w pracy [65], tabel¹ wartoœci liczbowych tolerancji normalnych IT [186], z której wydzielono dwie grupy wymiarów nominalnych D: od 0 do 500 mm i od 500 do 3150 mm. Zastosowano taki podzia³, poniewa¿ dla tych grup wymiarowych stosuje siê inne sposoby obliczania jednostek tolerancji normalnych [186]. Dla ró¿nych wymiarów nominalnych D sporz¹-dzono wykresy zale¿noœci wskaŸnika W (o wartoœciach liczbowych odpowiadaj¹cych klasom dok³adnoœci ISO) od znormalizowanych tolerancji normalnych IT (rys. 5.2).

D=1,73mm D=4,24mm D=7,75mm D=13,42mm D=23,24mm D=38,73mm D=63,25mm D=97,98mm D=147,0mm D=212,1mm D=280,6mm D=355,0mm D=447,2mm D=561mm D=710mm D=894mm D=1118mm D=1414mm D=1879mm D=2236mm D=2806mm Model: W = a log(IT) + b Tolerancja wymiaru WskaŸnik oceny 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 6 8 10 20 40 60 80 100 200 400 600 800 1000 2000 4000 6000 8000 10000 20000 40000 IT [µm] 9

Rys. 5.2. Zale¿noœæ wskaŸnika oceny W od tolerancji wymiaru IT dla ró¿nych wymiarów D odpowiadaj¹cych œrednim geometrycznym wartoœciom granic przedzia³ów wymiarów nominalnych

Fig. 5.2. Dependence of the assessment index W on the tolerance size IT for various sizes D corresponding to the geometric mean values of the step limits of nominal sizes

63 Wartoœci przyjêtych do analizy wymiarów odpowiada³y œrednim geometrycznym war-toœciom granic przedzia³ów wymiarów nominalnych [186]. W zakresie wymiarów no-minalnych od 0 do 3150 mm (dla obu przyjêtych grup wymiarowych) i klas dok³adno-œci ISO od IT6 do IT18 wszystkie linie wykresów, przedstawione w skali logarytmicz-nej, by³y równoleg³e, a ich przesuniêcie zale¿a³o od przyjêtego do obliczeñ wymiaru nominalnego.

Na podstawie danych z tych wykresów wyznaczono zale¿noœci (5.1) i (5.2). Uzy-skano je przez podwójn¹ aproksymacjê dla obu grup wymiarowych, najpierw krzywych typu W = alog(IT) + b (por. rys. 5.2), a nastêpnie krzywych b = a₁logD + b₁ (por. rys. 5.3), gdzie b by³o wspó³czynnikiem przesuniêcia kolejnych krzywych, wyznaczonych z poprzedniej zale¿noœci. Aproksymacjê przeprowadzono metod¹ najmniejszych kwa-dratów, wykorzystuj¹c pakiet programów STATISTICA 5.0. Zamiast tolerancji IT do wzoru podstawiono graniczne wartoœci ca³kowitej odchy³ki wymiaru nominalnego ∆D. Jeœli przyj¹æ, ¿e ca³kowita odchy³ka wymiaru nominalnego ∆D nie powinna byæ wiêk-sza od tolerancji wymiaru IT (∆D ≤ IT), to wskaŸnik oceny W (uwzglêdniaj¹c dane z wykresu rys. 5.2), wyznaczony dla konkretnego wymiaru D, przyjmuje postaæ:

Rys. 5.3. Zale¿noœæ wspó³czynnika przesuniêcia krzywych b (por. rys. 5.2) od ró¿nych wymiarów D odpowiadaj¹cych œrednim geometrycznym wartoœciom granic przedzia³ów wymiarów nominalnych dla

dwóch zakresów wymiarów nominalnych

Fig. 5.3. Dependence of the curve shift coefficient b (see Fig. 5.2) on various sizes D corresponding to the geometric mean values of the step limits of nominal sizes for two ranges of nominal sizes

Analizowany wymiar D [mm] Wspó³czynnik przesuniê cia krzywych b [-] -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 1 10 100 1000 b = -1 ,72 lo gD + 2_,68 b = _-3 ,44 lo gD + 7,3₃ 0 mm < D < 500 mm 500 mm < D < 3150 mm 500 !#

gdzie: ∆D – ca³kowita odchy³ka wymiaru, [µm], D – analizowany wymiar, [mm].

Gdy ca³kowita odchy³ka wymiaru ∆D jest równa tolerancji IT w danym przedziale wymiarów nominalnych i w danej klasie dok³adnoœci, czyli odpowiada granicznej od-chy³ce dopuszczalnej, wówczas wskaŸnik W przyjmuje wartoœæ odpowiadaj¹c¹ warto-œci liczbowej tej klasy dok³adnowarto-œci. Im odchy³ka ∆D jest mniejsza, tym wskaŸnik W przyjmuje mniejsze wartoœci, czyli jego wartoœæ œwiadczy o osi¹gniêciu wiêkszej do-k³adnoœci wymiarowej przedmiotu obrobionego (ni¿szej klasy dodo-k³adnoœci). Oceniana obrabiarka jest wiêc lepsza.

Stosownie do planowanego celu oceny wprowadzono wskaŸniki oceny spe³niaj¹ce warunki wynikaj¹ce z prowadzonych badañ prototypu lub badañ odbiorczych obrabiarki: • globalny wskaŸnik ocenyW_g – s³u¿¹cy do oceny w³asnoœci uk³adu konstrukcyjne-go, uwzglêdniaj¹cy zadania obróbkowe stawiane obrabiarce w ca³ej przestrzeni robo-czej,

• odbiorczy wskaŸnik ocenyW_o – s³u¿¹cy do oceny w³asnoœci uk³adu konstrukcyj-nego podczas badañ odbiorczych.

Globalny wskaŸnik ocenyW_g mo¿na zdefiniowaæ, przez analogiê z prac¹ [65], jako œredni¹ wa¿on¹ wartoœci wskaŸników oceny W, wyznaczonych na podstawie pomiarów odchy³ek wymiarowych, odchy³ek kszta³tu i chropowatoœci powierzchni grupy przedmiotów obrobionych, które obejmuj¹ swoimi wymiarami reprezentatywne obszary przestrzeni roboczej obrabiarki. Konfiguracje struktury maszyny zale¿¹ wiêc od gaba-rytów zastosowanych przedmiotów i od rozmieszczenia powierzchni obrabianych. War-toœci i kierunki obci¹¿eñ wynikaj¹ z geometrii narzêdzi i parametrów obróbki przyjê-tych za reprezentatywne, a punkty zaczepienia wypadkowej si³y skrawania zale¿¹ od spektrum stawianych obrabiarce zadañ technologicznych. W odniesieniu do parame-trów skrawania przyjêto w za³o¿eniach (por. rozdz. 5.1), ¿e powinny one odpowiadaæ œrednim wartoœciom katalogowym stosowanym w obróbce wykañczaj¹cej, przewidzia-nym dla przyjêtych rodzajów narzêdzi i sposobów obróbki. WskaŸniki mog¹ przy tym przybieraæ wszystkie wartoœci poœrednie miêdzy liczbami oznaczaj¹cymi klasy dok³ad-noœci IT. Za wartoœci graniczne dla tak wyznaczonych wskaŸników przyjmuje siê war-toœci liczbowe klasy dok³adnoœci IT odpowiadaj¹ce obróbce wykañczaj¹cej na danym typie obrabiarki. Wœród ró¿nych badanych rozwi¹zañ konstrukcyjnych najkorzystniej-szy bêdzie wariant o najmniejszej liczbowej wartoœci globalnego wspó³czynnika oce-ny W_g.

W pewnych przypadkach globalne wskaŸniki oceny obrabiarkiW_g mo¿na wyzna-czaæ z zastosowaniem narzêdzi i parametrów odpowiadaj¹cych obróbce zgrubnej lub

65 w warunkach wykorzystania pe³nej mocy napêdu g³ównego. W pierwszym przypadku ma to znaczenie raczej pogl¹dowe, poniewa¿ w obróbce zgrubnej nie przywi¹zuje siê wiêkszej wagi do dok³adnoœci wymiarowej, gdy¿ jest to tylko poœredni etap kszta³to-wania przedmiotu. Odchy³ki wymiarów nie powinny jednak przekraczaæ wartoœci od-chy³ek dopuszczalnych, odpowiadaj¹cych wymiarom nietolerowanym [194]. W zwi¹zku z tym graniczne wartoœci wskaŸników nie powinny byæ wiêksze od liczby, odpowiada-j¹cej klasie dok³adnoœci wymiarów nietolerowanych, która jest zwi¹zana z danym ty-pem obrabiarki. W drugim przypadku jest podobnie, lecz sprawdzenie wartoœci wska-Ÿnika mo¿e byæ dodatkowo przydatne do oceny jego „zapasu” w stosunku do takiej „gra-nicznej” klasy dok³adnoœci.

Odbiorczy wskaŸnik ocenyW_o zdefiniowano jako liczbê odpowiadaj¹c¹ klasie do-k³adnoœci wymiaru, uzyskanego podczas obróbki reprezentatywnego przedmiotu w taki sposób, ¿e punkt zaczepienia wypadkowej si³y skrawania znajduje siê w miejscu, w którym wystêpuje maksimum rozk³adu czêstoœci wystêpowania si³y skrawania w prze-strzeni roboczej danej obrabiarki. W wypadku badañ odbiorczych mo¿na u¿yæ jednego obci¹¿enia, poniewa¿ w ich trakcie porównuje siê w³asnoœci uk³adów o jednakowej konstrukcji. Wartoœci wskaŸników powinny byæ równie¿ wyznaczane w warunkach obróbki wykañczaj¹cej, a wiêc parametry skrawania powinny odpowiadaæ œrednim wartoœciom katalogowym przewidzianym dla przyjêtego narzêdzia i sposobu obróbki. Dla uproszczenia, we wszystkich badaniach danego typu obrabiarki nale¿y przyjmo-waæ takie samo narzêdzie i taki sam rodzaj obróbki. Graniczne wartoœci wskaŸnikaW_o powinny podlegaæ takim samym regu³om, jak w przypadku wczeœniej omawianego wskaŸnikaW_g i nale¿y je umieszczaæ, wraz z warunkami pomiaru, w warunkach odbioru technicznego (WOT) danej obrabiarki. Wyznaczone wartoœci wskaŸnikaW_o powinny byæ ujmowane w protokole odbioru.

Warunki wyznaczania obu wskaŸników oceny powinny precyzowaæ rodzaj i stan materia³u, jego kszta³t i sposób mocowania oraz miejsca i procedurê pomiaru odchy-³ek wymiarowych. Wymagania dotycz¹ce materia³ów przedmiotów próbnych powinny byæ podane w normach sprawdzania dok³adnoœci poszczególnych grup obrabiarek [200]. Polska norma [187] podaje, ¿e jeœli w normach nie postanowiono inaczej, to przedmiot obrabiany, jego wymiary, materia³ i klasê nale¿y ustaliæ w wyniku uzgodnieñ produ-centa z u¿ytkownikiem. Przed 30 laty przyjêto zasadê, ¿e do testów skrawaniowych powinna byæ stosowana niskowêglowa stal, w stanie normalizowanym, o przeciêtnej zawartoœci wêgla od 0,35 do 0,45% [15]. W niemieckich wytycznych przyjmuje siê [211], ¿e w statystycznych badaniach dok³adnoœci obróbki jest stosowana zwykle stal 45 lub inne materia³y po uzgodnieniu. W prezentowanej pracy jako materia³ reprezen-tatywny przyjêto wiêc stal 45.

W wyborze sposobu mocowania przedmiotu próbnego nale¿y mieæ na uwadze ju¿ przeprowadzone, w odniesieniu do konkretnych typów obrabiarek, badania statystycz-ne i przyj¹æ najczêœciej wystêpuj¹cy rodzaj mocowania. Mo¿na te¿, na podstawie zna-jomoœci planowanych operacji technologicznych, ustaliæ procentowe udzia³y poszcze-gólnych mocowañ w programie produkcyjnym i wykonaæ odpowiednie badania,

wymiarowo-kszta³tow¹ obrobionego przedmiotu.

Wprowadzono te¿ dodatkowe wskaŸniki (por. rys. 5.4), które umo¿liwiaj¹ dokony-wanie cz¹stkowej oceny, czyli jej zawê¿enie do w³asnoœci statycznych, dynamicznych i geometrycznych obrabiarki oraz do czynników zwi¹zanych z procesem skrawania. WskaŸniki te s¹ definiowane podobnie, jak wczeœniej omawiane wskaŸniki globalny W_g i odbiorczy W_o, lecz odnosz¹ siê do oceny odchy³ek wymiarowych spowodowanych oddzielnie przez ka¿dy z wymienionych czynników. Do wskaŸników tych nale¿¹:

• globalny wskaŸnik oceny w³asnoœci statycznychW_gs – do oceny w³asnoœci statycz-nych uk³adu konstrukcyjnego w badaniach prototypu, uwzglêdniaj¹cy zadania obrób-kowe stawiane obrabiarce w ca³ej przestrzeni roboczej,

• globalny wskaŸnik oceny b³êdów kszta³tuW_gk – do oceny w³asnoœci dynamicznych uk³adu konstrukcyjnego i dok³adnoœci geometrycznej w badaniach prototypu, uwzglê-dniaj¹cy zadania obróbkowe stawiane obrabiarce w ca³ej przestrzeni roboczej,

• globalny wskaŸnik oceny chropowatoœci powierzchniW_gc – do oceny uzyskiwanej chropowatoœci powierzchni w badaniach prototypu, uwzglêdniaj¹cy zadania obróbko-we stawiane obrabiarce w ca³ej przestrzeni roboczej,

• odbiorczy wskaŸnik oceny w³asnoœci statycznychW_os – do oceny w³asnoœci sta-tycznych uk³adu podczas badañ odbiorczych,

• odbiorczy wskaŸnik oceny b³êdów kszta³tuW_ok – do oceny w³asnoœci dynamicz-nych uk³adu konstrukcyjnego i dok³adnoœci geometrycznej podczas badañ odbiorczych, • odbiorczy wskaŸnik oceny chropowatoœci powierzchni W_oc – do oceny uzyskiwa-nej chropowatoœci powierzchni podczas badañ odbiorczych.

Przy wyznaczaniu tych wskaŸników nale¿y zwróciæ uwagê na podstawian¹ do wzo-rów (5.1) lub (5.2) ca³kowit¹ odchy³kê wymiaru ∆D. W przypadku wskaŸników oceny W_g iW_o odchy³ka ta jest przyjmowana w naturalny sposób, jako suma sk³adowych od-chy³ek cz¹stkowych c k s d d d D=∆ +∆ +∆ ∆ ^(5.3) gdzie: s d

∆ – odchy³ka wymiaru spowodowana odkszta³ceniami statycznymi uk³adu,

k

d

∆ _{– odchy³ka wymiaru wywo³ana b³êdami geometrycznymi i drganiami}

obra-biarki,

c

d

∆ – odchy³ka wymiaru zwi¹zana z chropowatoœci¹ powierzchni.

W odniesieniu do wskaŸników oceny c

o k o s o c g k g s g W W W W W W , , , , , , u¿ywana do ich wyznaczania odchy³ka ∆D nie jest, w sensie fizycznym, ca³kowit¹ odchy³k¹ wymiaru. Jest to ekwiwalentna ca³kowita odchy³ka wymiarów, wprowadzona do porównania

w³a-67 Przedmiot oceny o g o g o g o g o g s s k k OUPN OUPN c c Uk³ad konstrukcyjny obrabiarki ³¹cznie z procesem skrawania W³asnoœci statyczne uk³adu konstrukcyjnego obrabiarki W³asnoœci dynamiczne uk³adu konstrukcyjnego i dok³adnoœæ geome-tryczna obrabiarki Uk³ad konstrukcyjny obrabiarki Jakoœæ powierzchni obrabianej odbiorczy wskaŸnik oceny 9 globalny wskaŸnik oceny 9 W sk aŸ niki p rz ez na czone d o ba da ñ odb io rc zych wyz na czo ne dl a jed ne j ko nf ig ur acj i s tru kt ur y W ska Ÿn ik i pr ze zn ac zon e do b ada ñ pr ot ot yp u w yz na cz on e d la w ie lu k on fig ur ac ji stru ktu ry _{odbiorczy wskaŸnik} oceny w³asnoœci globalny wskaŸnik oceny w³asnoœci odbiorczy wskaŸnik oceny b³êdów kszta³tu globalny wskaŸnik oceny b³êdów kszta³tu odbiorczy wskaŸnik oceny obrabiarki globalny wskaŸnik oceny obrabiarki odbiorczy wskaŸnik oceny chropowatoœci globalny wskaŸnik oceny chropowatoœci statycznych 9 statycznych 9 9 9 9 9 powierzchni 9 powierzchni 9

Rys. 5.4. Zestawienie wprowadzonychnych wskaŸników oceny Fig. 5.4. Specification of the established indexes of evaluation

snoœci cz¹stkowych uk³adu. Umo¿liwia ona dokonywanie równowa¿nej oceny cz¹st-kowej, z u¿yciem tych samych wartoœci kryterialnych, które s¹ stosowane dla pe³nej oceny obrabiarki (uwzglêdniaj¹cej w³asnoœci statyczne, dynamiczne i geometryczne oraz jakoœæ powierzchni obrobionej). Tak wiêc ekwiwalentne ca³kowite odchy³ki wymiaro-we ∆D s¹ przyjmowane wed³ug zale¿noœci:

• dla wskaŸników oceny w³asnoœci statycznychW_gs i W_os

s s d d D=^∆ = ∆ ∆ 4 25 , 0 (5.4)

• dla wskaŸników oceny b³êdów kszta³tuW_gk i W_ok

k k d d D=^∆ = ∆ ∆ 2,5 4 , 0 (5.5)

wie badañ statystycznych [61, 62, 107–109] przyjêto udzia³y dopuszczalnych odchy-³ek chropowatoœci wynosz¹ce – 35%, dopuszczalnych odchyodchy-³ek kszta³tu – 40%, a udzia³ dopuszczalnej odchy³ki zwi¹zanej z odkszta³ceniami statycznymi – 25% tolerancji wy-miaru (por. rozdz. 4.2). Sumaryczna dopuszczalna odchy³ka nie mo¿e byæ wiêksza od tolerancji wymiaru. Podzielenie ka¿dej z rozpatrywanych odchy³ek cz¹stkowych przez jej udzia³ w tolerancji wymiaru stwarza mo¿liwoœæ jednakowego ich odnoszenia do ekwiwalentnej ca³kowitej odchy³ki wymiaru i wskaŸnika zwi¹zanego z klas¹ dok³ad-noœci. Umo¿liwia wiêc dokonywanie oceny ka¿dej z tych odchy³ek cz¹stkowych, nie-zale¿nie od pozosta³ych. Zale¿noœci (5.4)–(5.6) s¹ s³uszne w odniesieniu do obrabia-rek ma³ej i œredniej wielkoœci, na których obrabia siê przedmioty o wymiarach nie prze-kraczaj¹cych 500 mm. Dla takich wymiarów zachowane s¹ przyjête proporcje odchy³ek cz¹stkowych w odniesieniu do tolerancji wymiaru. Zale¿noœæ (5.3) jest s³uszna dla obra-biarek wszystkich wielkoœci.

Zestawienie wprowadzonych wskaŸników oceny zamieszczono na rysunku 5.4. W zestawie proponowanych wskaŸników nie ujêto wp³ywu w³asnoœci cieplnych obra-biarki. Trudno jest oceniaæ ich wp³yw na dok³adnoœæ przedmiotu obrabianego, gdy¿ zazwyczaj, w celu eliminacji skutków odkszta³ceñ cieplnych, dokonywana jest w trak-cie pracy obrabiarki rêczna korekcja lub automatyczna kompensacja nastaw. Wzory na obliczanie jednostek tolerancji [186] uwzglêdniaj¹, „rosn¹ce wraz z wymiarami, b³êdy pomiaru spowodowane wahaniami temperatury w czasie produkcji” [54]. B³êdy te bêd¹ jednak pominiête, poniewa¿ ich udzia³ nie przekracza 1–5% ca³kowitej odchy³ki wy-miaru [54].

W odniesieniu do w³asnoœci dynamicznych uk³adu konstrukcyjnego i jego dok³ad-noœci geometrycznej zastosowano wspólne wskaŸniki W_gk i W_ok. Oba te czynniki wp³y-waj¹ na powstawanie falistoœci na powierzchni przedmiotu obrabianego. Ze wzglêdu na metrologiê nie ma problemów z wydzieleniem z profilu powierzchni fal o najwiêk-szych d³ugoœciach, zwi¹zanych z b³êdami geometrycznymi obrabiarki. Autor nie dys-ponuje jednak danymi, które umo¿liwi³yby okreœlenie procentowych udzia³ów b³êdów zwi¹zanych z drganiami maszyny i b³êdów spowodowanych jej niedok³adnoœciami ge-ometrycznymi w ca³kowitym b³êdzie kszta³tu. St¹d wynika ³¹czne traktowanie obu ro-dzajów b³êdów jako b³êdów kszta³tu. Wydzielenie z widma profilu falistoœci powierzchni konkretnych fal, zwi¹zanych z b³êdami geometrycznymi obrabiarki, mo¿e byæ jednak problemem, gdy¿ do ich wyznaczenia mog¹ byæ konieczne d³u¿sze odcinki pomiarowe ni¿ te, które konwencjonalnie stosuje siê w pomiarze falistoœci.

69 WskaŸniki oceny chropowatoœci powierzchni przedmiotów obrabianych wprowa-dzono ze wzglêdu na to, ¿e jakoœæ tej powierzchni jest czêsto jednym z rozstrzygaj¹-cych kryteriów oceny po koñcowej (ostatecznej) obróbce. W badaniach odbiorczych obrabiarek stosowane s¹ natomiast próby prac¹, które s¹ prowadzone w³aœnie w wa-runkach obróbki wykañczaj¹cej. Mo¿e siê nasuwaæ pytanie o sensownoœæ oceny obra-biarki na podstawie chropowatoœci powierzchni przedmiotu obrobionego, która w isto-cie zale¿y od technologii wytwarzania i parametrów procesu, a mniej od w³asnoœci ba-danej obrabiarki. W badaniach odbiorczych ¿¹da siê te¿ czêsto czegoœ przeciwstawnego – dotrzymania tolerancji kszta³tu, bez zwracania uwagi na jakoœæ powierzchni badane-go przedmiotu próbnebadane-go [158]. Skutkiem tebadane-go mo¿e byæ b³êdna interpretacja chropo-watoœci jako b³êdów kszta³tu. Problematyka ta nie zosta³a dotychczas rozwi¹zana w postaci konkretnych zaleceñ, wiêc praca ta dostarcza tylko narzêdzia do oceny chro-powatoœci powierzchni przedmiotu obrobionego w sposób niezale¿ny od oceny b³êdów wykonania przedmiotu obrabianego, spowodowanych w³asnoœciami obrabiarki. Stwo-rzona jest równie¿ mo¿liwoœæ dokonania ³¹cznej oceny wszystkich odchy³ek wymiaro-wych. Wiele zak³adów nie jest zainteresowanych pomiarem odchy³ek kszta³tu wytwa-rzanych przedmiotów obrabianych, lecz zwraca jedynie uwagê na chropowatoœæ po-wierzchni [107]. Podejœcie to musi ulec zmianie, ze wzglêdu na du¿y wp³yw odchy³ek kszta³tu wytworzonego elementu na jego w³aœciwoœci u¿ytkowe.

Podsumowuj¹c mo¿na stwierdziæ, ¿e wprowadzone wskaŸniki oceny:

• umo¿liwiaj¹ uwzglêdnienie ogólnego celu dokonywanej oceny w³asnoœci i wpro-wadzenie rozgraniczenia w sposobie dokonywania oceny w toku badañ prototypu i ba-dañ odbiorczych,

• s¹ wyznaczane w obci¹¿eniach zachodz¹cych w warunkach roboczych, w trakcie realizacji procesu skrawania,

• s¹ reprezentatywne dla zbioru obci¹¿eñ i stanów uk³adu konstrukcyjnego obrabiarki, jakie mog¹ wystêpowaæ podczas jej eksploatacji,

• wi¹¿¹ wp³yw ocenianej w³asnoœci z eksploatacyjnymi w³aœciwoœciami obrabiarki, wyra¿onymi uzyskiwan¹ dok³adnoœci¹ obróbki przedmiotu obrobionego,

• umo¿liwiaj¹ dokonywanie zarówno sumarycznej jak i cz¹stkowej oceny w³asno-œci statycznych, dynamicznych i geometrycznych obrabiarki oraz jakow³asno-œci powierzchni uzyskanej w procesie skrawania,

• wyra¿ane s¹ czytelnie, w sposób iloœciowy, w postaci liczb zwi¹zanych z klas¹ dok³adnoœci wymiarów, które zarazem stanowi¹ wartoœci odniesienia.

Nale¿y te¿ podkreœliæ, ¿e istnieje mo¿liwoœæ odniesienia wyznaczanych odchy³ek wymiarowych do wartoœci dopuszczalnych, okreœlonych przez tolerancje wymiaru lub graniczne wartoœci odchy³ek kszta³tu (por. tab. 4.2) lub chropowatoœci (por. tab. 4.1). Na ka¿dym etapie wyznaczania sumarycznych lub cz¹stkowych wskaŸników oceny ist-niej¹ równie¿ wartoœci odniesienia, w postaci liczbowych wartoœci, wyra¿aj¹cych kla-sy dok³adnoœci ISO.

• wspó³rzêdne punktów zaczepienia i kierunki wektorów tych si³.

Rozpatruj¹c zmiennoœæ stanu obci¹¿enia, nie ma siê zatem w niniejszych rozwa¿a-niach na uwadze zmiennoœci wartoœci si³ obci¹¿aj¹cych, lecz ich rozk³ad.

W czasie eksploatacji funkcje maszyny s¹ realizowane przez okreœlone cykle pracy, zwi¹zane z ruchami wzglêdnymi elementów i zespo³ów. W wyniku tych ruchów, w cza-sie ich wykonywania, zmianie mo¿e ulegaæ zarówno struktura uk³adu, jak i stan jego obci¹¿enia. Zakresy tych ruchów wyznaczaj¹, z jednej strony, zbiór struktur uk³adu, jakie mog¹ wystêpowaæ podczas eksploatacji maszyny, z drugiej zaœ zbiór mo¿liwych punktów zaczepienia si³ obci¹¿aj¹cych uk³ad, zwi¹zany z realizowanym procesem ro-boczym. Zbiór ten tworzy aktywn¹ przestrzeñ robocz¹ maszyny. Jej wykorzystanie w toku eksploatacji nie jest równomierne, w zwi¹zku z tym rozk³ad obci¹¿enia w prze-strzeni roboczej nosi cechy asymetrycznego rozk³adu stochastycznego.

Obszar, w którym mo¿e byæ realizowana obróbka, jest dla wiêkszoœci obrabiarek przestrzeni¹ trójwymiarow¹. Analiza jego wykorzystania powinna obejmowaæ staty-styczne badania wspó³rzêdnych, opisuj¹cych w odpowiednim uk³adzie wspó³rzêdnych, po³o¿enia umownego „punktu skrawania” odpowiadaj¹cego punktowi zaczepienia wy-padkowej si³y skrawania podczas obróbki typowych przedmiotów, przewidywanych do wytwarzania na danej obrabiarce. Znajomoœæ tych przedmiotów i przebiegu planowa-nych zabiegów technologiczplanowa-nych umo¿liwia przeprowadzenie dyskretyzacji torów ru-chu „punktu skrawania” i utworzenie reprezentatywnego, stosownie do stawianych za-dañ, trójwymiarowego rozk³adu czêstoœci wystêpowania obci¹¿enia w zadanych ele-mentarnych obszarach przestrzeni roboczej obrabiarki. Na postawie tego rozk³adu okreœliæ mo¿na prawdopodobieñstwo wyst¹pienia skrawania w okreœlonym obszarze