KWALIFIKACJA MEC5 - CZERWIEC 2024

PYTANIE NR 8.
Oblicz prędkość obrotową wrzeciona podczas procesu skrawania frezem o średnicy 15 mm z prędkością skrawania wynoszącą 100 m/min.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prędkość obrotową liczy się ze wzoru: n = (1000·vc)/(π·D), gdzie vc w m/min, a D w mm. Dla vc = 100 m/min i D = 15 mm otrzymujemy n ≈ (1000·100)/(3,1416·15) ≈ 2122,1 obr./min, co po zaokrągleniu daje 2123 obr./min. Pozostałe odpowiedzi wynikają z błędnej konwersji lub pominięcia stałej 1000.

Pełne wyjaśnienie:

W obróbce skrawaniem (np. frezowaniu) prędkość skrawania vc jest powiązana z prędkością obrotową n oraz średnicą narzędzia D. Intuicyjnie: im większa średnica frezu, tym mniejsze obroty są potrzebne, aby na obwodzie uzyskać tę samą prędkość liniową.

Do przeliczeń stosuje się standardową zależność wynikającą z obwodu okręgu:

vc = (π · D · n) / 1000

gdy:

  • vc podajesz w m/min,
  • D podajesz w mm,
  • n otrzymujesz w obr./min,
  • dzielenie przez 1000 wynika z przeliczenia mm na m.

Po przekształceniu wzoru:

n = (1000 · vc) / (π · D)

Podstawienie danych z zadania:

  • vc = 100 m/min
  • D = 15 mm

Obliczenie:

n ≈ (1000 · 100) / (3,1416 · 15) = 100000 / 47,124 ≈ 2122,1 obr./min

Po zaokrągleniu do pełnych obrotów otrzymujesz 2123 obr./min, co odpowiada poprawnej odpowiedzi.

Dlaczego pozostałe wyniki są błędne? Zwykle biorą się z typowych potknięć:

  • Pomieszanie jednostek: potraktowanie 15 mm jak 15 m albo odwrotnie zmienia wynik o 1000×.
  • Pominięcie czynnika 1000 we wzorze (lub użycie 1000 w złym miejscu) daje obroty zaniżone o rząd wielkości.
  • Niepoprawne użycie π (np. podstawienie 6,28 zamiast 3,14) także zniekształca wynik, choć zwykle nie aż tak drastycznie.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź "zdrowym rozsądkiem" rząd wielkości. Dla frezu 15 mm i vc około 100 m/min obroty będą zwykle w tysiącach obr./min, a nie w dziesiątkach.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najczęściej używa się wzoru: n = (1000·vc)/(π·D), gdzie vc jest w m/min, a D w mm. Współczynnik 1000 wynika z przeliczenia mm na m. Wynik n otrzymujesz w obr./min, czyli obrotach wrzeciona na minutę.
Średnica narzędzia D jest zwykle podawana w milimetrach, a prędkość skrawania vc w metrach na minutę. Aby jednostki "pasowały", trzeba zamienić mm na m (1 m = 1000 mm). Stąd w przeliczeniu pojawia się czynnik 1000.
Prędkość skrawania vc to prędkość liniowa na obwodzie narzędzia (na krawędzi skrawającej), zwykle podawana w m/min. Określa, jak szybko krawędź narzędzia "przesuwa się" względem materiału i wpływa na zużycie frezu, temperaturę oraz jakość powierzchni.
Najczęstsze pomyłki to: brak przeliczenia mm↔m (czynnik 1000), podstawienie średnicy w złej jednostce, nieprawidłowe użycie π oraz zaokrąglenie w połowie obliczeń. Warto policzyć do końca i dopiero potem zaokrąglać do pełnych obr./min.
Tak. Dla stałej prędkości skrawania vc większa średnica oznacza mniejsze wymagane obroty. Wynika to z tego, że obwód narzędzia rośnie z D, więc do uzyskania tej samej prędkości liniowej potrzeba mniej obrotów na minutę.
W praktyce technolog często startuje od zalecanej vc (z tabel producenta narzędzia) i oblicza obroty n dla danej średnicy. Odwrotnie postępuje się, gdy obrabiarka ma ograniczenia obrotów lub gdy w programie CNC znane jest n i trzeba sprawdzić, jakie vc to daje.
Zwykle tak, bo sterowanie obrabiarki i tak ustawia obroty z określoną dokładnością. Najbezpieczniej obliczyć n z możliwie dokładnym π, a dopiero na końcu zaokrąglić do pełnych obr./min (lub do kroku ustawianego na maszynie). Unikaj zaokrągleń pośrednich.
Wykonaj kontrolę rzędu wielkości: dla małych frezów (kilkanaście mm) i vc rzędu 100 m/min obroty wychodzą zwykle w tysiącach obr./min. Jeśli otrzymujesz kilkanaście lub kilkadziesiąt obr./min, to najczęściej jest błąd jednostek albo brak czynnika 1000.
Tak, zależność geometryczna jest taka sama: vc wiąże się z obwodem (π·D) i obrotami n. Różni się natomiast interpretacja D (w toczeniu to średnica obrabianego przedmiotu, w frezowaniu średnica narzędzia) oraz dobór vc zależny od materiału i narzędzia.
Ćwicz przekształcanie wzorów (vc–D–n), pilnuj jednostek i zapisuj dane z jednostkami przy każdym kroku. Rozwiązuj krótkie zestawy zadań na obroty, posuw i czas obróbki. Dobrą praktyką jest też szybka kontrola wyniku "na oko", czy pasuje do typowych wartości dla frezowania.
info

Statystycznie 46% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Źródła:

  • Sandvik Coromant, "Cutting data formulas – spindle speed (n)", https://www.sandvik.coromant.com/en/knowledge/machining-formulas-definitions/cutting-speed-and-spindle-speed (dostęp: 2026-03-02)
  • Seco Tools, "Formula for spindle speed and cutting speed", https://www.secotools.com/article/formulas-for-cutting-data (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręczniki z technologii skrawania (rozdziały: parametry skrawania, frezowanie)
  • Poradniki producentów narzędzi skrawających (tabele i wzory dla vc i n)
  • Zestawy zadań rachunkowych: dobór parametrów skrawania i obrotów wrzeciona

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego