KWALIFIKACJA MEC5 - CZERWIEC 2023

PYTANIE NR 13.
Oblicz obroty wrzeciona (n) tokarki podczas toczenia wałka o średnicy d = 100 mm, jeżeli prędkość skrawania wynosi vc = 157 m/min. Skorzystaj z zależności: vc = πdn/1000.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Korzystamy z zależności vc = πdn/1000. Przekształcamy do postaci n = 1000·vc/(π·d). Po podstawieniu vc=157 m/min oraz d=100 mm otrzymujemy n = 1000·157/(π·100) ≈ 499,7 obr./min, czyli po zaokrągleniu 500 obr./min.

Pełne wyjaśnienie:

W toczeniu prędkość skrawania vc jest związana z obwodową prędkością powierzchni wałka. Dla średnicy d i obrotów wrzeciona n stosuje się zależność:

vc = πdn/1000

W tym zapisie d podstawia się w milimetrach, vc jest w m/min, a współczynnik 1000 wynika z przeliczenia mm na m.

Krok 1: przekształcenie wzoru
Chcemy obliczyć n, więc dzielimy obie strony przez (πd/1000):
n = 1000·vc/(π·d)

Krok 2: podstawienie danych
vc = 157 m/min, d = 100 mm:
n = 1000·157/(π·100)

Krok 3: obliczenie
Licznik: 1000·157 = 157000
Mianownik: π·100 ≈ 314,159
n ≈ 157000 / 314,159 ≈ 499,7 obr./min

Krok 4: zaokrąglenie
W praktyce ustawienia tokarki podaje się w pełnych obr./min, więc wynik zaokrąglamy do 500 obr./min.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "250 obr./min" zwykle wynika z pominięcia czynnika 1000 lub błędnego podzielenia wyniku przez 2.
  • "50 obr./min" to typowy skutek pomylenia jednostek (np. potraktowania 100 mm jak 1000 mm) albo błędu o rząd wielkości.
  • "1500 obr./min" może wynikać z użycia zbyt małego mianownika (np. pominięcia π) lub błędnego przekształcenia wzoru.

Wskazówka egzaminacyjna: po obliczeniu zrób szybki test rozsądku: dla d=100 mm obwód to ok. 0,314 m, więc przy ok. 500 obr./min daje to ok. 157 m/min (0,314·500 ≈ 157). Taka kontrola pozwala wyłapać błędy jednostek.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najczęściej przekształca się wzór vc = πdn/1000 do postaci n = 1000·vc/(π·d). Podstaw vc w m/min, d w mm, policz i zaokrąglij do wartości możliwej do ustawienia na tokarce.
Liczba 1000 wynika z przeliczenia jednostek: średnica d bywa podawana w milimetrach, a prędkość skrawania vc w metrach na minutę. Ponieważ 1000 mm = 1 m, we wzorze pojawia się dzielenie przez 1000.
vc to prędkość skrawania, czyli prędkość liniowa punktu na obrabianej powierzchni względem ostrza. W toczeniu zależy od średnicy przedmiotu i obrotów wrzeciona; ma duży wpływ na trwałość narzędzia i jakość powierzchni.
W typowych zadaniach egzaminacyjnych przyjmuje się: vc w m/min, d w mm i wtedy obroty n wychodzą w obr./min. Jeśli średnica jest w metrach, wzór trzeba odpowiednio zmienić, aby zachować zgodność jednostek.
Tokarki mają skokowe nastawy lub ograniczoną rozdzielczość sterowania, więc nie zawsze da się ustawić np. 499,7 obr./min. W praktyce wybiera się najbliższą wartość (np. 500 obr./min) lub najbliższą dostępną na maszynie, zachowując bezpieczeństwo procesu.
Tak, warto zrobić szybki test rozsądku. Obwód wałka to w przybliżeniu π·d (po przeliczeniu na metry). Jeśli obwód ma ok. 0,314 m (dla 100 mm), to przy 500 obr./min daje ok. 0,314·500 ≈ 157 m/min, co potwierdza wynik.
Najczęstsze pomyłki to: pominięcie współczynnika 1000, złe podstawienie średnicy (mm zamiast m lub odwrotnie), zapomnienie o liczbie π oraz zbyt wczesne zaokrąglanie. Pomaga zapis kroków i kontrola jednostek przy każdym działaniu.
Gdy znasz zalecaną prędkość skrawania z tabel (materiał/narzędzie), obliczasz n dla danej średnicy. Gdy masz ograniczenie obrotów maszyny (np. maksymalne n), możesz policzyć możliwe vc i ocenić, czy jest odpowiednie dla narzędzia.
Obroty maleją, bo z wzoru n = 1000·vc/(π·d) wynika odwrotna proporcjonalność do średnicy. Większa średnica oznacza większy obwód, więc do uzyskania tej samej prędkości liniowej potrzeba mniejszej liczby obrotów na minutę.
Najczęściej przyjmuje się π ≈ 3,14, chyba że podano inaczej lub używasz kalkulatora z π. Kluczowe jest zachowanie spójności: używaj tej samej dokładności w całym obliczeniu i zaokrąglij wynik na końcu do sensownej wartości obrotów.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 61% zdających egzamin. średnie

Według specjalistów z branży: "Korzystamy z zależności vc = πdn/1000."

Źródła:

  • Sandvik Coromant, "Cutting data and formulas" (sekcja: Cutting speed and spindle speed formulas), https://www.sandvik.coromant.com/en/knowledge/machining-formulas-definitions/pages/default.aspx - dostęp 2026-02-27
  • Kennametal, "Machining Calculators / Formula for RPM from cutting speed and diameter" (materiały dot. obliczania RPM), https://www.kennametal.com/us/en/resources/engineering-calculators.html - dostęp 2026-02-27
  • Wikipedia (PL), "Prędkość skrawania" (zależność prędkości skrawania od średnicy i obrotów), https://pl.wikipedia.org/wiki/Pr%C4%99dko%C5%9B%C4%87_skrawania - dostęp 2026-02-27

Materiały:

  • Podręczniki technologii obróbki skrawaniem (rozdziały o parametrach skrawania w toczeniu)
  • Karty katalogowe/poradniki producentów narzędzi skrawających (tabele vc i zależności obliczeniowe)
  • Zbiory zadań z obliczeń technologicznych dla tokarzy i operatorów CNC

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego