Skärande bearbetning Flashcards
Nämn de grundläggande svarvoperationerna
- Längssvarvning
- Plansvarvning
- Formsvarvning
- Profilsvarvning
- Gängsvarvning
- Avstickning
Vad är lösegg?
Oönskad ansamling av material på skäreggen. Vid en viss temperatur beter sig materialet kletande och kan fastna
Spånans hastighet är låg och kan då häfta fast vid eggen
Hur motverkas löseggsbildningen?
- Ändra Vc
- Skärvätska (kylning och smörjning)
Hur påverkar positiv respektive negativ spånvinkeln?
- Negativ:
Mer deformation
Högre energi
Högre kraft - Positiv:
Mindre kraft
Vekare egg.
Varför bör man ha spånbrytare och vad finns det för olika?
Viktigt för att inte förstöra verktyg, maskin och arbetsstycke
- Självbrytande
- Mot hållaren
- Mot arbetsstycket (kan skada ytligheten)
- Skär med spånbrytare (vanligast!)
Vilka är de olika verktygsförslitningarna?
- Oxidation
- Adhesiv förslitning/lösegg -“klister”
- Utmattning
- Fasförslitning-Absasiv förslitning - “sandpapper”
- Gropförslitning- Diffusion
- Urflisning- hög belastning, sprött verktyg
- Plastisk deformation- hög belastning, segt/ mjukt verktyg
Vad består hårdmetall av? Namnge de två viktigast beståndsdelarna (vilka material är det typiskt).
Är idag det vanligaste och viktigaste materialen, komposit utan stål. Består av hårdämnen och bindemedel:
Hårdämnen (Wolframcarbid(WC) eller titan(Ti)). Ett pulver som pressas ihop med bindemedel. Ger hårdhet eller slitstyrka.
Bindemedel (Kobolt (Co) eller Nickel (Ni). Ger seghet (Ni ger stabilitet vid höga temperaturer).
Det som är bra med hårdmetall är att egenskaperna kan styras.
Vilka är de vanligaste fräsningsmetoderna och vad innebär det?
Planfräsning - Axeln är vinkelrät mot horisonten
Valsfräsning - Axeln parallell med horisonten
Pinnfräs- smal
Skivfräs- typ av valsfräs
Motfräsning? Fördelar och nackdelar
Fördelar:
- Mjukare islag
Nackdelar:
- Glidning ger högre slitage
- Sämre ytor
- Ogynnsam kraftbild (arbetsstycket lyfts)
- Större spånor → Risk för fastkletad spåna
Medfräsning? Fördelar & Nackdelar?
Fördel:
- Gynnsam kraftbild (arbetsstycket trycks ned)
- Jämnare yta
Nackdel:
- Slagpåkänning riskeras
Varför används upprymmare?
För att göra större, rundare och rakare hål
Varför används Brotsch?
- För att göra ännu bättre toleranser och finare ytor än vid ex. med en upprymmare
- Gör mycket runda former
Egenskaper hos skär för grovsvarvning respektive finsvarvning?
Grovsvarvning: Höga krafter - Krävs högre seghet (Öka bindemedlet i verktyget)
Finsvarvning: Yta och geometri högre krav (Öka hårdämne)
f=
n=
vc=
ap=
ad=
ĸ0=
Fc=
kc=
f=matning mm/varv
n=varvtal rpm
vc=skärhastighet m/min
ap=skärdjup radiellt mm
ad=nominell spånarea f*ap
ĸ0=ställvinkel, mellan huvudskäreggen och matningsriktningen
Fc=skärkraften
kc=specifika skärkraften
hd=nominella spåntjockleken, nominella spånarean vinkelrätt mot skäreggen, hd=f*ĸ0
Delarna i en svarv
- Chuck
- Dubb
- Arbetsstycke
- Spindel
- Verktygshållare
- Skärverktyg
r∈=
r∈= nosradie
Ytjämnhet; faktorer som påverkar?
- Hög vs. låg matning
- Storleken på nosradien
- vibrationer
- glapp
- påsvetsningar
- löseggsbildning
Eventuella konsekvenser av lösegg?
- Ytjämnheten: löseggen fastnar på detaljens yta
- Förslitning: löseggen tar med sig några atomlager när den lossnar
Olika spåntyper
- Klyvspån
- Skjuvspån
- Lamellspån
- Flytspån
Krav på verktygsmaterial?
- Hårt
- God eggskärpa
- Högt förslitningsmotstånd
- God seghet
- Goda högtemperaturegenskaper
Utslitningstid?
Tc (min)
Efter denna punkt kan inte verktyget uppfylla rätt yta eller tolerans.
VB- fasförslitning är ett förutbestämt kriterie.
Axiellt och radiellt skärdjup för fräsar?
Problem vid borrning?
- Vanlig spiralborr: rel. vek konstruktion pga spåntransport
- Axiella kraftens rikting kan bli sned vid förslitning (speciellt av tväreggen)
- Djupa hål kräver “spåntransport”
Snabbstål?
Är en stålsammansättning med höga halter wolfram och krom som har härdats i höga temperaturer.
Är ett mycket hårt stål som höjer skärhastigheten väsentligt. Används för spiralborrar och vissa fräsar & svarvverktyg. Kan ge vass egg.
Ren keramik?
Tål väldigt höga temperaturer. Används främst för bearbetning av gjutärn och vissa stål (ej rostfria).
Dessa är spröda vid böj/dragbelastningar. Sällan förekommande i fräsar.
Diamant?
Diamant är de hårdaste materialet men väldigt dyrt. Det består av rent kol och kan därför ej används ihop med stål då kolet i stål reagerar med kolet i diamanten.
Resistent mot nötning (abrasiv förslitning)
Vid gjutaluminium och kompositerGjutaluminium, kompositer
Bornitrid?
Näst hårdaste materialet
Tål 2000oC
Vid bearbetning i härdat stål, “hårdsvarvning”
När används slipning?
- Krav på ytfinhet Ra 0.1 µm
- Krav på toleranser 10µm
- Hårda material:
Typer av slipning?
- Rundslipning- arbetsstycke och slipskiva roterar
- Planslipning- fixerat arbetsstycke, horisontellt arbetsbord
- Centerless- reglerskiva- arbetsstycke- slipskiva
- Profilslipning- sliprulle med specifik profil
- Hårdsvarvning- ger profiler
Uppbyggnad slipverktyg?
Slipskivan består av en mängd hårda korn (slipmedel) består av t.ex aluminiumoxid, kiselkarbid mm. som bundits samman med bindemedel (ex fenonplast eller keramik).
Hårdhetsgrad: mängd bindemedel
Struktur: avstånd mellan korn
Kornstorlek mäts i mesh
“Fräscha upp” en slipskiva?
Skärpning av skiva:
Slipkorn slits vid bearbetning vilket ger mer plana/trubbiga ytor. Vid skärpning förs en diamantspets över skivans periferi medan den roterar. Då avlägsnas i princip ett lager slipkorn, alternativt så kommer slipkornen (som slitits plana) att vid skärpningen splittras så man får fräscha skarpa/vassa korn. Skivan får sin ursprungliga form.
Kornen anligger mycket vid hög förslitning och därför minskar värmen (friktionen) efter skärpning.
Vad åtgår energin till vid slipning?
Spånbildningen (det vi vill åt), plogning (plastisk deformation) jämte slipkorn samt friktion då slipkorn glider med ofta ganska platt oskarp ”egg” mot ytan.
kc blir vid slipning liksom för ett mkt slitet skär högt p g a mkt energi eller kraft åtgår till friktion → dålig energieffektivitet.
Vad är Taylors ekvation?
vc· Tc α=C = Taylors ekv.
Man gör utslitningstest och mäter fasförslitning vid olika vc, vilket ger kurvor.
Man väljer en fasförslitning VB då skären anses utslitna (ovan 0,8). Ger olika utslitningstid
Tc för olika test (olika vc). Talparen vc1, Tc1,…noteras. Ett samband kan sedan bestämmas, dvs C och α kan bestämmas, grafiskt eller analytiskt genom t ex kurvanpassning i mjukvara där man t ex kan linjärisera uttrycket vilket ger log vc + α · log Tc=log C. Dvs konstanterna kan då bestämmas t ex utifrån minst två talpar vilket ger ett ekvationssystem. Eller genom minsta kvadratmetoden t ex.
