Skärande bearbetning

Question 1

Nämn de grundläggande svarvoperationerna

Answer 1

1. Längssvarvning
2. Plansvarvning
3. Formsvarvning
4. Profilsvarvning
5. Gängsvarvning
6. Avstickning

Question 2

Vad är lösegg?

Answer 2

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

Question 3

Hur motverkas löseggsbildningen?

Answer 3

• Ändra Vc
• Skärvätska (kylning och smörjning)

Question 4

Hur påverkar positiv respektive negativ spånvinkeln?

Answer 4

• Negativ:
  Mer deformation
  Högre energi
  Högre kraft
• Positiv:
  Mindre kraft
  Vekare egg.

Question 5

Varför bör man ha spånbrytare och vad finns det för olika?

Answer 5

Viktigt för att inte förstöra verktyg, maskin och arbetsstycke

1. Självbrytande
2. Mot hållaren
3. Mot arbetsstycket (kan skada ytligheten)
4. Skär med spånbrytare (vanligast!)

Question 6

Vilka är de olika verktygsförslitningarna?

Answer 6

3. Oxidation
4. Adhesiv förslitning/lösegg -“klister”
5. Utmattning
6. Fasförslitning-Absasiv förslitning - “sandpapper”
7. Gropförslitning- Diffusion
8. Urflisning- hög belastning, sprött verktyg
9. Plastisk deformation- hög belastning, segt/ mjukt verktyg

Question 7

Vad består hårdmetall av? Namnge de två viktigast beståndsdelarna (vilka material är det typiskt).

Answer 7

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.

Question 8

Vilka är de vanligaste fräsningsmetoderna och vad innebär det?

Answer 8

Planfräsning - Axeln är vinkelrät mot horisonten

Valsfräsning - Axeln parallell med horisonten

Pinnfräs- smal

Skivfräs- typ av valsfräs

Question 9

Motfräsning? Fördelar och nackdelar

Answer 9

Fördelar:

1. Mjukare islag

Nackdelar:

1. Glidning ger högre slitage
2. Sämre ytor
3. Ogynnsam kraftbild (arbetsstycket lyfts)
4. Större spånor → Risk för fastkletad spåna

Question 10

Medfräsning? Fördelar & Nackdelar?

Answer 10

Fördel:

1. Gynnsam kraftbild (arbetsstycket trycks ned)
2. Jämnare yta

Nackdel:

1. Slagpåkänning riskeras

Question 11

Varför används upprymmare?

Answer 11

För att göra större, rundare och rakare hål

Question 12

Varför används Brotsch?

Answer 12

• För att göra ännu bättre toleranser och finare ytor än vid ex. med en upprymmare
• Gör mycket runda former

Question 13

Egenskaper hos skär för grovsvarvning respektive finsvarvning?

Answer 13

Grovsvarvning: Höga krafter - Krävs högre seghet (Öka bindemedlet i verktyget)

Finsvarvning: Yta och geometri högre krav (Öka hårdämne)

Question 14

f=

n=

vc=

ap=

ad=

ĸ₀=

Fc=

kc=

Answer 14

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

Question 15

Delarna i en svarv

Answer 15

• Chuck
• Dubb
• Arbetsstycke
• Spindel
• Verktygshållare
• Skärverktyg

Question 16

r_∈=

Answer 16

r_∈= nosradie

Question 17

Ytjämnhet; faktorer som påverkar?

Answer 17

• Hög vs. låg matning
• Storleken på nosradien
• vibrationer
• glapp
• påsvetsningar
• löseggsbildning

Question 18

Eventuella konsekvenser av lösegg?

Answer 18

• Ytjämnheten: löseggen fastnar på detaljens yta
• Förslitning: löseggen tar med sig några atomlager när den lossnar

Question 19

Olika spåntyper

Answer 19

• Klyvspån
• Skjuvspån
• Lamellspån
• Flytspån

Question 20

Krav på verktygsmaterial?

Answer 20

• Hårt
• God eggskärpa
• Högt förslitningsmotstånd
• God seghet
• Goda högtemperaturegenskaper

Question 21

Utslitningstid?

Answer 21

Tc (min)

Efter denna punkt kan inte verktyget uppfylla rätt yta eller tolerans.

VB- fasförslitning är ett förutbestämt kriterie.

Question 22

Axiellt och radiellt skärdjup för fräsar?

Answer 22

Question 23

Problem vid borrning?

Answer 23

• Vanlig spiralborr: rel. vek konstruktion pga spåntransport
• Axiella kraftens rikting kan bli sned vid förslitning (speciellt av tväreggen)
• Djupa hål kräver “spåntransport”

Question 24

Snabbstål?

Answer 24

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.

Question 25

Ren keramik?

Answer 25

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.

Question 26

Diamant?

Answer 26

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

Question 27

Bornitrid?

Answer 27

Näst hårdaste materialet

Tål 2000^oC

Vid bearbetning i härdat stål, “hårdsvarvning”

Question 28

När används slipning?

Answer 28

• Krav på ytfinhet Ra 0.1 µm
• Krav på toleranser 10µm
• Hårda material:

Question 29

Typer av slipning?

Answer 29

• Rundslipning- arbetsstycke och slipskiva roterar
• Planslipning- fixerat arbetsstycke, horisontellt arbetsbord
• Centerless- reglerskiva- arbetsstycke- slipskiva
• Profilslipning- sliprulle med specifik profil
• Hårdsvarvning- ger profiler

Question 30

Uppbyggnad slipverktyg?

Answer 30

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

Question 31

“Fräscha upp” en slipskiva?

Answer 31

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.

Question 32

Vad åtgår energin till vid slipning?

Answer 32

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.

Question 33

Vad är Taylors ekvation?

Answer 33

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.