Skärande bearbetning Flashcards
Visa genom figurer skillnaderna mellan svarvning, fräsning och borrning där du tydligt ritar in skärhastighet och matning. För svarvning och fräsning rita även in skärdjup(en)! *)
Inritat varvtalet n, skärhastighet vc ritas på samma plats, samma riktning. Vid fräsning kan matningen även inritas på fräsen, då i motsatt riktning mot ovan.
Vad alstrar värme vid skärande bearbetning? Var alstras denna värme? Inkludera en bild över skärzonen i ditt svar. *)
Kraftig deformation främst i och runt s.k. skjuvplanet samt verktygskontakten på spånsida och släppningssida ger friktionsvärme: Materialdeformation sker även i friktionszonerna.
Vad är och vad orsakar lösegg? Vilka problem kan det skapa samt hur kan man minska
uppkomsten?
Ansamling material på spånsidan av skäret. Orsak=Redan vid rel låg-medelhöga temperatur och skärhastighet har materialet kletning/påsvetsningstendens. Samtidigt är trycket relativt högt, samt att hastigheten (på spånan egentligen) låg kan material då fastna på skäret.
Problem är att det kan ge en adhesiv förslitning av skär + mtrl kan fastna på ytan hos arbetsstycke (försämrar då ytfinheten). Den påsvetsade löseggen ”omsätts”
regelbundet/snabbt.
Minska/förhindra uppkomst: Typiskt förändra temp med högre vc eller kylning. Egentligen
också sänka skärhastigheten möjligt.
Vilken påverkan har spånvinkeln hos verktyget på huvudskärkraften vid skärande
bearbetning? Ökar/minskar den och varför med förändrad spånvinkel? Var återigen noga med att definiera vinkeln.
Vid mer negativ spånvinkel erhålls kraftigare deformation (mer skjuvning) vilket ökar kraften då den kraft som fås (till stor del) är ett resultat just av denna deformation. På motsvarande sätt fås lägre kraft vid mer positiv spånvinkel.
I figuren har man plansvarvat den markerade ytan med konstant varvtal. Ytan blir inte bra på ett avsnitt i mitten. Den blir ojämn och något ”matt”. Vad är orsaken till detta?
Förklara varför det uppstått just där det gjort!
Skärhastigheten beror på varvtalet (πDn). Dvs hastigheten har varit högst längs ut och gått mot noll i centrum. Lösegg är ett fenomen som påverkar ytan och är skärhastighetsberoende på just detta
sätt. Uppträder inte vid riktigt låga eller vid höga skärhastigheter normalt. Lösegg innebär att material fastnar på eggen men också kontinuerligt ”omsätts”, dvs lossnar och fastnar igen. När det lossnar fastnar det till en del på ytan som då försämras (blir ojämn).
Skärbarhet brukar delas in i 4 faktorer (skärkrafter är en faktor). Diskutera hur värme borde kunna påverka 2 av dessa faktorer inom skärbarhet. Positivt och/eller negativt.
Verktygsförslitning: påverkas i huvudsak negativt då t ex diffusion som ger gropförslitning ökar samt även abrasiv nötning ökar då verktygsmaterialet mjuknar av den högre värmen (olika v-mtrl olika känsliga dock).
Skärkrafter: bör gå ner då temperaturen ökar (materialet mjuknar &/ deformationshårdnar
mindre).
(Spånbildning och ytor kan också påverkas)
Betrakta två olika material:
− Ett gjutjärn av det hårdare slaget. Det är som de flesta gjutjärn mycket sprött (jämfört med de flesta metaller åtminstone).
− Ett låglegerat aluminium, innehåller alltså i princip bara aluminium. Detta är segt och kan
sägas bete sig ”kletande” vid bearbetning.
Redogör för/resonera kring respektive materials skärbarhet. I detta bör ingå vilket av materialen som är bäst ur respektive aspekt.
Skärbarhetens fyra delar: Skärkraft, ytfinhet, spånbildning och förslitning
* (se nedan) =”bäst skärbarhet”
Skärkraft:
GJ
Kraften blir relativt hög pga
materialets hårdhet
Al
Kraften blir klart lägre än
gjutjärnet vilket är positivt *
Spånbildning:
GJ
Mkt kortspånande då sprött *
Al
Kan riskera att ge långa spånor
vilket är negativt (problematisk
spånbrytning/trassel etc)
Ytfinhet:
GJ
Inga speciella problem då
materialet inte kletar * (mkt
kortspånande mtrl kan ge viss
brottyteliknande detaljyta)
Al
Kletande tendensen ger att vi
kan få lösegg etc vilket
kommer påverka ytan på
detaljen
Förslitning:
GJ
Snabbare förslitning än Al då hårdare, hur mkt beror på exakt innehåll (perlit etc)
Al
Låg förslitning. Ren Al ”mjukt” i
förhållande till moderna
skärmaterial. * Dock: Lösegg
skulle kunna försämra (adhesiv
försl)
Spånor
a) Förklara varför spånor från olika material kan se olika ut. Svara genom att exemplifiera med minst två olika spåntyper. Använd någon form av spänning och töjning för ditt resonemang.
b) Förklara varför det ofta behövs spånbrytning i en industriell situation (koppla till svaret i fråga a). Ge även minst två exempel på hur spånbrytning kan gå till.
a) Ex klyvspån (korta ej sammanhängande) erhålls om skjuv-töjningen för spånbildningen är sådan att den ligger väl bortanför brottspänningen (skjuvning). Lamellspån (sammanhängande men med oregelbundet tvärsnitt) uppstår om deformationen är mindre än brottspänningen men över
max (ger ”midjebildning”).
b) Allt för långa sammanhängande spånor kan trassla in sig i maskindelar etc, problem särskilt vid automatisering etc. Brytning med upphöjning på skär (vanligast), alternativt mot arbetsstycke eller mot hållare.
Redogör för minst tre förslitningstyper – var noga med att rita tydliga figurer så det framgår var på skäret de finns. Inkludera bakomliggande förslitningsmekanismer i ditt svar.
Fasförslitning som sker på släppningssida genom nötning av hårda partiklar i grundmaterialet. I skärmaterial som inte är tillräckligt hårt
Plastisk deformation erhålls vid mkt höga temp och hög mek belastning. Typiskt om skäret är ”för” segt (inte så hårt)
Urflisn/Urgryning beror också på höga mekaniska påkänningar som leder till sprickbildning. Kan vara hårda partiklar i grundmaterialet i kombination med för sprött skär.
Även kan nämnas gropförslitn (diffusion).
