Svarvning Flashcards
Vad roterar vid svarvning?
Arbetsstycket roterar, detaljen roterar
Vad brukar man vanligtvis svarva?
Bearbetning av smidda eller gjutna produkter
Varför vill man bearbeta smidda/gjutna produkter?
- dimensionstoleranser
- ytfunktion
- speciella geometriska element
Vilka är de 6 vanligaste svarvoperationerna?
- längssvarvning
- plansvarvning
- avstickning
- formsvarvning
- profilsvarvning
- gängsvarvning
Vad menas med skärhastighet?
Vc, hastigheten arbetsstycket roterar
Formel skärhastighet?
Vc=piDn/1000 (D= diameter innan svarvoperation) [m/min]
Vad menas med matning?
f, hur långt skäret rör sig per varav [mm/varv]
vad menas med skärdjup?
ap, hur långt in man skär
formel skärdjup?
ap=D-D1/2 [mm]
vad menas med spåntjocklek?
den teoretiska spåntjockleken innan avverkning
Formel spåntjocklek?
hd=f*sinko
vad menas med spånarea?
Ad= tvärsnittsarean hos det avverkade materialet
Formel spånarea?
Ad= f*ap [mm^2]
Hur påverkas spåndeformationen med positiv spånvinkel?
- mindre spåndeformation
- mindre förslitning
- lägre skärkrafter
Hur påverkas spåndeformationen med negativ spånvinkel?
- högre huvudskärkraft
- större förslitning
- större spåndeformation
(väljs vid grovbearbetning/ hög avverkning)
Vad är den specifika skärkraften, kc?
- kc, bearbetningens energiåtgång per volymsenhet avverkat material
- Med kännedom om kc kan man beräkna hur stor volym material som kan överföras i spånform per effektenhet
- beskriver erforderlig arbetsinsats vid skärande bearbetning
Vad är lösegg?
Oönskad ansamling av material på skäreggen/verktyget.
- Lösegg uppstår vid låg Vc & Temp
- Tryck ökar vid låg temperatur
- spånans hastighet är låg och kan då häfta fast vid eggen
- Vid riktigt låga Vc och låg temperatur minskar denna risk (materialet kletar ej)
Vad innebär grovbearbetnign?
- Maximal avverkning söks
● Vanligen hög matning ● Stort skärdjup ● Arbetsmån lämnas ● Effekt och stabilitet begränsar ● Sega skärmaterial
Vad innebär finbearbetning?
- Dimension, form och ytkrav styr
● Vanligen hög skärhastighet ● Litet skärdjup ● Låg matning ● Tillgängligt varvtal begränsar ● Slitstarka, värmetåliga skärmaterial
Kc-ekvationen?
Kc=(k1+k2)/hD
Vad påverkar ytjämnheten?
- Nosradien r och matningen f
- hög matning –> ger “spår” i ytan
- låg matning –> ger finare yta
Ge exempel på saker som kan påverka ytjämnheten som ej kan kontrolleras!
- vibrationer
- glapp
- påsvetsningar
- löseggsbildning
Vad finns det för olika spåntyper?
- flytspån
- lamellspån
- skjuvspån
- klyvspån
Vad är utmärkande för flytspån?
- långa sammanhängande spån med konstant tvärsnitt
- de uppkommer vid höga skärhastigheter
- vanligen vid operation vid låglegerat stål
- gamma_s
Vad är utmärkande för lamellspån?
- relativt långa spån med varierande tvärsnitt
- de uppkommer vid krafter under brottspänningen
- vanligen vid operation med rostfria stål
- gamma_m
Vad är utmärkande för skjuvspån?
- kan vara relativt långa men men kraftigt varierande tvärsnitt
- de uppkommer då brottskjuvhållfastheten i skjuvplanet överskrids
- vanligen vid operation med titan
- gamma_s>gamma_b
Vad är utmärkande för klyvspån?
- Ej sammanhängande med varierande tvärsnitt
- de uppkommer då deformationsgraden är långt utanför brottspänningen
- vanligen vid operation med gjutjärn
- gamma_s> gamma_b
Varför måste man lägga till spånbrytning?
Viktigt att inte förstöra verktyg, maskin och arbetsstycke eller operatör.
Vad finns det för olika spånbrytare?
- självbrytande
- mot hållaren
- mot arbetsstycket (kan skada ytligheten)
- skär med spånbrytare (vanligast!)
Vad beror värmeutvecklingen på?
- bildas pga deformation och verktygskontakt/friktion
- värmeutvecklingen beror av Vc
Hur påverkas verktyget/spånor/arbetsstycket av värmen?
- verktyget varmast, 400-900 grader (10% av värmemängden)
- spånar, 50-400 grader (80% av värmemängden)
- arbetsstycket, 0-50 grader (10% värmemängd)
Vad påverkar värmen?
- verktygsförslitning
- dimensionsnogrannhet
- sänker skärkraften Vc
- faktor för bildandet av skäregg
Ge exempel på 7 vanliga verktygsmaterial!
- Polykristallin diamant
- Belagd hårdmetall
- Kubisk borrnitrid
- Ren keramik
- Obelagd hårdmetall
- Bland-keramik
- Kiselnitridbaserad keramik
Vilka egenskaper sökt hos ett verktygsmaterial?
- hårt
- god eggskärpa
- högt förslitningsmotstånd
- god seghet
- goda högtemperatur egenskaper
rangordna metallerna efter hårdhet, förslitningsmotstånd och ökad mjukningstemperatur (det bästa först)
- Diamant
- Bornitrid
- Keramik
- Hårdemtall
- Snabbstål
- Kolstål
Rangordna metallerna efter seghet!
- kolsål
- snabbstål
- hårdmetall
- keramik
- bornitrid
- diamant
Vilken är den viktigaste och vanligaste gruppen verktygsmaterial?
Hårdmetall
Vilka två huvudkomponenter består hårdmetall av? Ge även exempel på ämnen huvudkomponenterna kan bestå av
- Hårdämne
- -> volframkarbid (WC)–> ger slitstyrka
- -> titankarbid(TiC)–> stabil i hög.temp - Bindemetaller
- -> Kobolt (Co)–> ger seghet
- ->Nickel (Ni)
Ge exempel på 9 förslitningsmekanismer som är vanliga för svarvningsverktygen!
- Absasiv förslitning - “sandpapper”
- Diffusion
- Oxidation
- Adhesiv förslitning/lösegg -“klister”
- Utmattning
- Fasförslitning
- Gropförslitning
- Urflisning/ urgryning
- Plastisk deformation
Vad är fasförslitning? Orsak? Åtgärd?
- Hög temperatur ökar nötningen.
- Sker på verktygets släppsida genom nötning av hårda partiklar.
Orsak: Abrasiv förslitning, låga Vc, hög temperatur
Åtgärd: Öka hårdheta
Vad är gropförslitning? Orsak? Åtgärd?
Diffusion mellan spåna och verktyg pga hög temperatur.
Orsak: Diffusion mellan verktyg, spåna, höga Vc,
Åtgärd?
Vad är Urflisning/urgryning? Orsak? Åtgärd?
Högbelastning med för sprött verktyg
Orsak: Hög belastning, sprött verktyg, uppstår oftast vid fräsning
Vad är plastisk deformation? Orsak? Åtgärd?
Högbelastning med för segt verktyg
Orsak: Hård belasning, segt/mjukt verktyg, hög temperatur, kraftig belastning. skäreggen har uppnått mjukningstemperatur
Åtgärd: Öka hårdhet
Vad är Taylors ekvation?
Används för att optimera bearbetningshastighet mot temperatur och förslitning
Hur optimerar man vid svarvning.
- ap
- f
- Vc
Hur motverkas löseggsbildningen?
- Lägre Vc
- SKärvätska (kylning)
Vad innebär skärbarhet?
- god ytkvalitet
- erforderliga skärkrafter
- spånform
- tendens till förslitning på verktyg
Vad påverkar förslitningen?
Högre Vc
- -> högre T
- -> mer förslitning
hur påverkar minskande ställvinkeln spånans tjocklok, hd?
Minskande ställvinkel k0
- -> tunnare spåna, mindre hd
- -> högre specifik skärkraft, kc (ty kc=k1+k2/hd)
- -> högre huvudskärkraft Fc
Varför vill man att ett verktygsmaterial ska vara segt?
så att de ska tåla de mekaniska påfrestningar de utsätts för
Vilka tre komponenter kan skärkraften delas upp i?
- Huvudskärkraften (Tangentialkraften), Fc
- ->tangiellt riktad mot arbetsstycket - Ansättningskraften ( Radialkraften), Fp
- -> Radiellt(vinkelrätt) riktad mot arbetsstycket - Matningskraften ( Axialkraften), Ff
- -> axiellt (parallell) riktad mot arbetsstycket
Vad menas med spånvilken?
gamma0
- Vinkel mellan spånytan och normalen
- Spånvinkeln kan göras positiv eller negativ
Formel skäreffekt?
Pc=Fc*vc/60
Huvudskärkraften Fc kan delas upo i två komponenter Fc=F0+F1. Vad är F0 och F1?
- F0= kraft från materialet och dess deformation
- F1= friktionskraft
Vad är släppningsvinkeln?
alpha0
- Vinkeln mellan släppningsytan och tangenten till arbetsstycket
Vad är ställvinkeln?
k0, huvudskärets vinkel med matningsriktningen
- bestämmer hållfastheten på skäret
- -> bör därför väljas till så stor som möjligt
Vilka är förslitningsmekanismerna?
- abrasiv förslitning -“sandpapper”
- diffusion
- oxidation
- adhesiv förslitning/lösegg -“klister”
- utmattning
Total bearbetningskostnad, Cb?
Total bearbetningskostnad=Makinkostnad + verktygskostnad
- Cb=Cm+Cv
Beskriv kortfattat energiutvecklingen vid skärande bearbetning!
Tillfördenergi går till
- -> friktion –> värme
- -> deformationsarbete–>värme
- -> inre spänningar
