IndustriTeknologi · Drejning · Maskintilpassede skæredata

IndustriTeknologi · Drejning · Maskintilpassede skæredata
Dette afsnit vil belyse bearbejdningsdata for drejning og
specielt berøre "drejbarhedstallet" (bearbejdelighed), som
fastlægges gennem nogle normerede drejbarhedsprøver.
Drejbarhedstallene indtegnes i specielle diagrammer, som
danner grundlag for beregning af skæredataunderlaget.
Disse specielle diagrammer anvendes til bestemmelse af
skæredata samt effektbehov.
Drejbarhedstallet gælder for drejning med hårdmetal
(HM) og for drejning med hurtigstål (HSS). Ved drejning
med HM anvendes bogstaverne DDHM og for HSS anvendes
bogstaverne DDHS.
DDHM betyder drejbarhed ved drejning med hårdmetal.
DDHS betyder drejbarhed ved drejning med hurtigstål.
Formålet med et drejbarhedstal er at angive en værdi
for, hvilken nedslidende egenskab et bestemt standardiseret
materiale har på det skærende værktøj. Ved drejbarhedsprøven
har man valgt en bestemt kvalitet af hårdmetal
og hurtigstål.
Drejbarhedstallet viser en grundværdi til fastlæggelse
af hensigtsmæssige skæredata for et bestemt materiale.
De normerede drejbarhedsprøver, som er laboratorieprøve
og produktionstilpasset, viser et drejbarhedstal for
et bestemt materiale.
Ved afprøvningen er det forudbestemt, hvilken drejebænke,
skærende værktøjer og emnemateriale der skal anvendes
samt værktøjets geometri og skæredataunderlag.
For emnematerialet findes der, ud over de metallurgiske
krav, bestemmelser for opspændingsforhold, stabilitet,
emnedimensionering og emnets overfladebeskaffenhed,
hvor et forholdstal på højst 10 er tilladt. Forholdstallet
udtrykker forholdet mellem emnets længde og
diameter.
Ved afprøvningen skal der anvendes en stabil drejebænk
med en kraftig hovedmotor og en trinløs variabel
omdrejningsvælger.
De skærplatter, som anvendes ved afprøvningen, er
specielt fremstillede for i størst mulig udstrækning at
eliminere eventuelle variationer fra den normale fremstillingsproces.
Plattekvaliteten, der anvendes ved drejning med hårdmetal,
er normalt P30. For rustfrit stål anvendes P40 eller
anden tilsvarende hårdmetalkvalitet.
Hurtigstålen udføres med en hurtigstålskvalitet, der er
koboltlegeret.
1 ©
maj 2002

κ = 75°
IndustriTeknologi · Drejning · Maskintilpassede skæredata
ap
κ
y = –6°
α = 6°
Skæredatastørrelser
f
r
r = 1,2 m
Normerede skærgeometrier
Ved prøvningen bliver der anvendt de normerede skærgeometrier,
som er anvist i tabellen nedenfor.
Indstillingsvinkel κ
Spånvinkel y
Frigangsvinkel α
Næseradius r
Skærgeometri
P30 P40 HSS
75°
–6°
6°
1,2 mm
75°
6°
5°
1,2 mm
75°
12°
5°
1,2 mm
Normerede skæredata
Ved prøvningen bliver der anvendt følgende normerede
skæredata:
Spåndybde = 2,5 mm
Tilspænding = 0,45 mm/omdr.
Med en spåndybde på 2,5 mm opnås der en tilstrækkelig
stor indgrebsdybde til måling af værktøjsslitagen og næsten
ingen påvirkning af næseradien.
Den dataværdi, der ændres under afprøvningen, er
skærehastigheden.
Der anvendes ikke køling ved drejning med hårdmetal.
Der anvendes rigeligt med køling ved drejning med hurtigstål.
Ved prøvningen undersøges emnematerialets slidende
egenskaber på det skærende værktøj. De forslidningstyper,
der normalt fremkommer på hårdmetalværktøjet, er
kraterslitage og fasslitage.
Kraterslitage opstår på skærets spånflade. Fasslitage opstår
på skærets frigangsflade.
Det er hovedsageligt fasslitagen, der undersøges under
prøvningen.
Under de normerede betingelser og med relevante skærehastigheder
kan man udføre en fasslitageundersøgelse, ved
at man afbryder drejningen på bestemte tidsintervaller.
Derefter måles middelfasslitage under mikroskop. Prøven
fortsættes, indtil en middelfas på 0,3 mm fremkommer.
2 © maj 2002

IndustriTeknologi · Drejning · Maskintilpassede skæredata
På tilsvarende måde findes drejbarhedstallet DDHS for
hurtigstål.
Indgrebstid, min 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Middelfasslitage,
mm
Resultatet af drejbarhedsprøven er en skærehastighedsværdi,
som fremkommer ved drejning med hårdmetal
DDHM i det aktuelle emnemateriale med følgende data:
Tilspænding = 0,45 mm/omdr.
Spåndybde = 2,5 mm
Skærehastighed = 170 m/min.
HM-kvalitet = P30
Indgrebstid = 45 min.
Middelfasslitage = 0,3 mm
Valg af specielle data
Multiplicer skærehastigheden
for tilspændingen
0,45 mm/omdr. med omregningsfaktoren
for den
aktuelle tilspænding.
0,09 0,13 0,16 0,18 0,20 0,21 0,23 0,26 0,30 0,34
Slitageprøve i kulstofstål SS 1650/72
med en skærehastighed på 170 m/min.
Eksempel
Skærehastighed =
170 m/min.
Tilspænding =
0,45 mm/omdr.
Omregningsfaktor = 1
Omregningsfaktor
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
Tilspænding,
mm/omdr.
Omregningsfaktor
Tilspænding,
mm/omdr.
Omregningsfaktor
3 ©
maj 2002
0,10
0,60
0,20
0,70
0,25
0,75
fm
ISO P30
Middelfasslitagen f m
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Tilspænding f, mm/omdr.
1,38
0,88
0,15
1,32
0,65
0,84
1,23
0,80
1,18
0,76
0,30
1,13
0,80
0,72
0,35
1,08
0,85
0,66
0,40
1,04
0,90
0,59
0,45
1,00
0,95
0,52
0,50
0,96
1,00
0,48
0,55
0,92
1,05
0,32
Omregningsfaktor
for tilspænding

IndustriTeknologi · Drejning · Maskintilpassede skæredata
Omregningsfaktor
1,10
1,05
1,00
0,95
0,90
0,85
Spåndybde a p,mm
1 2 3 4 5 6 8 10 12
Omregningsfaktor
Skærehastigheden ved en tilspænding på 0,4 mm/omdr.
Omregningsfaktoren for 0,4 mm/omdr. er ifølge diagrammet
1,04.
Ved at multiplicere skærehastigheden på 170 m/min.
med omregningsfaktoren 1,04 fås den nye skærehastighed
på 170 × 1,04 = 176 m/min.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Spåndybde a , mm
Omregningsfaktor for spåndybde
Omregningsfaktor
1,10
1,05
1,00
0,95
Omregningsfaktor
1,10 1,02 0,98 0,96 0,94 0,92 0,90 0,88 0,87
0,90
30° 45° 60° 75° 90°
Indstillingsvinkel κ 30° 45° 60° 75° 90°
Omregningsfaktor for
spåndybde
Multiplicer skærehastigheden
for tilspændingen
0,45 mm/ omdr. med omregningsfaktoren
for den
aktuelle spåndybde.
Skærehastigheden ved en spåndybde på 4 mm
Omregningsfaktoren for 4 mm er ifølge diagrammet 0,96.
Ved at multiplicere skærehastigheden på 170 m/ min.
med omregningsfaktoren 0,96 fås den nye skærehastighed
på 170 × 0,96 = 163 m/min.
Indstillingsvinkel κ
1,10 1,07 1,03 1,00 0,96
Omregningsfaktor for indstillingsvinkel
Omregningsfaktor for
indstillingsvinkel
Multiplicer skærehastigheden for
tilspændingen 0,45 mm/omdr. med
omregningsfaktoren for den aktuelle
indstillingsvinkel.
4 © maj 2002
p
Eksempel
Skærehastighed =
170 m/min.
Tilspænding =
0,45 mm/omdr.
Spåndybde =
2,5 mm
Omregningsfaktor = 1
Eksempel
Skærehastighed = 170 m/min.
Tilspænding = 0,45 mm/omdr.
Indstillingsvinklen = 75°
Omregningsfaktor = 1

IndustriTeknologi · Drejning · Maskintilpassede skæredata
Skærehastigheden ved en indstillingsvinkel på 60°
Omregningsfaktoren for 60° er ifølge diagrammet 1,03.
Ved at multiplicere skærehastigheden på 170 m/min.
med omregningsfaktoren 1,04 fås den nye skærehastighed
på 170 × 1,03 = 175 m/min.
Omregningsfaktor for
næseradius
Multiplicer skærehastigheden for
tilspændingen 0,45 mm/omdr. med
omregningsfaktoren for den aktuelle
næseradius.
Eksempel
Skærehastighed = 170 m/min.
Tilspænding = 0,45 mm/omdr.
Næseradius = 0,8 mm
Omregningsfaktor = 1
Skærehastigheden ved en næseradius på 0,6 mm
Omregningsfaktoren for næseradius 0,6 er ifølge diagrammet
0,98.
Ved at multiplicere skærehastigheden 170 m/min. med
omregningsfaktoren 0,98 fås den nye skærehastighed på
170 × 0,98 = 166 m/min.
Omregningsfaktor for
vendeskærskvalitet
Multiplicer skærehastigheden for
tilspændingen 0,45 mm/omdr. med
omregningsfaktoren for den aktuelle
vendeskærskvalitet.
Skærehastigheden ved vendeskærskvaliteten
P40
Omregningsfaktoren for P40 er
ifølge skemaet 0,85.
Ved at multiplicere skærehastigheden
170 m/min. med omregningsfaktoren
0,85 fås den nye
skærehastighed på 170 × 0,85 = 144
m/min.
Omregningsfaktor
Næseradius r, mm 0,2 0,4 0,6 0,8 1,2
Omregningsfaktor
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
Næseradius r,mm
0,92 0,96 0,98 1,00 1,00
5 ©
maj 2002
1,10
1,05
1,00
0,95
0,90
Omregningsfaktor
Omregningsfaktor for næseradius
Hårdmetalskvalitet ISO P10 ISO P30 ISO P40
1,20 1,00 0,85
Omregningsfaktor for vendeskærskvalitet
Diagrammet gælder ikke for rustfrit stål.
Eksempel
Skærehastighed = 170 m/min.
Tilspænding = 0,45 mm/omdr.
Vendeskærskvalitet = P30
Omregningsfaktor = 1

K
IndustriTeknologi · Drejning · Maskintilpassede skæredata
Eksempel
Skærehastighed =
170 m/min.
Tilspænding =
0,45 mm/omdr.
Middelfasslitage =
0,3 mm
Specifik snitmodstand K
2
N/mm
c 0,4
0,4
c
Tilspænding f,
mm/omdr., log
Omregningsfaktor for forslidningsgrad på vendeskær
Multiplicer skærehastigheden for tilspændingen 0,45
mm/omdr. med omregningsfaktoren for den ønskede
middelfasslitage.
Middelfasslitage,mm 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80
Omregningsfaktor
0,85 0,92 1,00 1,05 1,10 1,12 1,15 1,17 1,19 1,20 1,21 1,22 1,23
Omregningsfaktor for forslidningsgrad på vendeskær
Skærehastigheden ved en middelfasslitage på 0,4 mm
Omregningsfaktoren for en slidfas på 0,4 mm er ifølge
skema 1,10.
Ved at multiplicere skærehastigheden 170 m/min. med
omregningsfaktoren 1,10 fås den nye skærehastighed på
170 × 1,10 = 187 m/min.
Specifik snitmodstand, k c
Da den specifikke snitmodstand varierer med tilspændingen,
kan resultatet af forsøget med forskellige tilspændinger
vises i form af en kurve for det enkelte emnemateriale.
Diagrammet viser en specifik snitmodstand i N/mm 2 ,
som gælder ved en tilspænding f = 0,4 mm/omdr. Den
specifikke snitmodstand benævnes i dette tilfælde som k c 0,4 .
Denne k c -værdi danner baggrund for skæredatablade.
Beregning af effektbehov
Den specifikke snitmodstand anvendes til at beregne
effektbehovet efter nedenstående formel:
P = kW
P = effektbehov
ap = spåndybde i mm
f = tilspænding i mm/omdr.
kc = den specifikke skærekraft tilpasset til den
aktuelle tilspænding i N/mm2 f × ap × vc × kc 61.200 × η
vc = skærehastigheden m/min.
h = maskinens virkningsgrad = 0,7
Værdien på k c 0,4 tilpasses den aktuelle tilspænding gennem
multiplikation af den modsvarende omregningsfaktor
fra diagrammet eller skemaet.
6 © maj 2002

IndustriTeknologi · Drejning · Maskintilpassede skæredata
Omregningsfaktor for specifik snitmodstand
Eksempel
Emnemateriale = SS 1550
Specifik snitmodstand k c 0,4
= 2100 N/mm 2
Tilspænding =
0,4 mm/omdr.
Omregningsfaktor = 1
Omregningsfaktor
1,4
1,2
1,0
0,8
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Tilspænding,
mm/omdr.
Omregningsfaktor
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
1,30 1,15 1,05 1,00 0,96 0,92 0,90 0,87 0,85 0,83
kc-værdien ved en
tilspænding på 0,3 mm/omdr.
Omregningsfaktoren for tilspændingen 0,3 mm/omdr. er
ifølge diagrammet 1,05.
Ved at multiplicere kc 0,4-værdien med omregningsfaktoren
1,05 fås den nye kc-værdi 2.100 × 1,05 = 2.205 N/mm2 Omregningsfaktor for specifik snitmodstand
.
Tilspænding f, mm/omdr.
7 ©
maj 2002