Fremføringshastighed

Transkript

1 Fremføringshastighed Beregning fremføringshastighed... 2 Beregning overfladekvalitet... 3 Fremføringshastighed tabeller... 3 Beregning middelspåntykkelse...5 Beregning kutterslagsdybden...7 Mod- og medfræsning...8 Træindustriens internetkompendier Side 1 af 9

2 Beregning fremføringshastighed Fremføringshastighed Generelt Omdrejningstallet og det antal skær, der bearbejder emnet, samt den ønskede overfladekvalitet er bestemmende for emnets fremføringshastighed. Er fremføringshastigheden for langsom i forhold til omdrejningstallet og antallet af skær, således at fremføring pr. skær bliver for lille, vil det resultere i, at hvert enkelt skærs arbejde bliver mere skrabende end skærende, hvorved snitkræfterne øges, og nedslidning og sløvning af æggen vil foregå forholdsvis hurtigt. I et sådant tilfælde giver en forøgelse af fremføringshastigheden eller reduktion i skærenes antal og omdrejninger en bedre snitflade samt en længere standtid. Fremføringshastigheden må fortsat i forhold til omdrejningstallet og antal skær ikke være for stor, da det kan resulterer i dårlig overflade med kutterslag og oprifter. Fremføringshastigheden har stor indflydelse på standtiden. Er fremføringshastigheden for lille i forhold til omdrejninger og antal skær, således at spånlængden bliver for lille, vil det resultere i, at skæret vil virke mere skrabende end skærende, og nedslidningen af æggen vil foregå meget hurtigt. Den bedste standtid opnås ved en fremføringshastighed på ca. 3 mm pr. skær. Beregning fremføringshastighed Til beregning af fremføringshastigheder, altså den hastighed, som emnet føres igennem maskinen med, anvendes formlen: S d π n = = m/min S = fremføringshastighed m/min. d = fremføringsvalsens diameter i mm π = pi (3,14) n 1 = fremføringsvalsens omdrejninger pr. min = omregner mm til meter For at beregne fremføringshastigheden skal man kende fremføringsvalsens diameter og valsens omdrejningstal. Fremføringsvalsens diameter = 110 mm Fremføringsvalsens omdrejningstal = 15 omdr. pr. min. S 110 π 15 = = 5,18 m/min Emnet vil blive ført igennem maskinen med en hastighed på 5,18 m/min. Beregning af fremføringshastighed under hensyn til antallet af skær S z Fremføringshastigheden kan udregnes, når spindlens omdrejningstal, antal skær og fremføring pr. skær er kendt. Hertil anvendes formlen: S n 1 Z S = z = m/min S = fremføringshastighed m/min. n 1 = spindlens omdrejningstal pr. min. Z = antal skær S z = fremføring pr. skær 1000 = omregner mm til meter For at kunne anvende ovenstående formel skal man kende maskinens omdrejningstal, antal skær på værktøjet samt fremføring pr. skær (overfladekvaliteten). Når disse værdier indsættes, kan formlen udregnes. En kehlemaskines omdrejningstal pr. min. = 6000 Antal skær på værktøjet = 4 Fremføring pr. skær = 0,5 mm ,5 S = = 12 m/min Træindustriens internetkompendier Side 2 af 9

3 For at opnå den ønskede fremføring pr. skær (overfladekvalitet) på 0,5 mm skal fremføringshastigheden på emnet, gennem maskinen, være 12 m/min. Beregning overfladekvalitet Overfladens kvalitet Fremføring pr. skær Meget fin 0,15-0,25 Fin 0,25-0,50 God 0,50-1,00 Grov 1,00-3,00 Tabel: Overfladekvalitet. Generelt Hvad er bestemmende for overfladekvaliteten? De relativt høje hastigheder kræver en nøjagtig justering af maskine og værktøj, og det fulde udbytte med hensyn til den bearbejdede overflades kvalitet opnås kun ved en vibrationsfri gang. Spindlen, hvorpå værktøjet er opspændt, må ikke have større udsving end ca. 2/10 mm, og værktøjet skal være nøje afbalanceret. Det må kontrolleres, at der ikke findes skævheder, snavs eller andre urenheder på alle spændeflader - det gælder værktøj, fylderinge, flanger m.m. Efter opspændingen af værktøjet må hele opstillingen nøje justeres og afvejes. Spindlens omdrejningstal, antal skær på værktøjet og den hastighed, hvormed emnerne bearbejdes, er bestemmende for den bearbejdning, hvert enkelt skær skal udføre, og dermed afgørende for den bearbejdede overflades beskaffenhed. Fremføring pr. skær = afstanden, som emnet føres frem mellem to skær. Beregning af fremføring pr. skær Når man kender en bestemt fremføringshastighed, spindlens omdrejningstal og antal skær på værktøjet, kan fremføring pr. skær udregnes. Hertil anvendes formlen: S 1000 S z = = n 1 Z mm S z Beregning overfladekvalitet = fremføring pr. skær S = fremføringshastighed m/min. Z = antal skær n 1 = spindlens omdrejningstal pr. min = omregner mm til meter Følgende parametre skal være kendt: fremføringshastigheden, spindlens omdrejningstal, antal skær på værktøjet. Når disse værdier er kendt, kan formlen udregnes. Fremføringshastigheden = 10 m/min. Spindlens omdrejningstal = 5000 omdr./min. Antal skær = S z = = ,5 mm Fremføring pr. skær vil i det viste eksempel være 0,5 mm. Fremføringshastighed tabeller Aflæsningseksempel Med et fast fræseværktøj, som har en diameter på 160 mm, ønskes en skærehastighed på 45 m/sek. Følg den vandrette linje ud fra værktøjsdiameteren på 160 mm ud til skæring af den lodrette linje. Fra skærehastighed 45 m/sek. aflæses omdrejningstallet på 5374 omdr./min. Spindlen har et omdrejningstal på 5000 omdr./min. Fremføringshastigheden er 10 m/min. Hvad bliver fremføring pr. skær, hvis værktøjet har 4 skær. Linjen fra 5000 lodret følges, til den møder den vandrette linje fra 10 m/min. Derefter følges diagonalen op mod højre. Her aflæses resultatet 0,50 mm i kolonnen med 4 skær. Træindustriens internetkompendier Side 3 af 9

4 Fremføringshastighed tabeller Aflæsning af fremføringshastighed, spindelomdrejninger, antal skær og fremføring pr. skær. Træindustriens internetkompendier Side 4 af 9

5 Beregning middelspåntykkelse Beregning middelspåntykkelse Ved skærende bearbejdning med roterende værktøj er spånens tværsnit kommaformet, og spånerne har derfor ikke samme tykkelse overalt. Derfor arbejdes der med udtrykket middelspåntykkelse. Middelspåntykkelsen må helst ikke være under 0,1 mm, da standtiden på værktøjet og kraftforbruget til bearbejdningen øges ved for lille middelspåntykkelse. Beregning af middelspåntykkelse Ved skærende bearbejdning med roterende værktøj er spånens tværsnit kommaformet, og spånen har derfor ikke samme tykkelse overalt. For at kunne udregne middelspåntykkelsen skal skæredybde, værktøjsdiameter samt fremføring pr. skær være kendt på forhånd. h m = S -- z mm d m S z h d = middelspåntykkelse = fremføring pr. skær i mm = skæredybde i mm = værktøjets diameter i mm S z = 2 mm h = 2 mm d = 180 mm Tallene indsættes i formlen: 2 m = = ,4142 = 0,21 mm ,4164 Fig. 6 Middelspån. Middelspåntykkelsen bliver 0,21 mm. Træindustriens internetkompendier Side 5 af 9

6 Beregning middelspåntykkelse Middelspåntykkelse mm Spindelomdrejninger n 1 m/min Fremføringshastighed S m/min. Diagrammer over værktøjsdiameter, middelspåntykkelse, antal skær og fremføring pr. skær. Er fremføringen pr. skær S z kendt, startes i ramme 1, hvor S z = 0,3 mm. Skæredybden S h startes i ramme 2, hvor h = 15 mm og værktøjsdiameteren = 100 mm. Middelspåntykkelsen aflæses i ramme 1 til ca. 0,12 mm. Er fremføring pr. skær S z ikke kendt, startes i ramme 2 med fremføringshastighed S m/min., og man går over værktøjsomdrejningstal til antal skær op til den hertil svarende fremføring pr. skær. Træindustriens internetkompendier Side 6 af 9

7 Beregning kutterslagsdybde Tabel for middelspåntykkelse m K sm m K sm m K sm 0,010 15,0 0,054 5,74 0,098 3,673 0,012 14,4 0,056 5,61 0,10 3,60 0,014 13,8 0,058 5,48 0,12 3,20 0,016 13,2 0,060 5,35 0,14 2,80 0,018 12,6 0,062 5,22 0,16 2,48 0,020 12,0 0,064 5,09 0,18 2,24 0,022 11,4 0,066 4,96 0,20 2,00 0,024 10,8 0,068 4,83 0,22 1,92 0,026 10,2 0,070 4,70 0,24 1,84 0,028 9,6 0,072 4,626 0,26 1,74 0,030 9,0 0,074 4,553 0,28 1,62 0,032 8,6 0,076 4,479 0,30 1,50 0,034 8,2 0,078 4,406 0,32 1,44 0,036 7,8 0,080 4,333 0,34 1,38 0,038 7,4 0,082 4,259 0,36 1,32 0,040 7,0 0,084 4,186 0,38 1,26 0,042 6,8 0,086 4,113 0,40 1,20 0,044 6,6 0,088 4,039 0,42 1,16 0,046 6,4 0,090 3,966 0,44 1,12 0,048 6,2 0,092 3,893 0,46 1,08 0,050 6,0 0,094 3,819 0,48 1,04 0,052 5,87 0,096 3,746 0,50 1,00 Beregning kutterslagsdybde Fig. 7 Kutterslagsdybde. Kutterslagsdybden har bogstavbetegnelsen k. Ved anvendelse af stor fremføring pr. skær vil emnets overfladekvalitet forringes som følge af for stor kutterslagsdybde. Ved at vælge en værktøjsdiameter så stor som mulig vil kutterslagsdybden mindskes. For at kunne udregne kutterslagsdybden k skal man kende værktøjsdiameter samt fremføring pr. skær. Hertil anvendes formlen: S z d = fremføring pr. skær i mm = værktøjsdiameteren i mm Fremføring pr. skær = 0,50 mm Værktøjsdiameteren = 150 mm k = 2 S z mm 4 D Kutterslagsdybden bliver da 0,00042 mm. 050, 2 0,25 k = = = 0,00042 mm Træindustriens internetkompendier Side 7 af 9

8 Mod- og medfræsning Tabel til bestemmelse af kutterslagsdybde Fremføring i mm pr. skær Diameter på værktøjet i mm ,25 0, , , , , , , , , , ,4 0, , , , , , , , , , ,5 0, , , , , , , , , , ,6 0, , , , , , , , , , ,8 0, , , , , , , , , , ,0 0, , , , , , , , , , ,2 0, , , , , , , , , , ,4 0, , , , , , , , , , ,6 0, , , , , , , , , , ,8 0, , , , , , , , , , ,0 0, , , , , , , , , , ,2 0, , , , , , , , , , ,4 0, , , , , , , , , , ,6 0, , , , , , , , , , ,8 0, , , , , , , , , , ,0 0, , , , , , , , , , ,2 0, , , , , , , , , , ,4 0, , , , , , , , , , ,6 0, , , , , , , , , , ,8 0, , , , , , , , , , ,0 0, , , , , , , , , ,01333 Tabel over kutterslagsdybde, diameter på værktøjet og fremføring pr. skær i mm. Kutterslagsdybde mm Min. Maks. Fin overflade 0,0002 0,0007 Mellemfin overflade 0,0007 0,0003 Grov overflade 0,0003 0,02 Tabel: Overfladekvaliteten fra kutterslagsdybden. Mod- og medfræsning Modfræsning Modfræsning kaldes den bearbejdning, der foregår, når materialet føres frem mod værktøjets omdrejningsretning. Denne bearbejdningsretning er den mest anvendte, og af sikkerhedsmæssige grunde i mange tilfælde den eneste mulighed. Ved manuelt fremførte emner må der kun anvendes modfræsning eller skæring. Ved modfræsning sker skærets indgreb i spånens smalleste ende. Fig.8 Modfræsning. Træindustriens internetkompendier Side 8 af 9

9 Mod- og medfræsning Medfræsning Medfræsning kaldes den bearbejdning, der foregår, når emnet føres frem i samme retning som værktøjets omdrejningsretning. Medfræsning kan kun benyttes, når emnet er forsvarligt fastholdt under bearbejdningen, her tænkes på automatiske fremføringsaggregater med ruller eller bånd. Ved håndfremføring er medfræsning meget farligt og må kun anvendes ved meget lille spåntagning og/eller meget små værktøjsdiametre. Ved medfræsning sker skærets indgreb i spånens bredeste ende og vil give øget fasforslidning af skæret, hvilket vil bevirke en mindre standtid på værktøjsskæret, men der opnås samtidigt mindre risiko for oprifter. Fig.9 Medfræsning. Træindustriens internetkompendier Side 9 af 9