Håndbog om drejning Almindelig drejning - Af- og sporstikning - Gevinddrejning
Dine forhold Der er adskillige ting, der skal overvejes, før man begynder at bearbejde. Komponent Operation Komponentdesign (f.eks. stor, slank) Gevindprofil Seriestørrelse Kvalitetskrav Materiale Bearbejdelighed (f.eks. let eller vanskeligt at bryde spåner) Overfladestruktur (f.eks. bearbejdet, smedet) Hårdhed Maskine Stabilitet, effekt og moment Emnefastspænding Normalt eller højt kølevæsketryk Bearbejdning med eller uden kølevæske
Indhold 1 Almindelig drejning 2 Wiperskær 6 Geometri og kvalitet 7 Produktivitetsbooster 9 Applikationstips 11 2 Af- og sporstikning 16 Afstikning Applikationstips 18 Udvendig sporstikning Applikationstips 22 Indvendig sporstikning Applikationstips 26 Aksialsporstikning Applikationstips 28 3 Gevinddrejning 30 Gevinddybde og skærtyper 33 Geometri og kvalitet 35 Flankefrigang 36 Applikationstips 38 4 Avancerede materialer 39 Applikationstips 40 5 Supplerende information 42 Sådan vinder du produktivitetskapløbet 42 Quick Change 44 CoroTurn SL 45 CoroTurn HP 46 Silent Tools 48
1. Almindelig drejning Almindelig drejning Førstevalg af værktøjssystemer Udvendig Indvendig Længde- og plandrejning Sletdrejning T-Max P med HP* CoroTurn 107 med HP* Skrubdrejning T-Max P RC* T-Max P med HP* Profildrejning Sletdrejning CoroTurn TR CoroTurn 107 med HP* Skrubdrejning T-Max P RC* T-Max P med HP* Slanke/tyndvæggede komponenter Sletdrejning CoroTurn 107 med HP* Skrubdrejning T-Max P RC* 2 *HP = Præcisionskøling *RC = RC-fastspænding
Geometri og kvalitet 1. Almindelig drejning Førstevalg for T-Max P og CoroTurn 107 ISO P (stål) Bearbejdning Sletdrejning Skrubdrejning -PR GC4315 -PM GC4315 -PF GC4315 Gode -PR GC4325 -PM GC4325 -PF GC4315 Gennemsnitlige -PR GC4235 -PM GC4235 -PF GC4325 Vanskelige Betingelser ISO M (rustfrit stål) Bearbejdning Sletdrejning Skrubdrejning -MR GC2025 -MM GC2015 -MF GC2015 Gode -KR GC3205 (G) GC3210 (N) -KM GC3205 (G) GC3210 (N) -KF GC3205 (G) GC3210 (N) Gode -MR GC2025 -MM GC2025 -MF GC2015 Gennemsnitlige ISO K (støbejern) Bearbejdning (G) = Gråt, (N) = Nodulært Sletdrejning Skrubdrejning -KR GC3215 -KM GC3215 -KF GC3215 Gennemsnitlige -MR GC2025 -MM GC2035 -MF GC2025 Vanskelige -KR GC3215 -KM GC3215 -KF GC3215 Vanskelige Betingelser Betingelser 3
1. Almindelig drejning Indgrebs-KAPR (hoved-psir)-vinkel Indgrebsvinklen KAPR er vinklen mellem skærkanten og tilspændingsretningen. Stor vinkel: Lille vinkel: Spånbrydning mod værktøjet Spånbrydning mod emnet En indgrebsvinkel (KAPR) der er tætpå 90 (PSIR 0 ) vil rette kræfterne mod spændeenheden Mindre tendens til vibrationer Store skærkræfter ved start og slut af overløb. Kræfterne går både aksialt og radialt Mere tendens til vibration. Reducerer skærets stråleslid Reducerede skærkræfter ved start og slut af overløb Skærstørrelse Bestem den største spåndybde, a p Bestem den nødvendige skærelængde, LE, mens du også overvejer værktøjsholderens indgrebs-kapr (hoved-psir) vinkel og spåndybden, a p. Eksempel på spåndybde a p 5.0 mm (0.197 tomme): KAPR (PSIR) LE mm (tomme) Skær: 75º (15º) 5.2 (0.205) SNMG 1204 / SNMG 43 45º (45º) 7.1 (0.280) SNMG 1506 / SNMG 54 (mindre følsom overfor skærbrud) 4
1. Almindelig drejning Næseradius Vælg den størst mulige næseradius RE for at opnå en stærk skærkant En stor næseradius RE muliggør høj tilspænding og giver en god skærkantsikkerhed Vælg en mindre radius RE, hvis der forekommer tendens til vibrationer. Maks. tilspænding f n mm/o. 0.25 0.35 tomme/o..009.014 Næseradius, RE, mm (tommer): 0.4 (1/64) 0.8 (1/32) 1.2 (3/64) 1.6 (1/16) 2.4 (3/32) 0.4 0.7.016.028 0.5 1.0.020.039 0.7 1.3.028.051 1.0 1.8.039.071 a p a p RE RE a p < RE a p = 2/3 x RE Spåndybden a p, bør ikke være mindre end 2/3 af næseradiussen, RE for at undgå vibration og dårlige spåner. Bemærk: Flere oplysninger under overskriften Produktivitetsbooster. 5
1. Almindelig drejning Wiperskær Selv ved høj tilspænding kan Wiper generere god overfladekvalitet eller spånbrydning. Brug wiperskær som førstevalg, når det er muligt: Længde- og plandrejningsapplikationer Stabile emneopspændinger Ensartede komponentformer Bemærk: Wiper-skær anbefales ikke til indvendig bearbejdning med lange udhæng på grund af risiko for vibrationer. -WMX -WF -WMX-skær er førstevalg inden for den negative Wiperfamilie. -WF-skær er førstevalg inden for den positive Wiperfamilie. Overfladekvalitet, R a μin μm 236 200 6.0 5.0 Standard -PM 157 4.0 118 79 39 0 3.0 2.0 1.0 0.0 0.20 0.008 0.35 0.014 0.50 0.020 0.65 0.026 Wiper -WM Wiper -WMX Tilspænding, f n mm/o. tomme/o. Dobbelt tilspænding med et wiperskær genererer en lige så god eller bedre overflade som konventionelle geometrier med normal tilspænding. Sammenlignet med konventionelle geometrier vil et wiperskær generere dobbelt så god en overflade med samme tilspænding. 6
1. Almindelig drejning Geometri Hvert skær har et arbejdsområde med optimeret spånkontrol: Skrubdrejning Kombinationer mellem stor spåndybde og høj tilspænding. Operationer, der kræver den højeste skærkantsikkerhed. Medium Medium til lette skrubbearbejdningsoperationer. Bredt udvalg af kombinationer mellem spåndybde og tilspænding. Sletdrejning Operationer med små spåndybder og lav tilspænding. Operationer, der kræver lave skærekræfter. -PR -PM -PF Diagrammet nedenfor viser arbejdsområdet for et CNMG 120408-skær, baseret på en acceptabel spånbrydning i forhold til tilspænding og spåndybde. Spånillustrationen er et eksempel fra diagrammet og skæredata: Geometri: -PM a p : 3.0 mm (0.118 tomme) f n : 0.3 mm/o. (0.012 tomme/o.) Spåndybde, a p, tomme mm CNMG 120408 / CNMG 432 0.236 6.0 0.158 4.0 0.080 2.0 0.1 0.004 0.4 0.016 Førstevalg er -PM-geometrien 0.6 0.024 0.8 0.032 Brug -PR-geometrien til høj f n /a p eller afbrudt spån Brug -PF-geometrien til lav f n /a p. Tilspænding, f n mm/o. tomme/o. 7
1. Almindelig drejning Kvalitet Skærkvaliteten vælges primært i henhold til: Komponent (materiale og design, f.eks. lang eller kort indgrebstid) Applikation (f.eks. skrub-, medium- eller sletdrejning) Maskine (stabilitet, f.eks. god, gennemsnitlig eller dårlig). Varmebestandighed (slidstærk) Gode Gennemsnitlig Vanskelige Eksempel Stålkomponent, MC P2.3.Z.AN (CMC 02.12) Medium bearbejdning, f n 0.2 0.4 mm/o. (0.008 0.016 tomme/o.), spåndybde, a p, 2 mm (0.079 tomme) God stabilitet (fastspænding, komponentstørrelse). Førstevalg: Brug kvaliteten GC4325 til sikker bearbejdning. Anvend kvalitet GC4325, hvis der er brug for større varmebestandighed på grund af længere indgrebstid eller højere skærehastighed. 8
Produktivitetsbooster Effekten af HP (præcisionskøling) 1. Almindelig drejning Spånkontrol og værktøjslevetid: Positiv effekt ses ved 10 bar (145 psi) Endnu tydeligere ved 70 bar (1015 psi) Ved højere tryk, øger skærgeometrier, der er specielt beregnede til HP, værktøjslevetiden. Processikkerhed Når du bruger en HP-værktøjsholder, forbedrer du spånkontrollen og understøtter en forudsigelig værktøjslevetid. Dette kan ses, når der skiftes fra en konventionel holder til en CoroTurn HP-holder uden at ændre skæredata. HP giver også mulighed for at øge skærehastigheden. Overvej følgende for at opnå en forudsigelig og produktiv bearbejdning i rustfrit stål med dårlig spånbrydning: Anvend højt kølevæsketryk 70 bar (1015 psi). Forbedringerne ses allerede ved 35 bar (507 psi) Brug CoroTurn HP i kombination med -MMC-skærgeometri. 9
1. Almindelig drejning Øget værktøjslevetid Opnå den bedste værktøjslevetid: 1. Maksimer a p (for at reducere antallet af overløb) 2. Maksimer f n (for at afkorte indgrebstiden) 3. Reducer v c (for at reducere varmen) Spåndybde a p For lille: Dårlig spånkontrol Vibrationer For kraftig varme Uøkonomisk. For dyb: Højt strømforbrug Skærbrud Øgede skærekræfter. Værktøjslevetid Lille effekt på værktøjslevetiden. a p Tilspændingshastighed f n For lav: Lange spåner Hurtigt fasslid Løsægsdannelse Uøkonomisk. For høj: Dårlig spånkontrol Dårlig overfladekvalitet Grubeslid/plastisk deformation Højt strømforbrug Spånsvejsning Spånhamring. Værktøjslevetid Mindre effekt på levetiden end v c. f n Skærehastighed v c For lav : Løsægsdannelse For hurtigt slid Uøkonomisk Dårlig overflade. For høj: Hurtigt fasslid Dårlig finish Hurtigt grubeslid Plastisk deformation. Værktøjslevetid Stor effekt på levetiden. Juster v c for at få den bedste effektivitet. v c 10
1. Almindelig drejning Applikationstips Komponenter med tendens til vibration Et overløb (for eksempel et rør) Det anbefales at udføre hele bearbejdningen i ét overløb for at rette skærkræfter mod spindel. Eksempel: Udvendig diameter (OD) på 25 mm (0.984 tomme) Indvendig diameter (ID) på 15 mm (0.590 tomme) Spåndybde, a p, er 4.3 mm (0.169 tomme). Det resulterer i en rørtykkelse på = 0.7 mm (0.028 tomme). OD = 25 mm (0.984 tomme) a p 4.3 mm (0.169 tomme) ID = 15 mm (0.590 tomme) En indgrebsvinkel på 90 kan bruges til at rette skærekræfterne i aksial retning. Det medfører en minimal afbøjning af komponenten. To overløb Balancedrejning med øverste og nederste revolver vil udligne radiale skærekræfter: Undgå vibration og afbøjning af komponenten. 11
1. Almindelig drejning Slanke/tyndvæggede komponenter Indgrebsvinkel tæt på 90 Spåndybde, a p, større end næseradius RE Skarp skærkant og lille næseradius RE Overvej Cermet- eller PVD-kvalitet, f.eks. CT5015 eller GC1125 for skarpere skær. Indgrebsvinkel: Selv en lille ændring (fra en 91/-1 til en 95/-5 graders vinkel) vil påvirke skærekraftens retning under bearbejdningen. Spåndybde, a p, større end næseradius RE: Stor a p øger den aksiale kraft, F z, og nedsætter den radiale skærekraft, F x, hvilket forårsager vibration. Skarp skærkant og lille næseradius RE: Genererer lave skærekræfter. Cermet- eller PVD-kvalitet: For at opnå slidstyrke og en skarp skærkant, hvilket er at foretrække i denne type operation. 12
1. Almindelig drejning Drejning mod bryst Trin 1-4: Afstanden for hvert overløb (1-4) skal være den samme som tilspænding pr. omdrejning for at undgå spånhamring. 1 2 3 4 Trin 5: Emne-bryst plandrejes fra største mod mindste diameter 5 Det: Forhindrer skader på skærkanten Er meget fordelagtig for CVD-belagte skær og kan reducere antallet af brud betydeligt! Der kan også opstå problemer med lange spåner på radierne, hvis der bearbejdes fra mindste diameter mod større diameter ved bryst. En programændring kan løse problemet 13
1. Almindelig drejning Plandrejning Overvejelser om processen: Start med plandrejningen (1) og fasen (2) hvis det er muligt. Geometriske forhold på emnet: Start med fasen (3). 3. 4. 2. 1. Plandrejning bør være første forløb, hermed en god referenceflade at starte på. Gratdannelse er ofte et problem mod slutningen af bearbejdningen (når du går ud af emnet). Bearbejdning ud over rejfning eller runding vil kunne minimere eller forhindre gratdannelse. En fas på komponenten giver skærkanten en blødere indgang (både ved plandrejning og længdedrejning). 14
Afbrudt spån 1. Almindelig drejning Brug en PVD-kvalitet til at give skærkantsejhed, f.eks. GC1125 Brug en tynd CVD-kvalitet hvis emnematerialet er meget abrasivt, f.eks. GC1515 Overvej en stærk spånbryder, f.eks. -QM eller -PR til at tilføre tilstrækkelig modstandsdygtighed over for udflisning Det kan anbefales at slukke for kølevæsken for at undgå termiske revner. Sletdrejning af komponenten med slibefrigang Brug den størst mulige næseradius, RE til længde- og plandrejning. Overstig ikke slibefrigangens bredde. Stærk skærkant God overfladekvalitet Mulighed for at bruge høj tilspænding. Frigangen skal laves som den sidste operation for at fjerne grater. RE 15
2. Af- og sporstikning Af- og sporstikning Førstevalgssystem Afstikning 3. 1. 2. 1. CoroCut 3 DCX Ø 12 mm (0.5 tomme) 2. CoroCut 2 DCX Ø12-38 mm (0.5 1.5 tommer) 3. CoroCut QD DCX Ø38-160 mm (1.5 6.3 tommer) Udvendig sporstikning 1. 2. 3. 1. CoroCut 3 CDX 1.5 6 mm (0.06 0.24 tomme) 2. CoroCut 2 CDX 13 28 mm (0.5 1.1 tomme) 3. CoroCut QD CDX 15 80 mm (0.6 3.15 tommer) 16
2. Af- og sporstikning Indvendig sporstikning 4. 3. 2. 1. 1. CoroTurn XS DMIN Ø4.2 mm (0.165 tomme) 2. CoroCut MB DMIN Ø10 mm (0.394 tomme) 3. T-Max Q-Cut DMIN Ø12 mm (0.472 tomme) 4. CoroCut 2 DMIN Ø26 mm (1.024 tomme) Aksialsporstikning 4. 3. 2. 1. 1. CoroTurn XS DAXIN Ø1-8 mm (0.04 0.315 tomme) 2. CoroCut MB DAXIN Ø8 mm (0.31 tomme) 3. T-Max Q-Cut DAXIN Ø16 mm (0.63 tomme) 4. CoroCut 2 DAXIN Ø34 mm (1.34 tomme) 17
2. Af- og sporstikning Applikationstips til afstikning Minimer udhænget, OH Ved langt udhæng: Brug en letskærende geometri, f.eks. -CM. Udhæng under 1.5 x H: Brug den anbefalede tilspænding for geometrien. Udhæng overstiger 1.5 x H: Reducer tilspændingshastigheden til den nederste del af den anbefalede tilspænding for geometrien. Kortere udhæng mindsker nedbøjning: δ = 4 x F x OH 3 t x h 3 Centerhøjde Centerhøjde ±0.1 mm (±0.004 tomme) Ved lange udhæng skal du indstille skærkanten 0.1 mm (0.004 tomme) over centrum for at kompensere for nedbøjning. Under centrum forårsager: Over centrum forårsager: Større tap Brud (ufordelagtige skærekræfter) Brud (skubber gennem centrum) Hurtigt flankeslid (lille frigang). 18
Reducer altid tilspændingen før centrum 2. Af- og sporstikning Ved afstikning af stænger sker brud generelt ved centrum. Reducer altid tilspændingen med -75 % 2 mm (0.08 tomme) før centrum: En reduktion af tilspændingen ved centrum reducerer kræfterne og øger værktøjslevetiden Højere tilspænding i periferien forbedrer produktiviteten og forlænger værktøjslevetiden En reduktion af tilspændingshastigheden øger værktøjslevetiden markant. Beregning af hastighed: v c = π x D m x n 1000 Stop altid tilspændingen, før du når centrum Stop tilspændingen 0.5 mm (0.02 tomme) før centrum Komponenten falder af ved hjælp af centrifugalkraften. Tilspænding gennem centrum forårsager brud. En subspændeenhed kan anvendes til at trække komponenten. Efterlad en tap på Ø1 mm (0.04 tomme) der skal trækkes af. Reducer skærbredden for at spare materiale. 19
2. Af- og sporstikning Tapfri afstikning Frontvinkel reducerer tap og grat på den ene side Brug kun frontvinkelskær ved små udhæng Frontvinklen reducerer værktøslevetiden og øger afbøjning Til længere udhæng skal du bruge neutrale skær. Frontvinkel Neutral Stabilitet og værktøjslevetid dårlig god Radiale skærekræfter lave høje Aksiale skærekræfter høje lave Tap/grat lille stor Risiko for vibration høj lav Overfladefinish og planhed dårlig god Spånflow dårlig god Præcisionskøling (HP) Kommer frem til skærkanten selv i dybe spor Værktøjer med HP er førstevalg til af- og sporstikning Forbedrer spånkontrol og overfladefinish Indvendig kølevæsketilførsel sænker temperaturen De største gevinster ved lang indgrebstid og materialer med lav varmeledningsevme (HRSA, rustfrit stål) Effektiv køling muliggør brug af sejere kvaliteter med fastholdt eller længere værktøjslevetid Øg skærehastigheden med 30-50 % når der bruges HP Luk for kølevæsken ved den diameter, hvor maskinen når sin omdrejningsbegrænsning for at undgå løsægsdannelse. Præcisionskøling giver en god effekt også ved lavere tryk, men den bedste effekt nås ved 20 bar (290 PSI) og højere. 20
Geometri og kvalitet Førstevalg til afstikning 2. Af- og sporstikning ISO P Rør - gode forhold -CF Stænger - gode forhold (subspindel) -CM Stænger - vanskelige forhold -CR -CF -CM -CR Stål M GC1125 GC1125 GC1135/2135 -CF -CM -CR Rustfrit stål N Ikke-jernholdige metaller S -CF -CM -CR GC1125 GC1125 GC1135/2135 -CO -CO -CO -CF -CM -CM GC1105 GC1105 GC1105 -CO -CO -CM Varmebestandige legeringer (HRSA) -CM -CM GC1105 GC1105 GC1145 Brug tabellen til at vælge skærbredde, CW, afhængig af komponentens diameter, D: Spar materiale ved at reducere skærbredden! -CM D mm (inch) CW mm 10 ( 0.4) 1.0 10 25 (0.4 1.0) 1.5 25 40 (1.0 1.6) 2.0 40 50 (1.6 2.0) 2.5 50 65 (2.0 2.6) 3.0 21
2. Af- og sporstikning Applikationstips til udvendig sporstikning Enkeltsporsstikning Brug Wiperskær til overfladefinish, f.eks. -TF Bredt udvalg af forskellige hjørneradier og bredder med snævre tolerancer kan opnås med CoroCut 2 -GF Tailor Made med mulighed for specifik profil og fas i skærprofil til masseproduktion. Skrubdrejning af brede spor Flersporsstikning Til dybe, brede spor (dybden større end bredden) Flangerne der efterlades til afsluttende overløb (4 og 5) skal være tyndere end skærbredden (CW -2 x hjørneradier) Øg tilspændingen med 30-50 %, når du bearbejder flanger Førstevalgsgeometri -GM. Spordrejning Til bredere og fladere spor (bredden større end dybden) Stop tilspændingen inden endefladen Førstevalgsgeometrier -TF og -TM 22
Drejning med af- og sporstikningsskær 2. Af- og sporstikning Når du sidedrejer skal du bruge a p der er større end skærets hjørneradier Wiper-effekt f n /a p skal være høj nok til at genere en lille skær- og værktøjsafbøjning For lav f n /a p forårsager værktøjsgnidning, vibration og dårlig overfladekvalitet Maks. a p 75 % af skærets bredde. Overfladekvalitet R a μm 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 TNMG 160404 TNMG 160408 CoroCut - 5 mm -RM CoroCut - 4 mm -TF CoroCut - 6 mm -TM 1.0 0.5 0.1 0.004 0.15 0.006 0.2 0.008 0.25 0.010 0.3 0.012 Tilspænding, f n mm/o. tomme/o. Diagrammet viser overfladefinishen for CoroCut-skær sammenlignet med et TNMG-skær med en 04- eller 08-hjørneradius. 23
2. Af- og sporstikning Drejning af et spor Når stikværktøjet og skær skal bøje. Men for meget afbøjning kan forårsage vibration og brud: Et tykkere blad nedsætter afbøjningen Et kortere udhæng nedsætter afbøjningen Undgå drejeoperationer med lange og/eller tynde værktøjer. Et kortere udhæng nedsætter afbøjningen sideværts: δ = 4 x F x OH 3 t 3 x h Sletdrejning af et spor For at undgå afbøjning skal du bruge en spåndybde der er større end skærets hjørneradius. Mulighed 1: Brug en drejegeometri, f.eks. -TF Mulighed 2: Brug en profildrejningsgeometri, f.eks. -RM til spor med store radier Anbefalet aksial og radial spåndybde 0.5 1.0 mm (0.02 0.04 tomme). 24
Geometri og kvalitet Førstevalg til sporstikning 2. Af- og sporstikning ISO P Sporstikning -CL Drejning af bredere spor -TF Stål M GC1125 -TF -GF -TF GC1125/4225 -TF Rustfrit stål K -TF GC1135/2135 -CR -TF GC1135/2135 -TF Støbejern N Ikke-jernholdige metaller S Varmebestandige legeringer (HRSA) H -GM GC1135/3115 -TF -GF GC1105 -TF -GF GC1105 -TM GC1135/3115 -TF -TF GC1105 -TF -TF GC1105 Hærdet stål -S -S CB7015 CB7015 Til udvendig sporstikning er værktøjer med præcisionskøling førstevalg. 25
2. Af- og sporstikning Applikationstips til indvendig sporstikning Spånafgang Start i bunden af hullet, bearbejd udad for at styre spånen ud af hullet Kølevæske med højt flow forbedrer spånkontrollen og -afgangen En mindre borstang forbedrer spånafgangen men reducerer stabiliteten Brug indstikning (B) for at få den bedste spånkontrol og stabilitet Brug letskærende geometrier som -GF eller -TF Brug mindre skærbredde og hjørneradier til at sænke skærekraften. Til udhæng på 5-7 x D skal du bruge hårdmetalforstærkede, vibrationsdæmpede stænger. Til udhæng på 3-6 x D skal du bruge vibrationsdæmpede eller hårdmetalstænger. Til udhæng under 3 x D skal du bruge stålstænger. D L = 5-7 x D D L = 3-6 x D D L 3 x D 26
Geometri og kvalitet Førstevalg til indvendig sporstikning 2. Af- og sporstikning ISO P Sporstikning Drejning af bredere spor Stål M Rustfrit stål K -GF GC1125 -TF GC2135 -TF GC4225 -TF GC2135 Støbejern N Ikke-jernholdige metaller S Varmebestandige legeringer (HRSA) H -GM GC4225 -GF GC1105 -GF GC1105 -TM GC4225 -TF GC1105 -TF GC1105 Hærdet stål CB7015 -S -S CB7015 27
2. Af- og sporstikning Applikationstips til aksial sporstikning Valg af værktøj Værktøjer der er buet for at passe til et udvalg af spor. Start på ydersiden og arbejd dig indad. Sporet kan altid udvides vha. operlappende overløb (eller sidedrejning) så længe det første overløb ligger inden for værktøjets diameterområde. Brug værktøjet til den største diameter, der passer til dit spor. Et værktøj til en større diameter er mindre buet og dermed mere stabil. En større diameter giver bedre spånkontrol og bedre stabilitet. Til bredere spor skal du bruge sidedrejning for at få en bedre spånkontrol Brug altid et værktøj med den kortest mulige spåndybde. 28
Geometri og kvalitet Førstevalg til aksialsporstikning 2. Af- og sporstikning ISO P Aksialsporstikning ISO N Aksialsporstikning Stål M -TF GC1125 Ikke-jernholdige metaller S -TF H13A Rustfrit stål K -TF GC2135 Varmebestandige legeringer (HRSA) H -TF GC1105 Støbejern -TF GC4225 Hærdet stål -S CB7015 Byg dit eget modulære sporstikningsværktøj på www.tool-builder.com 29
3. Gevinddrejning Gevinddrejning Udvendige systemer 1. CoroCut XS Stigningsområde 0.2 2 mm 2. CoroThread 266 Stigningsområde 0.5 8 mm, 32 3 t.p.i 1. 2. Invendige systemer 1. CoroTurn XS Stigningsområde 0.5 3 mm, 32-16 t.p.i. DMIN Ø4 mm (0.157 tomme) 2. CoroCut MB Stigningsområde 0.5 3 mm, 32-8 t.p.i. DMIN Ø10 mm (0.393 tomme) 3. CoroThread 266 Stigningsområde 0.5-8 mm, 32-3 t.p.i. DMIN Ø12 mm (0.472 tomme) 3. 2. 1. 30
Gevindformer Sandvik Coromant standardsortiment 3. Gevinddrejning Applikation Gevindform Gevindtype Forbindelse ISO metrisk, American UN Generel anvendelse Rørgevind Whitworth, British Standard (BSPT), American National, Pipe Threads, NPT, NPTF Fødevare- og brandslukningsindustrien Round DIN 405 Flyindustrien MJ, UNJ Olie og gas API rundt, API Buttress, VAM Bevægelse Generel anvendelse Trapezoid, ACME, Stub ACME CoroThread 266 Værktøjssystem, der er førstevalg til gevinddrejning Guide-railkobling mellem skæret og skærlejet eliminerer skærbevægelser, der skyldes variationer i skærekræfterne. CoroThread 266 leverer præcise og repeterbare gevindprofiler takket være skærets store stabilitet. 31
3. Gevinddrejning Værktøjets tilspændingsretning Et gevind kan fremstilles på flere forskellige måder. Spindlen kan rotere med uret eller mod uret, med værktøjstilspænding hen mod eller bort fra spændeenheden. Gevinddrejeværktøjet kan også anvendes i normal eller upside-down-position (sidstnævnte hjælper med at fjerne spåner). Den mest almindelige opspænding er markeret med grønt (nedenfor). Arbejde væk fra spændeenheden (pull threading) Ved at bruge værktøjer i højreudførelse til venstregevind (og omvendt) kan du reducere omkostningerne ved hjælp af en reduktion af værktøjslageret. Der skal bruges en negativ underlagsplatte i opspændinger markeret med rødt (nedenfor) Udvendig Indvendig Højregevind Venstregevind Højregevind Venstregevind Værktøj/skær i højreudførelse Værktøj/skær i venstreudførelse Værktøj/skær i højreudførelse Værktøj/skær i venstreudførelse Værktøj/skær i højreudførelse Værktøj/skær i venstreudførelse Værktøj/skær i højreudførelse Værktøj/skær i venstreudførelse Værktøj/skær i venstreudførelse Værktøj/skær i højreudførelse Værktøj/skær i venstreudførelse Værktøj/skær i højreudførelse Der skal anvendes en negativ underlagsplatte. Værktøj/skær i venstreudførelse Værktøj/skær i højreudførelse 32
3. Gevinddrejning Tilspændingsmetoder Modificeret flanketilspænding Den modificerede flansketilspænding er førstevalgsmetode, da den giver den længste værktøjslevetid og den bedste spånkontrol. De fleste CNC-maskiner har specielle gevinddrejningscyklusser. Eksempel: G92, G76, G71, G33 og G32 Til flanketilspænding kan det være G76, X48.0, Z-30.0, B57 (tilspændingsvinkel), D05 etc. Spånen genereres kun på den ene side af skæret, og det giver en fremragende spånkontrol Der er brug for færre overløb, da der overføres mindre varme til skæret Brug en tilspændingsvinkel på 1-5. Modstående flanketilspænding Tilspændingsretning Mest almindelig Til indvendig gevinddrejning Spånretning Spånretning Skæret kan skære med begge flanker spånen kan styres i begge retninger afhængig af, hvilken flanke der bruges. Bedre spånkontrol Det er med til at sikre kontinuerlig, problemfri bearbejdning uden ikke-planlagte stop. Radiel og inkrementel er andre, hyppigt anvendte metoder. 33
3. Gevinddrejning Skærtyper Fuldprofilskær Fordele: Skæret skærer den fulde gevindprofil Rod og top kontrolleres af skæret Afgratning ikke nødvendig Brug 0.05 0.07 mm (0.002 0.003 tomme) som bearbejdningstillæg Førstevalg Ulemper: Hvert skær kan kun skære en stigning. V-profilskær Fordele: Fleksibilitet, ét skær til flere stigninger Minimalt værktøjslager. Fleksibel Ulemper: Den udvendige/indvendige diameter skal drejes til den rigtige diameter før gevinddrejningen Gratdannelse Skærets næseradius er mindre for at dække stigningsområdet, og det reducerer værktøjslevetiden. Multi-point-skær Fordele: Svarer til fuldprofilskær, men med to spidser, der giver dobbelt produktivitet, osv. Meget høj produktivitetsgrad Dobbelt værktøjslevetid Produktiv Ulemper: Behøver stabile forhold som følge af de højere skærekræfter Behøver tilstrækkelig plads efter det sidste gevind for at få skærets sidste tand fri, så der genereres et fuldt gevind. 34
3. Gevinddrejning Geometri Geometri A Afrundet skærkant giver sikker og konsistent værktøjslevetid. Fuldprofil og V-profil God spånkontrol og skærkantsikkerhed. F-geometri Skarp skærkant Rene snit i klæbende eller deformationshærdende materialer Lave skærekræfter og god overfladekvalitet. Mindre løsægsdannelse. C-geometri Spånbrydning Optimal til stål med lavt kulstofindhold og lavtlegeret stål Maksimal spånkontrol; minimal overvågning påkrævet Høj sikkerhed ved alle former for gevindbearbejdning, især indvendig Høje skærekræfter Anvendes kun sammen med 1 modificeret flanketilspænding 35
3. Gevinddrejning Kvalitet Skærkvaliteten vælges primært i henhold til: Komponentmateriale Maskine (stabilitet, f.eks. god, gennemsnitlig eller dårlig). Varmebestandighed (slid) Førstevalg ISO P, M, K Førstevalg ISO M, S Gode Gennemsnitlig Vanskelige Brug kvaliteten GC1125 hvis der er brug for større varmebestandighed på grund af højere skærehastighed og længere indgrebstid. Brug kvaliteten GC1135 til sikker bearbejdning. H13A og CB7015 til ISO N- og H-materialer. Flankefrigang Spiralvinklen ϕ, afhænger af og refererer til diameteren (d) og stigningen (P) Skærets flankefrigang justeres ved at skifte underlagsplatten. Hældningsvinklen er lambda λ. Den mest almindelige hældningsvinkel er 1, hvilket er standard-underlagsplatten i værktøjsholderen. Flankefrigang 36
3. Gevinddrejning Underlagsplatte Skal justeres til den aktuelle gevindstigning og diameter Underlagsplatter fås fra -2º til 4º (1º-trin) Der fås underlagsplatter med negativ hældning, når der drejes venstregevind med værktøj i højreudførelse, og omvendt (pull-threading). Stigning (P) mm Gevind/tomme tan P λ = d x π Emne Diameter mm tomme Eksempel med en stigning på 6 mm og emne-ø 40 mm, der kræves en 3 underlagsplatte 5 gevind pr. tomme og et emne Ø4 tommer, der kræves en 1 underlagsplatte. 37
3. Gevinddrejning Applikationstips Afgratning af gevind Grater har tendens til at opstå ved starten af et gevind, før skæret skaber den fulde profil Foretag gevinddrejning på normal måde (1) Afgratning (2) foretages med standarddrejeværktøjer. Brug gevindcyklussen til den første 2/3 omdrejning Korrekt positionering af afgratningsskæret er vigtig. Flerløbet gevind Gevind med to eller flere parallelle gevindspor kræver to eller flere starter. Ledelængden på denne type gevind bliver så det dobbelte af stigningen for en et enkeltgevind. Det er vigtigt at anvende den rigtige underlagsplatte. Første gevindspor Ledelængde Andet gevindspor Tredje gevindspor Stigning Ledelængde Et flerløbet gevind med 3 starter 38
Avancerede materialer 4. Avancerede materialer Drejning af hårde/hærdede komponenter med CBN-skær Når man bruger en meget bred definition, handler drejning af hårde/hærdede komponenter (HPT) om hærdet stål ved 55 HRC og højere. Mange forskellige typer stål (kulstofstål, legeret stål, værktøjsstål, kuglelejestål, osv.) kan opnå en så høj hårdhed. HPT er normalt en sletbearbejdnings- eller semisletbearbejdningsproces med høj dimensionsnøjagtighed og store krav til overfladekvalitet. Et CBN-skær kan modstå de høje skæretemperaturer og -kræfter, og stadig bevare sin skærkant. Det er grunden til, at CBN giver en lang, konsistent værktøjslevetid og producerer komponenter med en fremragende overfladekvalitet. Sandvik Coromant tilbyder et omfattende program af unikke CBN-produkter til sletdrejning, sporstikning og gevinddrejning i hærdet stål. Valg af kvalitet Skærehastighed Krav til sejhed CB7015 CB7025 CB7525 Negativt skær Førstevalg Ægliniepræparering Positivt skær S01030 S0330 S01020 S0320 S01030 S0330 S01020 S0320 T01020 T0320 T01020 T0320 Hvorfor drejning af hårde/hærdede komponenter? Høj kvalitet Kortere produktionstid pr. komponent Procesfleksibilitet Lavere maskininvestering Mindre energibehov Mulighed for at eliminere kølevæske Lettere spånhåndtering Mulighed for at genbruge spåner. 39
4. Avancerede materialer Applikationstips Fasstørrelse En bred fas fordeler skærekræfterne over et større område, hvilket giver en mere robust skærkant, der kan klare højere tilspænding. Brug en stor fas, når processtabilitet og konsistent værktøjslevetid er de vigtigste faktorer. Hvis overfladekvalitet og dimensionsnøjagtighed er hovedkravene, vil en lille fas give bedre resultater. Skærekræfter og temperatur reduceres, med mindre risiko for vibrationer. Fasbredde Fasvinkel: 10 15 20 25 30 35 Nøjagtighed og formpræcision Fasvinkel Processtabilitet, værktøjslevetid Skærkanten Brug den størst mulige næseradius, baseret på dine proceskrav: Lille næseradius, f.eks. 0.2, 0.4 mm (1/128, 1/64 tomme) giver god spånbrydning En stor næseradius giver bedre overflade, større skærkantstyrke og derfor også længere værktøjslevetid. Wiperskær giver to muligheder for procesforbedringer: Bedre overfladekvalitet med konventionelle tilspændinger Samme overfladekvalitet med højere tilspænding. Xcel-skær muliggør høj tilspænding, 0.3 0.5 mm/o. (0.012 0.020 tomme/o.), samtidig med, at de stadig producerer en fin overfladekvalitet. 40
4. Avancerede materialer Forbered komponenten før hærdning Undgå grater Hold snævre dimensionstolerancer Reif og lav radier før hærdning Stabilt set-up Brug brede bløde bakker (ikke hårde kløer) Brug Coromant Capto Værktøjsholdere skal være i god stand. Strategi med to overløb En strategi med to overløb er sandsynligvis den bedste måde: Når set-up er ustabil Hvis der findes uensartethed i komponenten, eks. kast I tilfælde af høje krav til tolerance og overfladekvalitet Brug af kølevæske Tørbearbejdning er en af de mest betydningsfulde fordele ved drejning i hærdede materialer. Men i nogle situationer er kølevæske nødvendig, for eksempel: For at lette spånbrydningen For at kontrollere emnets termiske stabilitet Når der bearbejdes store komponenter (for at reducere varme). Kølevæsken skal altid anvendes som et ensartet flow over hele skærelængden. 41
5. Supplerende information Supplerende information Sådan vinder du produktivitetskapløbet Når det drejer sig om produktivitet, er det som ved bilvæddeløb vigtigt at holde en høj fart og at holde stoppene så få og så korte som muligt. At forstå din situation og tilbyde produktivitetsfremmende løsninger med udgangspunkt i dine udfordringer er det, som Sandvik Coromant er bedst til. Den totale produktivitet kan forbedres ved at forbedre bearbejdningseffektiviteten eller maskinudnyttelsen. Eller i nogle tilfælde - begge. P R O D UK T I V I T E T BEARBEJDNINGSEFFEKTIVITETET cm 3 /min. MASKINUDNYTTELSE % Bearbejdningseffektiviteten - kør stærkt! Bearbejdningseffektivitetet drejer sig om hastighed og stort spånvolumen. Men det er ikke effektivt at øge hastigheden, hvis der sker flere stop. For at opnå en høj produktivitet skal du bruge højtydende kvaliteter, hurtige metoder og ikke lade vibrationer sinke dig. Til høj hastighed: GC4325, GC4315 og Silent Tools. 42
5. Supplerende information Maskinudnyttelse - mere bearbejdningstid! Når du holder planlagte stop korte, får du et virkeligt produktivitetsboost. Manuelt værktøjsskift er tidskrævende og nogle gange virkelig tricky, især når du bruger maskiner med begrænset plads, eller når værktøjspositionen ikke er repeterbar. I værste fald kan det tage op til 10 minutter at få værktøjet på plads og opmålt. Til pitstop: Quick change med Coromant Capto og QS holdersystem. Ikke planlagte stop er virkelige tidsrøvere. Et fladt dæk ødelægger dine chancer for at vinde et billøb. På samme måde kan spånproblemer og værktøjsbrud i sandhed nedsætte effektiviteten i et værksted. For at holde dig på sporet: GC4325, GC4315, CoroTurn HP og Silent Tools. 43
5. Supplerende information Quick-change Quick-change-spændeenheder optimerer din udnyttelse af maskinen ved at reducere tiden både til opspænding og værktøjsskift betydeligt. Integrerede og 'bolt on' løsninger på standarddrejebænke. Coromant Capto direkte integreret i spindlen øger stabilitet og alsidighed. De samme værktøjer kan således anvendes i hele værkstedet, hvilket giver fleksibilitet, optimal stivhed og et minimum af værktøjslager. Modulfunktionen giver et mindre behov for dyre specialværktøjer med lange leveringstider: Fås i seks størrelser: C3-C10, diameter 32, 40, 50, 63, 80, og 100 mm. Højtrykskøling, fra maskine til skærkant, gennem værktøjet: Op til 400 bar (5802 psi) sammen med Coromant Capto HP-spændeenheder 44
CoroTurn SL 5. Supplerende information CoroTurn SL er et universelt modulært system af ud bore stæng er, Coromant Capto-adaptere og udskiftelige skærhoveder til opbygning af kundetilpassede værktøjer til forskellige typer af bearbejdningsapplikationer. Til almindelig drejning, af- & sporstikning og gevinddrejning. Den robuste, kobling mellem adapter og skærhoved kan, hvad angår ydelse, sammenlignes med et solidt værktøj hvad angår vibration og afbøjning. Skærhoveder med CoroTurn HP Silent Tools, vibrationsdæmpede adaptere i stål eller hårdmetal Quick Change i kombination med Coromant Capto SL-skærhoveder kombineret med CoroTurn SL-adaptere gør det muligt at bygge et stort udvalg af værktøjskombinationer Byg dit eget modulære værktøj på www.tool-builder.com. 45
5. Supplerende information CoroTurn HP Coroturn HP er et program af værktøjsholdere med præcisionskøling. Værktøjsholderen har faste dyser der giver bedre spånkontrol, processikkerhed og høj produktivitet, der forlænger værktøjslevetiden. CoroTurn HP udborestang CoroTurn HP-skaft Udborestænger til indvendig drejning Skaftholdere til udvendig drejning Quick-change i kombination med Coromant Capto Forlænget værktøjslevetid som følge af applikationstilpassede skær til T-Max P og CoroTurn 107. Integrerede dyser der afgiver præcise kølevæskestråler Kølevæsketrykområde: 5-275 bar (75-3990 psi) Antal dyser: 1-3. Meget præcise dyser retter kølevæsken nøjagtigt mod skærezonen. 46
5. Supplerende information Af- og sporstikning - plug and play-køling CoroCut QD and CoroCut 1-2, afstikningsblade og skaftværktøjer fås med plug and play-køling, der er let at tilslutte. Stor præcision på kølevand, over og under skær, giver bedre spånkontrol, overfladekvalitet og værktøjslevetid Tislutningslanger eller -rør behøves ikke Der fås adaptere til de fleste maskintyper. EasyFix EasyFix-bøsninger reducerer opspændingstiden, når du bruger cylindriske udborestænger. En fjederbelastet kugle garanterer korrekt centerhøjde. Et eksisterende kølesystem kan anvendes En metallisk forsegling sikrer en god ydelse ved højt kølevæsketryk EasyFix-bøsninger passer til alle cylindriske udborestænger. 47
5. Supplerende information Silent Tools Silent Tools-adaptere minimerer vibrationer vha. en dæmper inde i værktøjet, der opretholder en god produktivitet og snævre tolerancer selv med lange udhæng. Adapteren kan kombineres med forskellige CoroTurn SLskærhoveder. Maks., anbefalet udhæng: Borestang materiale Drejning Sporstikning Gevinddrejning Stål 4 x DMM 3 x DMM 3 x DMM Hårdmetal 6 x DMM 6 x DMM 6 x DMM Stål, vibrationsdæmpet 10 x DMM 5 x DMM* 5 x DMM* Hårdmetalforstærket, 14 x DMM 7 x DMM 7 x DMM vibrations- dæmpet *570-4C-stænger Udhæng på op til 10 x DMM løses normalt ved at anvende en vibrationsdæmpet udborestang i stål til at gennemføre en tilstrækkeligt god proces. Udhæng over 10 x DMM kræver en hårdmetalforstærket, vibrationsdæmpet udborestang for at reducere radial afbøjning og vibrationer. Indvendig drejning er meget følsom over for vibrationer. Minimér værktøjsudhænget, og vælg den størst mulige borestangsdiameter for at opnå den bedst mulige stabilitet og nøjagtighed. Til indvendig drejning med vibrationsdæmpede ståludborestænger er førstevalget stænger af typen 570-3C. Til sporstikning og gevinddrejning, hvor de radiale kræfter er højere end ved drejning, er den anbefalde stangtype 570-4C. 48
Slidoptimering 3. Skærehastighed - v c m/min (ft/min) 2. 6. 1. 4. 5. Tilspænding - f n mm/o. (tomme/o.) 1. 2. 3. 4. 5. 6. Fasslid (abrasivt) Plastisk deformation (tryk fra siden og ind) Grubeslid Plastisk deformation (tryk oppe fra og ned) Udflisning Løsægsdannelse Foretrukket slid af hensyn til forudsigelig værktøjslevetid Information om slidtyper på bagsiden
Slidtyper 1. For stort eller hurtigt opstået flankeslid Årsag Løsning Skærehastigheden for høj Utilstrækkelig slidstyrke For sej kvalitet Manglende køling Nedsæt skærehastigheden Vælg en mere slidstærk kvalitet Øg kølevæsketilførslen 2. Plastisk deformation (tryk fra siden og ind) Årsag Løsning Skæretemperaturen for høj. Manglende køling Reducer skærehastigheden (eller tilspændingen) Vælg en mere slidstærk kvalitet Øg kølevæsketilførslen Årsag Løsning For høj skærehastighed og/ eller tilspænding For sej kvalitet Reducer skærehastigheden eller tilspændingen Vælg en positiv skærgeometri Vælg en mere slidstærk kvalitet 3. Grubeslid 4. Plastisk deformation (tryk oppe fra og ned) Årsag Løsning Skæretemperaturen for høj. Manglende køling Reducer tilspændingen (eller skærehastigheden) Vælg en mere slidstærk kvalitet Øg kølevæsketilførslen Årsag Løsning Ustabile forhold For hård kvalitet For svag geometri Vælg en sejere kvalitet Vælg en geometri til et højere tilspændingsområde Reducer udhænget Kontrollér centerhøjden. 5. Udflisning 6. Løsægsdannelse Årsag Løsning For lav skæretemperatur Klæbende emnemateriale. Øg skærehastighed eller tilspænding. Vælg en skarpere skærkant geometri