Työstöarvot

Oikeiden työstöarvojen valinta koneistuksessa on keskeisessä asemassa tehokkuuden ja laadun varmistamiseksi. Työstöarvoihin kuuluvat leikkausnopeus, syöttö ja lastun paksuus, jotka vaikuttavat suoraan työstettävän kappaleen pinnanlaatuun, työkalun kestoikään ja työstöaikaan. Työstettävän materiaalin lujuus ja sitkeys ovat merkittäviä tekijöitä, jotka vaikuttavat oikeisiin työstöarvoihin - kovemmat materiaalit vaativat hitaampaa leikkuunopeutta. Työstökoneen ominaisuudet rajoittavat usein oikeiden työstöarvojen valintaa – suuret syötöt ja lastunpaksuudet vaativat tukevan koneen ja tehokkaan karan, suuret leikkuunopeudet vaativat suuria pyörimisnopeuksia. Tämän lisäksi työkalun tyyppi, geometria ja materiaali sekä lastuamisnesteen käyttö vaikuttavat optimaalisten työstöarvojen määritykseen. Näiden tekijöiden huomioon ottaminen varmistaa tuottavuuden ja parhaan mahdollisen tuloksen.

Karanopeus, n

n=vc1000πDc

Karanopeus on keskeinen tekijä työstettäessä erilaisia materiaaleja. Karanopeus ilmaisee kuinka monta kertaa pyörivä työkalu tai sorvattava kappale tekee täyden kierroksen itsensä ympäri minuutin aikana. Tämä nopeus vaikuttaa suoraan työstön laatuun, tehokkuuteen ja työkalun kulumiseen. Oikean karanopeuden valinta riippuu työstettävästä materiaalista, työkalun koosta ja lastuamisnopeudesta. Liian korkea karanopeus voi johtaa työkalun nopeampaan kulumiseen ja huonoon työstöjälkeen, kun taas liian matala nopeus voi alentaa tehokkuutta ja aiheuttaa työkaluun irtosärmää.

Lastuamisnopeus, vc

vc=Dcπn1000

Lastuamisnopeus määrittelee, kuinka nopeasti työkalun leikkuusärmä etenee materiaalin pinnalla työstön aikana. Lastuamisnopeuden yksikkö on metriä minuutissa (m/min) ja se kertoo kuinka monta metriä työkalun leikkuusärmä kulkee materiaalin pinnalla yhden minuutin aikana. Tämä nopeus vaikuttaa suoraan työstöprosessin tehokkuuteen ja lopputuotteen laatuun sekä työkalun kestoikään.

Pöytäsyöttö, vf

vf=fznzc

Pöytäsyöttö on keskeinen käsite jyrsinnässä ja sillä tarkoitetaan matkaa, jonka työkalu liikkuu suhteessa työstökoneen pöytään yhden minuutin aikana. Tämä vaikuttaa suoraan työstön tehokkuuteen ja laatuun. Mitä suurempi pöytäsyöttö, sitä nopeammin työkalu etenee, mikä voi parantaa työstöaikaa, mutta liian suuri syöttönopeus voi johtaa työkalun kulumiseen ja työstöpinnan laadun heikkenemiseen.

Hammaskohtainen syöttö, fz

fz=vfnzc

Hammaskohtainen syöttö on termi, jota käytetään jyrsinnässä kuvailemaan työkalun leikkuusärmän liikkumaa etäisyyttä yhden kierroksen aikana. Optimaalisen hammaskohtaisen syötössä tulee huomioida työstettävä materiaali, työkalun tyyppi ja materiaali sekä lastuamistapahtuman lastuamisleveys.

Lastuvirta jyrsinnässä, Q

Q=apaevf1000

Lastuvirta on keskeinen suure koneistuksessa, sillä se kuvaa kuinka paljon materiaalia poistetaan työkappaleesta tietyssä ajassa. Suurempi lastuvirta tarkoittaa tehokkaampaa aineenpoistoa. Lastuvirran optimointi voi merkittävästi parantaa työstöprosessin taloudellisuutta ja laatua. Kun lastuvirta on tasapainossa käytettävän työstökoneen kapasiteetin ja työkappaleen materiaalin kanssa, voidaan saavuttaa optimaaliset työstöolosuhteet, vähentää työkalun kulumista ja parantaa valmistettavien osien laatua.

Keskilastunpaksuus, hm

hm=fzaeDc

Keskilastunpaksuus kertoo todellisen lastun paksuuden sivujyrsinnässä ja se vaikuttaa suoraan työstettävän kappaleen laatuun, jyrsimen kulumiseen ja työstöaikaan. Keskilastunpaksuuden optimointi auttaa saavuttamaan tehokkaamman ja taloudellisemman koneistuksen. Keskilastunpaksuuden ymmärtäminen ja hallinta mahdollistavat paremman pinnanlaadun ja paremman työkalun kestoiän. Keskilastunpaksuus on avainasemassa, kun pyritään parantamaan jyrsinnän suorituskykyä ja vähentämään tuotantokuluja.


Koneistuksessa yleisimmin käytetyt suureet helpottavat oikeiden työstöarvojen hallintaa

Dc = Pyörimishalkaisija, mm
ap = Lastunpaksuus, mm
ae = Lastun sivusiirto, mm
vc = Lastuamisnopeus, m/min
n = Karanopeus, 1/mm
zc = Hampaiden lukumäärä, kpl
fn = Syöttö, mm/r
fz = Hammaskohtainen syöttö, mm
vf = Pöytäsyöttö, mm/min
Rɛ = Nirkonsäde, mm
hm = Keskilastunpaksuus, mm
Q = Lastuvirta, cm3/min
Ra = Pinnankarheuden keskipoikkeama, µm