- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 75. 1945 /
460

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 16. 21 april 1945 - Djupkylning vid spånbildande verktygsmaskiner, av G L

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

460

TEKNISK TIDSKRIFT

Fig. 1. Ökning av utslitningstiden genom kylning med okyld
vätska; v skärhastighet, t skär stålstemperatur, T
utslitningstid.

Djupkylning vid spånbildande verktygsmaskiner. De

vid spånbildande verktygsmaskiner använda kylvätskorna
ha som regel rumstemperatur eller något tiotal grader
däröver. Vid djupkylningsförfarandet ger man kylvätskan
en temperatur, som betydligt understiger
rumstemperaturen. Man har härigenom uppnått ända upp till 100 %
förlängning av utslitningstiden för det skärande verktyget.

En verktygsmaskins prestationsförmåga bestämmes i
huvudsak av verktygets förmåga att motstå påfrestningarna
vid spånavskiljandet. Stox-a ansträngningar ha nedlagts på
att utfinna de gynnsammaste skärbetingelserna, liksom på
att tillverka skärstål av lämpligaste material. I det första
hänseendet torde förbättringsmöjligheterna vara
begränsade, i det andra ha stora framsteg gjorts genom
införandet av hårdmetallverktyg. Den senare förbättringen
förutsätter dock som regel ändrat utförande av maskinerna.

En återstående väg att öka det skärande verktygets
motståndskraft är att tillsätta ett lämpligt kyl- och
smörjmedel. Redan genom tillsats av en ringa mängd vätska med
lämpliga egenskaper fås betydligt ökad skärtid. ökning av
mängden tillförd vätska ger dock, sedan ett gynnsamt
värde uppnåtts, endast ringa ytterligare förbättring.
Däremot inträder en avgjord förbättring om vätskan kyles.

Den exempelvis till en svarv tillförda energin förbrukas
i huvudsak — bortsett från tomgångsförlusterna — vid
själva skärarbetet och övergår därvid till värme, varvid
detta, om ingen vätskekylning förekommer, fördelar sig
med ungefär en tredjedel på arbetsstycket och två
tredjedelar på det avskilda spånet. Genom verktyget avgår
endast ett par procent av den tillförda energin. Av större
betydelse än de förekommande värmemängderna är
emellertid den med dem sammanhängande
temperaturfördelningen. Många undersökningar ha gjorts häröver, och
temperaturen vid skärstålets spets har uppmätts till 550—700°
med ett temperaturfall för den närmaste millimetern av
ca 200°. Förutom den mekaniska påkänningen är spetsen
alltså utsatt för kraftiga värmespänningar samtidigt som
den höga temperaturen påverkar dess motståndsförmåga.

Schematiskt kan den normala kylvätskans förlängning av
utslitningstiden för ett givet verktyg a vid ett visst
arbetsmaterial B anges genom diagrammet, fig. 1. Med särskild
nedkylning av kylvätskan erhålles en ytterligare
temperatursänkning av verktygsspetsen, och samtidigt inträder
genom kylningen förändrade egenskaper hos såväl verktyg
som arbetsstycke. Dessa förändringar inverka båda
gynnsamt på utslitningstiden, vilket schematiskt demonstreras
av fig. 2, där indices NK och TK representera
egenskaperna vid vanlig kylvätska, respektive särskilt kyld vätska.
Förbättringen kan allt efter önskan tillgodogöras i form
av längre utslitningstid eller högre skärhastighet.

De ovan angivna förändringarna hos verktyg och
arbetsstycke, föranledda av nedkylningen under rumstemperatur,
äro givetvis beroende av materialens art. Någon material-

egenskap som direkt anger arbetsstyckets bearbetbarhet
respektive verktygets hållbarhet finnes icke. Vad
arbetsstycket beträffar ger dock slagsegheten en god bild av
bearbetbarheten i det att minskad slagseghet svarar mot
ökad bearbetbarhet. Fig. 3 visar slagseghetens variation
med temperaturen för ett antal stålsorter. Även för många
metaller, t.ex. zink—aluminium-legeringar, faller vid
rumstemperatur slagsegheten starkt med temperaturen.

För verktygsstålet ger Brinell-hårdheten en anvisning om
materialets motståndskraft. Som bekant råder ett intimt
samband mellan denna hårdhet och temperaturen på så
sätt att hårdheten först långsamt och sedan från en viss
temperatur hastigt avtar. För snabbstål ligger denna punkt
vid 600 och för kolstål vid ungefär 300°. Även kylvätskans
smörjande egenskaper röna ett förmånligt inflytande av
den låga temperaturen. Prov ha visat att hårdmetall
utsättes för betydligt mindre nötning vid kylning med
5-gradigt än med 18-gradigt kylmedel.

Ett antal prov har utförts med olika material och
verktyg. Den uppnådda ökningen av utslitningstiden varierar
mellan 20 och 100 %. Om utslitningstiden hålles
oförändrad kan i stället avverkningen ökas, varvid stegringar
upp till 30 % fås. En beaktansvärd vinst är även att större
ytjämnhet erhålles. Vid oljekylning kan vidare tunnare
olja användas och denna låter sig sedan lättare återvinnas
ur spånet. En undersökning visar att kylningen inte ens
vid snäva toleranser behöver vålla några svårigheter ur
måttnoggrannhetssynpunkt.

Vätskans kylning fordrar en kylmaskin med lämplig

Fig. 2. Ytterligare ökning av utslitningstiden genom kylning
med kyld vätska.

kgm/cm’

Fig. 3.
Slagseg-het hos vissa
stålsorter, a hårt *
kolstål, b medelhårt kolstål, c mjukt kolstål, d Ni—Cr-stål
ur grova provstycken, ’e Ni—Cr-stål ur tunna stänger.

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Dec 12 02:30:09 2023 (aronsson) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/tektid/1945/0472.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free