Jyrsintäongelmien ratkaisua

Värinä

• Työkalun/työkappaleen kiinnitys heikko

• Arvioi lastuamisvoimien suunta ja järjestä kappaleelle riittävä tuki tai paranna kiinnitystä
• Pienennä lastuamisvoimia vähentämällä lastuamissyvyyttä, a_p
• Käytä harvaa teräjakoa ja differentiaalijakoa sekä positiivisempia teriä
• Käytä geometriaa, jossa on pieni nirkonsäde ja pieni tasoviiste
• Käytä hienorakeista, pinnoittamatonta terälaatua tai ohuempaa pinnoitetta
• Vältä koneistamasta kappaleen heikosti tuettuja osia

• Aksiaalisuunnassa heikko työkappale

• Harkitse kulmajyrsimen (90°:n asetuskulma) ja positiivisen terägeometrian käyttöä
• Käytä L-geometriaa
• Vähennä aksiaalisia lastuamisvoimia pienentämällä lastuamissyvyyttä sekä käyttämällä pienempää nirkonsädettä ja tasoviistettä
• Käytä harvaa teräjakoa ja differentiaalijakoa
• Tarkista työkalun kuluneisuus
• Tarkista pitimen heitto
• Paranna työkalun kiinnitystä

• Työkalun vapaapituus liian pitkä

• Minimoi vapaapituus
• Käytä harvaa teräjakoa ja differentiaalijakoa
• Tasapainota radiaaliset ja aksiaaliset lastuamisvoimat käyttämällä 45°:n asetuskulmaa, suurta nirkonsädettä tai pyöreäteräistä jyrsintä
• Suurenna hammassyöttöä
• Käytä kevyesti lastuavaa geometriaa
• Pienennä aksiaalista lastuamissyvyyttä, a_f
• Käytä viimeistelyssä vastajyrsintää
• Käytä ylikokoisia jyrsimiä ja Coromant Capto® -pitimiä
• Kovametalliset varsijyrsimet ja vaihtoteräpääjyrsimet: kokeile harvateräisempää jyrsintä ja/tai isompaa kierukkakulmaa

• Kulmajyrsintä heikolla karalla

• Käytä mahdollisimman pienihalkaisijaista jyrsintä
• Käytä positiivista, kevytleikkuista jyrsintä ja teriä
• Kokeile vastajyrsintää
• Varmista, ettei kara taivu liikaa

• Epätasainen pöytäsyöttö

• Kokeile vastajyrsintää
• Kiristä koneen syöttökoneisto: säädä syöttöruuvi (CNC-koneet)
• Jos käytössä on perinteinen kone, säädä lukitusruuvi tai vaihda kuularuuvi

• Lastuamisarvot

• Pienennä lastuamisnopeutta, v_c
• Suurenna syöttöä, f_z
• Muuta lastuamissyvyyttä, a_p

• Heikko tukevuus

• Pienennä vapaapituutta
• Paranna tukevuutta

• Värinää nurkissa

• Ohjelmoi isot nurkan pyöristyssäteet ja pienennä syöttöä

Lastutukokset
Yleinen ongelma umpiurien jyrsinnässä –
eritoten pitkälastuisilla materiaaleilla

• Terien nirkot vaurioituvat
• Särmissä murtumia, terärikko
• Lastujen uudelleenleikkautuminen

• Tehosta lastunpoistoa käyttämällä runsasta ja tarkkaan suunnattua lastuamisneste- tai paineilmasuihkua
• Pienennä syöttöä, f_z
• Jaa syvät koneistukset useaan ylimenoon
• Syvät urat: kokeile vastajyrsintää
• Käytä harvaa teräjakoa
• Käytä täyskovametallista varsijyrsintä tai vaihtoteräpääjyrsintä, jossa on kaksi tai korkeintaan kolme terää ja/tai iso kierukkakulma

Lastujen uudelleenleikkautuminen
Ilmenee umpiurien ja taskujen jyrsinnässä –
eritoten titaanin koneistuksessa. Yleinen myös jyrsittäessä syviä syvennyksiä ja taskuja pystykaraisella koneella.

• Teräsärmien murtumat
• Lyhentää terien kestoikää ja heikentää koneistuksen varmuutta
• Lastutukokset

• Käytä lastujen tehokkaaseen poistoon paineilmaa tai runsasta lastuamisnesteen syöttöä – mieluiten työkalun läpi
• Vaihda jyrsimen paikkaa ja työstörataa
• Pienennä syöttöä, f_z
• Jaa syvät koneistukset useaan ylimenoon

Heikko pinnankarheus

• Liian suuri syöttö kierrosta kohti

• Muuta jyrsimen aksiaalista paikoitusta tai tarkista jyrsin mittaterillä. Tarkista terien korkeus mittakellolla
• Tarkista karan heitto ja jyrsimen kiinnityspinnat
• Pienennä kierroskohtaista syöttöä niin, että se on korkeintaan 70 % tasoviisteen leveydestä
• Jos mahdollista, käytä viimeistelyyn wiper-teriä

• Värinät

• Irtosärmän muodostus

• Lisää lastuamisnopeutta, v_c, jotta lämpötila nousee
• Älä käytä lastuamisnestettä
• Käytä teräväsärmäisiä teriä, joissa on sileä rintapinta
• Käytä positiivista terägeometriaa
• Kokeile cermet-laatua ja isompia lastuamisarvoja

• Lastujen uudelleen leikkautuminen

• Tarkista karan heitto (noin 0.10 mm/1000 mm [0.004 in/39.370 in])
• Karan aksiaaliheitto, TIR, saa olla viimeistelyssä korkeintaan 7 mikrometriä
• Vähennä radiaalisia lastuamisvoimia (pienennä lastuamissyvyyttä, a_p)
• Pienennä jyrsimen halkaisijaa
• Tarkista tasoviisteiden ja wiper-terien samansuuntaisuus (eivät saa nousta ”varpailleen” tai ”kannoilleen”)
• Varmista, ettei jyrsimessä ole heittoa – säädä kiinnityspinnat

• Työkappaleen säröily

• Pienennä syöttöä, f_z
• Käytä tiheää tai erittäin tiheää teräjakoa
• Muuta jyrsimen paikoitusta niin, että lastut ovat ohuempia terän tullessa ulos kappaleesta
• Käytä sopivampaa asetuskulmaa (45°) ja kevyemmin lastuavaa geometriaa
• Käytä terävää geometriaa
• Seuraa, ettei viistekuluminen pääse liialliseksi

Jäysteenmuodostus

• Riippuu lastuttavasta aineesta – kuumalujat superseokset/ruostumaton teräs
• Pääasiallisin kulumismuoto on lovikuluminen

• Käytä isoa nirkonsädettä, jotta asetuskulmasta tulee pieni
• Pidä lastuamissyvyys nirkonsädettä pienempänä
• a_p = 0.5 x säde

Koneteho

Ota huomioon, että koneen teho voi laskea, jos kierrosluku on liian pieni.

Jyrsinnässä tehontarve riippuu seuraavista tekijöistä:

• Poistettava ainemäärä
• Keskilastunpaksuus
• Jyrsimen/terien geometria
• Jyrsimen nopeus

• Vaihda teräjako tiheästä harvaksi, ts. vähennä terien määrää
• Positiivinen jyrsin on konetehon kannalta negatiivista taloudellisempi
• Pienennä mieluummin lastuamisnopeutta kuin pöytäsyöttöä
• Käytä pienempää jyrsintä ja useaa ylimenoa
• Pienennä lastuamissyvyyttä, a_p

Viistekuluminen
Nopea kuluminen, joka huonontaa pinnankarheutta tai kappaleen mittatarkkuutta.

• Liian suuri lastuamisnopeus
• Riittämätön kulumiskestävyys
• Liian pieni syöttö, f_z

• Pienennä lastuamisnopeutta, v_c
• Valitse kulumiskestävämpi laatu
• Suurenna syöttöä, f_z

Viistekuluminen
Terien kestoikää lyhentävä liiallinen kuluminen

• Värinät
• Lastujen uudelleenleikkautuminen
• Jäysteen muodostuminen työkappaleeseen
• Huonontaa pinnankarheutta
• Lämmön kehittyminen
• Liiallinen melu

• Suurenna syöttöä, f_z
• Käytä myötäjyrsintää
• Tehosta lastunpoistoa paineilmalla
• Noudata lastuamisarvosuosituksia

Viistekuluminen
Nirkkoja vaurioittava liiallinen kuluminen

• Työkalun heitto
• Värinät
• Terien lyhyt kestoikä
• Huono pinnankarheus
• Liiallinen melu
• Liian suuret radiaalivoimat

• Pienennä heitto alle 0.02 mm:iin (0.0008 in)
• Tarkista istukka ja holkki
• Minimoi työkalun vapaapituus
• Pienennä lastuavien terien lukumäärää
• Käytä halkaisijaltaan suurempaa työkalua
• Kovametalliset varsijyrsimet ja vaihtoteräpääjyrsimet: kokeile isompaa kierukkakulmaa (g_p ≥ 45°)
• Jaa aksiaalinen lastuamissyvyys, a_p, useampaan ylimenoon
• Pienennä syöttöä, f_z
• Pienennä lastuamisnopeutta, v_c
• Suurnopeuskoneistuksessa on käytettävä pientä lastuamissyvyyttä
• Paranna työkalun ja työkappaleen kiinnitystä

Kuoppakuluminen
Teräsärmää heikentävä liiallinen kuluma. Takasärmän rikkoutuminen huonontaa pinnankarheutta.

• Rintapinnan liian korkeista lämpötiloista johtuva diffuusiokuluma

• Valitse Al203-pinnoitteinen laatu
• Valitse positiivinen geometria
• Vähennä nopeutta, jotta lämpötila alenee, ja pienennä sitten syöttöä

Plastinen muodonmuutos
Särmän tai päästöpinnan painauma
vaikeuttaa lastunhallintaa, huonontaa pinnankarheutta
ja voi johtaa terärikkoon.

• Lastuamisessa syntyvä lämpötila ja paine ovat liian korkeita

• Valitse kulumiskestävämpi (kovempi) laatu
• Pienennä lastuamisnopeutta, v_c
• Pienennä syöttöä, f_z

Murtumat
Teräsärmän ei-lastuava osa vaurioituu lastuhakkauman vuoksi. Sekä terän ylä- että tukipinta voivat vaurioitua, jolloin seurauksena on huono pinta ja liiallinen viistekuluminen.

• Lastut taipuvat teräsärmää vasten

• Valitse sitkeämpi laatu
• Valitse terä, jossa on vahvempi teräsärmä
• Nosta lastuamisnopeutta, v_c
• Valitse positiivinen geometria
• Pienennä syöttöä lastuamisen alussa
• Paranna tukevuutta

Murtumat
Pieni teräsärmän murtuma (säröily),
joka huonontaa koneistettavan pinnan laatua ja aiheuttaa voimakasta viistekulumista.

• Laatu liian hauras
• Terägeometria liian heikko
• Irtosärmä

• Valitse sitkeämpi laatu
• Valitse geometrialtaan vahvempi terä
• Lisää lastuamisnopeutta, v_c, tai valitse positiivinen geometria
• Pienennä syöttöä lastuamisen alussa

Lovikuluma
Lovikuluma, joka huonontaa pinnankarheutta ja aiheuttaa särmän rikkoutumisvaaran.

• Työstökarkenevat aineet
• Taos-/valupinta tai valssihilse

• Pienennä lastuamisnopeutta, v_c
• Valitse sitkeämpi laatu
• Valitse vahvempi geometria
• Valitse asetuskulma, joka on lähempänä 45:tä astetta
• Käytä pyöreitä teriä
• Lastuamissyvyyden a_p vaihteleminen hidastaa kulumista

Lämpösäröt
Lämpötilan vaihtelusta aiheutuvat pienet säröt
kohtisuorassa teräsärmään nähden aiheuttavat säröilyä ja heikentävät pinnankarheutta.

• Hakkaava koneistus
• Vaihteleva lastuamisnesteen syöttö

• Valitse sitkeämpi laatu, joka kestää paremmin lämpöshokkeja
• Lastuamisnestettä tulee käyttää joko runsaasti tai ei lainkaan

Irtosärmä
Särmään hitsautuva materiaali, joka heikentää pinnankarheutta ja aiheuttaa teräsärmään reunamurtumia irrotessaan terän pinnasta.

• Teräsärmän lämpötila on liian alhainen
• Lastuttava materiaali on erittäin ”tahmeaa”, esim. niukkahiilinen teräs, ruostumaton teräs ja alumiini

• Lisää lastuamisnopeutta, v_c
• Vaihda sopivampaan geometriaan

Irtosärmä
Työkappaleesta hitsautuu ainetta terän pintaan

• Pieni lastuamisnopeus, v_c
• Pieni syöttö, f_z
• Negatiivinen terägeometria
• Huono pinnankarheus

• Lisää lastuamisnopeutta, v_c
• Suurenna syöttöä, f_z
• Valitse positiivinen geometria
• Käytä öljysumua tai lastuamisnestettä