Mekanikerpermen : Sponfraskillende bearbeiding 8200412792 [PDF]

Zitiervorschau

Håvard Bergland

NB Rana Depotbiblioteke;

Mekanikerpermen Sponfraskillende bearbeiding

U niversitetsforlaget

© Universitetsforlaget AS 1994

ISBN 82-00-41279-2 1. utgave 4. opplag © Gyldendal Norsk Forlag AS 2000

Det må ikke kopieres fra denne boka i strid med åndsverkloven og fotografiloven eller i strid med avtaler om kopiering inngått med Kopinor, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk. Godkjent av Nasjonalt læremiddelsenter i februar 1994 til bruk i den videregående skolen.

Forfatteren har mottatt støtte fra Norsk Faglitterært Fond.

Illustrasjoner: Håvard Bergland, Bjørn Norheim, Evy Neergaard Omslag: Tor Berglie Trykk: PDC Tangen as, 1930 Aurskog 2000

Forord

Denne boka, Sponfraskillende bearbeiding, er en del av læremidlet Mekanikerpermen. Den er skrevet for grunnkurs meka­ niske fag i den videregående skolen, men vil også være aktuell for andre som ønsker en innføring i emnet eller ønsker opp­ læring i en enkelt modul i læreplanen.

Den totale læremiddelpakken Mekanikerpermen dekker fa­ gene • Sponfraskillende bearbeiding (modulene 1 og 2) • Sammenføyningsmetoder (modulene 3 og 4) • Elektroteknikk med elektriske styringer (modulene 5 og 6) • Montering og reparasjonsteknikk med hydraulikk og pneumatikk (modulene 7, 8 og 9) Disse fire bøkene foreligger samlet i en perm, men selges også enkeltvis. Modul 10 Tegning er dekket i en separat lærebok: Tegning og tegningslesing.

I tillegg foreligger det en øvingsbok med praktiske øvinger og prosjektoppgaver og en tabell- og formelsamling. Teori og praksis er knyttet sammen slik at eleven etter hvert også blir fortrolig med hvordan en del arbeidsoppgaver skal ut­ føres i praksis, med andre ord deler av arbeidsteknikken er inte­ grert i teorien. Når eleven arbeider med de praktiske verkstedøvingene og prosjektoppgavene skal han kunne finne fram til og bruke disse kunnskapene for å løse oppgavene. Boka Sponfraskillende bearbeiding dekker målene og hoved­ momentene i faget etter læreplanen for grunnkurs mekaniske fag.

Det er flere typer oppgaver i læreverket, blant annet repetisjonsspørsmål og øvingsoppgaver der elevene kan vise om de har for­ stått og kan bruke stoffet i nye sammenhenger.

Boka inneholder en arbeidsplan for eleven - Elevplan. Den skal være til hjelp i planleggingen og gjennomføringen av opp­ læringen, både den teoretiske og den praktiske. Etter hvert som teoristoffet og øvingsoppgavene blir gjennomgått, kan eleven krysse av i Elevplanen. Slik kan både eleven og læreren kon­ trollere hva som er gjennomgått, og hva som gjenstår. Det gir eleven en god oversikt over egen læring og framgang.

For å dekke læreplanens intensjoner har læreboka blitt omfat­ tende. Lærestoffet kan til tider virke for stort. For å nå målene slik de uttrykkes i læreplanen, har jeg tatt med stoff som ikke er nevnt direkte, men som jeg anser nødvendig for å legge et godt grunnlag for innlæringen og den videre opplæringen i faget. Læremidlet er lagt opp slik at eleven oppmuntres til å arbeide aktivt og selvstendig med teori, øvingsoppgaver og praktiske øvinger.

Hamar, januar 1994 Håvard Bergland

Innhold Til eleven ....................................................................................... 9 Elevplan ....................................................................................... 10 1 Sponfraskillende bearbeiding - generelt............................ 13 Litt historie.................................................................................... 14 Innledning .................................................................................... 16 Vinkler på skjæreverktøy (eggeometri)................................17 Skjæredata................................................................................ 18 Arbeidsprosessen ved sponskjærende bearbeiding........... 19 Arbeidsmiljø ................................................................................ 20 Støy ........................................................................................... 21 Olje og miljø ............................................................................ 23 Repetisjonsspørsmål ................................................................. 25

2 Filing og saging/kapping........................................................ 27 Filing ............................................................................................. 28 Håndfiler .................................................................................. 29 Roterende filer ........................................................................ 31 Meisling......................................................................................... 32 Saging/kapping............................................................................ 33 Håndsaging.............................................................................. 33 Maskinsaging .......................................................................... 34 Kappsliping.............................................................................. 38 Repetisjonsspørsmål ................................................................. 39 3 Boring......................................................................................... 41 Boremaskiner .............................................................................. 42 Benkeboremaskin................................................................... 43 Søyleboremaskin.....................................................................43 Håndboremaskiner (driller).................................................. 44 Boreverktøy..................................................................................45 Spiralbor .................................................................................. 45 Oppspenning av bor ................................................................... 46 Verktøykonuser...................................................................... 47 Borchuck..................................................................................48 Repetisjonsspørsmål.............................................................. 48 Oppmerking for boring .......................................................... 49 Oppspenning av arbeidsstykket ........................................... 49 Bruk av spiralbor ..................................................................... 51 Sliping av bor....................................................................... 52 Forboring............................................................................... 54 Kjøling og smøring .............................................................. 55

Skjæredata for boring.............................................................. 56 Skjærehastighet og omdreiningstall ................................. 56 Mating .................................................................................... 58 Forsenking.................................................................................. 59 Konisk forsenker................................................................... 59 Sylindrisk forsenker.............................................................. 60 Brotsjing...................................................................................... 60 Flerskjærsbor ......................................................................... 61 Brotsj........................................................................................ 61 Gjenging...................................................................................... 63 Gjenging med gjengetapp.................................................... 64 Gjengeapparat ....................................................................... 65 Kjøle- og smøremiddel for gjenging i maskin .................. 65 Repetisjonsspørsmål ............................................................... 67

4 Dreiing .................................................................................. 69 Manuell dreiebenk..................................................................... 71 Maskinstativ med vange ...................................................... 72 Spindeldokka......................................................................... 73 Sleideføringene ..................................................................... 75 Bakdokka .............................................................................. 77 Oppspenning av dreiestål ........................................................ 80 Stålholder .............................................................................. 80 Verktøyholder ....................................................................... 82 Repetisjonsspørsmål ............................................................... 82 Oppspenning av arbeidsstykker ........................................... 83 Oppspenning i chuck.......................................................... 83 Oppspenning mellom chuck og bakdokke ..................... 85 Oppspenning mellom senterspisser................................. 86 Oppspenning i bakkskive.................................................. 87 Repetisjonsspørsmål ............................................................... 90 Dreiestål ...................................................................................... 91 Materialer i dreiestål............................................................. 91 Vinkler på dreiestål ............................................................. 92 Sponformer............................................................................ 96 Repetisjonsspørsmål ............................................................... 97 Dreieoperasjoner og dreieståltyper......................................... 97 Lengdedreiing (Z-retning) .................................................. 98 Plandreiing (X-retning) ...................................................... 98 Profildreiing ......................................................................... 99 Avstikking og sporstikking.................................................. 100 Dreiestål til innvendig dreiing ............................................ 101 Skjæredata ved dreiing............................................................. 105 Skjærehastighet ..................................................................... 105 Mating..................................................................................... 106 Kuttdybde .............................................................................. 107 Overflateruhet .......................................................................108 Kjøling ......................................................................................... 110 Hardmetall .................................................................................. H2 Inndeling av hardmetall i ISO-grupper............................. 112 Sponavgang på hardmetall .................................................. 113 Vendeskjærholdere............................................................... 114 ISO-koding av vendeskjær .................................................. 115

Repetisjonsspørsmål ............................................................... 119 Boring i dreiebenk ..................................................................... 119 Brotsjing i dreiebenk................................................................. 120 Konusdreiing .............................................................................. 121 Konusdreiing med vinkelstilt toppsleide .......................... 122 Konusdreiing med konuslinjal ........................................... 123 Serratering .................................................................................. 125 Filing og avgrading..................................................................... 126 Avgrading med skrape ..........................................................127 Gjengeskjæring.......................................................................... 127 Gjengeskjæring med gjengebakke og gjengetapp ........... 128 Gjengeskjæring med gjengestål........................................... 129 Gjengemetoder.......................................................................131 Sliping og innstilling av gjengestål..................................... 133 Dreiing av kvadratiske gjenger og trapesgjenger ............. 134 Repetisjonsspørsmål ............................................................... 135 5 Fresing..................................................................................... 137 Fresemaskiner............................................................................ 138 Universalfresemaskin........................................................... 139 Freseverktøy................................................................................ 141 Utforming av fresene ........................................................... 142 Oppspenning av arbeidsstykket.............................................. 145 Oppspenning i maskinskruestikke..................................... 145 Oppspenning på fresebord.................................................. 147 Andre oppspenningsmetoder.............................................. 148 Oppspenning av freseverktøy.................................................. 149 Oppspenning på horisontalfresedor ................................. 149 Oppspenning på endefresedor............................................ 151 Oppspenning i fresechuck.................................................... 151 Oppspenning direkte på spindelnese................................. 151 Regler for oppspenning av freser......................................... 152 Repetisjonsspørsmål ............................................................... 153 Motfresing og medfresing ........................................................153 Motfresing .............................................................................. 154 Medfresing.............................................................................. 154 Skjæredata ved fresing ............................................................. 154 Mating..................................................................................... 155 Grovfresing og finfresing...................................................... 156 Delingsfresing ............................................................................ 158 Oppspenning med delehode .............................................. 158 Delingsmetoder.......................................................................... 159 Direkte deling........................................................................ 159 Indirekte deling .....................................................................160 Delingstabell.......................................................................... 162 Vinkeldeling................................................................................ 163 Repetisjonsspørsmål ............................................................... 165

6 Sliping ..................................................................................... 167 Slipemaskiner og vernetiltak .................................................. 168 Slipemaskiner ............................................................................ 170 Vinkelsliperen ............................................................................ 171

Slipeskiver ................................................................................ 173 Montering og prøving av slipeskiver ................................. 173 Oppbygningen av slipeskiver.............................................. 174 Skjærehastighet .....................................................................176 Avretting og skjerping av slipeskiver................................. 177 Avretting og dreiing av slipeskiver.....................................178 Andre slipemetoder...................................................................178 Slipelerret................................................................................ 178 Slipebånd................................................................................ 178 Bryne....................................................................................... 179 Honing ....................................................................................180 Repetisjonsspørsmål ............................................................... 180 7 Datastyrte verktøymaskiner..............................................181 Automatisering .......................................................................... 182 Numerisk styrte verktøymaskiner.......................................... 182 Litt historikk.......................................................................... 184 Inndeling av numeriske styresystemer ............................. 184 Automatisk verktøyskifte .................................................... 185 Programmeringsmetoder......................................................186 Repetisjonsspørsmål ............................................................... 188

Illustrasjoner ............................................................................ 189 Stikkord ..................................................................................... 190

Til eleven

• Mekanikerpermen inneholder all yrkesteori på grunnkur­ set. Tegning finner du i en egen bok: Tegning og tegningslesing. Mens du leser teorien, skal du også svare på repeti­ sjonsspørsmål og løse øvingsoppgaver. I øvingsboka er det en del verkstedøvinger med forskjellig vanskegrad, og pro­ sjektoppgaver.

• Alle elevene skal ikke lese alt stoffet fortløpende. Læreren hjelper deg til å velge ut det du trenger å lære til riktig tids­ punkt. Som en hjelp i dette arbeidet, er det utarbeidet en Elevplan som hjelper deg med å holde en oversikt over læ­ ring og framgang. • Mekanikerpermen er laget for å passe for forskjellige skoler og for elever med forskjellige forutsetninger. Da må det bli mange sider!

• Bruk boka aktivt. Strek under ord som er spesielt viktige (nøkkelord). • Vi har prøvd å skrive bøkene slik at du lett skal forstå stoffet. Bruk illustrasjonene aktivt. De skal hjelpe deg å forstå teks­ ten. Legg merke til detaljene med farger.

• Samme type stoff er presentert på samme måte. Det er lett å finne fram til repetisjonsspørsmålene, øvingsoppgavene, vernetiltak og vedlikehold. Ikke glem at innholdet foran i boka og stikkordet bak i boka gjør det enklere for deg å få oversikten over innholdet, og finne fram til akkurat det ordet eller det emnet du leter etter. • Du bør gjøre så mange av øvingsoppgavene som du har tid til. Svar på repetisjonsspørsmålene, og slå opp hvis det er noe du ikke husker. Noen ganger må du kanskje slå opp i annen lit­ teratur, spørre en medelev eller læreren for å finne riktig svar på spørsmålet.

• «Tenk verksted» når du leser teorien. Bruk boka også når du jobber i verkstedet. Ta den gjerne med deg hjem, og bruk den når du gjør lekser. • Alle elever lærer ikke like fort. Er det mye du ikke forstår? Snakk med læreren og lag i fellesskap et opplegg som gir deg utfordringer og fremmer læringen.

ELEVPLAN Sidetall

LÆRESTOFF

13

1 SPONFRASKILLENDE BEARBEIDING - GENERELT

14

Litt historie

16

Innledning

20

Arbeidsmiljø

25

Repetisjonsspørsmål

27

2 FILING OG SAGING/KAPPING

28

Filing

32

Meisling

33

Saging/kapping

37

Øvingsoppgave 1

38

Øvingsoppgave 2

39

Repetisjonsspørsmål

41

3 BORING

42

Boremaskiner

45

Boreverktøy

46

Oppspenning av bor

48

Repetisjonsspørsmål

49

Oppmerking for boring

49

Oppspenning av arbeidsstykket

51

Bruk av spiralbor

54

Øvingsoppgave 1

55

Øvingsoppgave 2

56

Skjæredata for boring

57

Øvingsoppgave 3

59

Øvingsoppgave 4

59

Forsenking

60

Brotsjing

63

Gjenging

63

Øvingsoppgave 5

66

Øvingsoppgave 6

67

Repetisjonsspørsmål

Utført (dato)

Ønsker repetisjon

Sign

ELEVPLAN Sidetall

LÆRESTOFF

69

4 DREIING

71

Manuell dreiebenk

77

Øvingsoppgave 1

79

Øvingsoppgave 2

80

Oppspenning av dreiestål

82

Repetisjonsspørsmål

83

Oppspenning av arbeidsstykker

88

Øvingsoppgave 3

90

Øvingsoppgave 4

90

Repetisjonsspørsmål

91

Dreiestål

94

Øvingsoppgave 5

97

Repetisjonsspørsmål

97

Dreieoperasjoner og dreieståltyper

102

Øvingsoppgave 6

105

Skjæredata ved dreiing

106

Øvingsoppgave 7

110

Kjøling

111

Øvingsoppgave 8

112

Hardmetall

118

Øvingsoppgave 9

119

Repetisjonsspørsmål

119

Boring i dreiebenk

120

Brotsjing i dreiebenk

120

Øvingsoppgave 10

121

Konusdreiing

122

Øvingsoppgave 11

125

Øvingsoppgave 12

125

Serratering

126

Filing og avgrading

127

Gjengeskjæring

135

Øvingsoppgave 13

135

Repetisjonsspørsmål

Utført (dato)

Ønsker repetisjon

Sign

ELEVPLAN Sidetall

LÆRESTOFF

137

5 FRESING

138

Fresemaskiner

141

Freseverktøy

144

Øvingsoppgave 1

145

Oppspenning av arbeidsstykket

149

Oppspenning av freseverktøy

152

Øvingsoppgave 2

153

Repetisjonsspørsmål

153

Motfresing og medfresing

154

Skjæredata ved fresing

156

Øvingsoppgave 3

157

Øvingsoppgave 4

157

Øvingsoppgave 5

158

Delingsfresing

159

Delingsmetoder

162

Øvingsoppgave 6

163

Vinkeldeling

164

Øvingsoppgave 7

165

Repetisjonsspørsmål

167

6 SLIPING

168

Slipemaskiner og vernetiltak

170

Slipemaskiner

171

Vinkelsliperen

173

Øvingsoppgave 1

173

Slipeskiver

177

Øvingsoppgave 2

178

Andre slipemetoder

180

Repetisjonsspørsmål

181

7 DATASTYRTE VERKTØYMASKINER

182

Automatisering

182

Numerisk styrte verktøymaskiner

188

Repetisjonsspørsmål

Utført (dato)

Ønsker repetisjon

Sign

__________

Sponfraskillende bearbeiding generelt Mål Etter at du har gjennomgått dette kapitlet, skal du • kjenne til den historiske utviklingen av bearbeidingsmetoder

• vite hva som menes med sponfraskillende bearbeiding • kjenne til felles trekk ved sponfraskillende bearbeidingsmetoder • vite hvordan du skal ta vare på - din egen og andres sikkerhet - maskiner og utstyr i verkstedet

• kjenne til hvordan olje og oljeprodukter kan skade omgivelsene, og hvordan du selv kan vise ansvar i den sammenhengen

14

SPONFRASKILLENDE BEARBEIDING - GENERELT

Litt historie Det er mange måter å bearbeide materialer på, og de ulike meto­ dene har utviklet og forbedret seg gjennom tidene. Vi skiller ho­ vedsakelig mellom to måter å bearbeide materialer på, sponfrie bearbeidingsmetoder som støping, smiing, pressing og sponfraskillende bearbeiding. Noen av disse metodene kan spores langt tilbake i historien. De eldste metodene, smiing og støping, ble for eksempel brukt allerede i antikken. Steinaldermannen laget økser ved å forme flintstein. Til det brukte han en stein som fjernet fliser av flintsteinen og etterlot en egg på emnet. Deretter ble eggen slipt mot sandstein. De ørsmå sponene fra flintsteinen ble slipt bort slik at eggen ble jevn og skarp.

Gjennom historien er det særlig to forhold som har bidratt til å endre og utvikle formgiving og bearbeidingsmetoder. Det ene er masseproduksjonen. Den startet i forrige århundre og stilte nye krav til produksjonshastighet, utstyr og verktøymaskiner. Dreieren i gang med sitt arbeid ved en primitiv dreiebenk fra ca. år 1600. (Radering av den hollandske maler J. G. Vliet.)

I England økte antallet dampmaskiner og spinne- og vevemaskiner sterkt mot slutten av 1700-tallet. Det ble nødvendig å lage maskindeler som hadde større presisjon og nøyaktighet enn det den tradisjonelle håndverkeren kunne få til i dreieben­ ken (som ble oppfunnet allerede i middelalderen).

Maudsleys første ledeskruedreiebenk som i dag befinner seg på Science Museum i London. Det er mulig å identifisere alle de delene som finnes på prinsipptegningen, med unntak av tannhjulene, som først kom i en senere utgave av dreiebenken

Prinsippskisse av ledeskruedreiebenken

SPONFRASKILLENDE BEARBEIDING - GENERELT

15

Engelskmannen Henry Maudsley ønsket å framstille en hel se­ rie identiske skruer, og gikk derfor i gang med å konstruere en dreiebenk som egnet seg til serieproduksjon. Rundt år 1800 ut­ viklet han sin berømte ledeskruedreiebenk. Den ble forløperen til alle senere dreiebenker. Etter hvert ble det etablert verksteder og fabrikker med både dreiebenker og andre verktøymaskiner som kunne levere alt fra knappenåler til store maskiner. Da var også grunnen lagt for den omfattende virksomheten som vi kaller verkstedindu­ strien.

Antikken er perioden fra ca. 500 f.Kr. til 500 e.Kr. Denne perioden var dominert av de gamle greske og romerske kulturene.

Middelalderen er perioden fra ca. 500 e.Kr.-1500 e.Kr. I Norge begynte Middelalderen ca. år 1000.

Verkstedhallen før...

...og nå

Utviklingen av nye materialer har også bidratt til endringer og utvikling i formgiving og bearbeidingsmetoder. De nye materia­ lene kunne i stor grad erstatte stål og støpejern, og de var mye lettere og like sterke. Det ble også gjort store forbedringer i å framstille materialer. Det førte igjen til økte krav til verktøymas­ kinene og til nøyaktighet og presisjon i arbeidet. Uten nye materialtyper ville deler av industrien stagnere. Og uten kunnskap om hvordan man bearbeider materialene, er det ikke mulig for underleverandører og andre å lage maskindeler som industrien trenger. Så den eldgamle teknikken med å slå flis og spon av et materiale for å forme det til en gjenstand, er like aktuell i dag som den var for våre forfedre for mange tusen år siden.

16

SPONFRASKILLENDE BEARBEIDING - GENERELT

Innledning I denne boka skal vi se nærmere på sponfraskillende bearbei­ ding.

Ved sponfraskillende bearbeiding blir det fjernet spon fra arbeidsstykket. Det skjer ved at et verktøy (skjæreverktøyet) med en eller flere egger tvinges inn i materialet og skjærer løs spon.

Vi kan fjerne spon fra arbeidsstykket manuelt, for eksempel når vi filer. Avsponingen kan også foregå maskinelt, som når vi dreier, borer, freser og sliper.

Før vi ser på hver enkelt bearbeidingsmetode, skal vi ta for oss noe av det som er felles for alle sponfraskillende bearbeidingsmetoder, og bli kjent med ord og begreper som blir brukt. Når arbeidsstykket og verktøyet kommer i kontakt med hver­ andre, oppstår det friksjon (gnidning) og varme. Temperaturen blir ofte svært høy. Derfor må eggen tåle varme og slitasje. Eggen, som er den skjærende delen på skjæreverktøyet, må være skarp og hard. Den må kunne skjære så lett som mulig og med minst mulig kraftforbruk. Det er også viktig at den skjærer med stor hastighet.

Oversikt over sponfraskillende bearbeiding

Saging og kapping

SPONFRASKILLENDE BEARBEIDING - GENERELT

17

Vinkler på skjæreverktøy (eggeometri) På alle skjæreverktøy er det tre vinkler som er avgjørende for om verktøyet kan skjære, det vil si være et sponfraskillende verktøy. Det er sponvinkelen, eggvinkelen og frivinkelen.

Vinklene er til sammen alltid 90°.

La oss se nærmere på vinklene på et sagblad (se figuren).

Sagtenner i arbeid

Sponvinkelen. Jo større sponvinkelen er, desto lettere er det å få verktøyet til å skjære, og jo mindre varme og friksjon blir det under bearbeidingen. Men størrelsen på sponvinkelen er av­ hengig av hardheten i det materialet vi skal bearbeide. For å få eggen på verktøyet til å holde seg og skjære så lett som mulig, må vi derfor følge denne regelen:

Jo bløtere materiale, desto større kan sponvinkelen være. Jo hardere materiale, desto mindre må sponvinkelen være.

I"?] Som du kanskje vet, er diamant et hardt materiale. Men hvor godt kjenner du andre materialer som brukes i verk­ stedindustrien? I tabellen under er det listet opp både harde og bløte ma­ terialer. Hvilke er harde og hvilke er bløte? Diskuter i klassen. tre stål kopper

aluminium glass karosseriplater på bil

Eggvinkelen. Eggvinkelen avgjør hvor spiss selve eggen skal være. Men størrelsen på eggvinkelen er igjen avhengig av stør­ relsen på sponvinkelen og frivinkelen. Et verktøy med liten eggvinkel (altså med spiss egg) går lettere inn i materialet, men liten eggvinkel betyr også en svakere egg. Konklusjon:

På bløte materialer må vi bruke liten eggvinkel. På harde materialer må vi ha større eggvinkel.

? I Diskuter hvorfor vi må ha stor eggvinkel når vi skal be­ arbeide harde materialer.

18

SPONFRASKILLENDE BEARBEIDING - GENERELT

Frivinkelen. For at verktøyet skal kunne skjære, må det ha en frivinkel. Hvis sponvinkelen og eggvinkelen til sammen er 90°, er frivinkelen 0°. Da kan ikke eggen skjære. Er sponvinkelen og eggvinkelen mindre enn 90°, betyr det at verktøyeggen har en frivinkel, og eggen kan skjære. Når frivinkelen er 0°, kan ikke eggen skjære

De tre vinklene har den samme funksjonen i de fleste avsponingsverktøy, enten det dreier seg om verktøy for boring, dreiing eller fresing. Materialet som vi skal bearbeide, avgjør størrelsen på sponvinkelen og frivinkelen, mens størrelsen på disse vinklene igjen bestemmer hvor stor eggvinkelen skal være.

Skjæredata Ved all sponfraskillende bearbeiding blir det utført en matebevegelse slik at verktøyet hele tiden kan skjære spon. Matebevegelsen gjør at verktøyet trenger inn i materialet. Måten matebevegelsen blir utført på, er forskjellig for ulike bearbeidingsmetoder. I boremaskinen og i fresemaskinen blir verktøyet matet inn i materialet samtidig som det roterer. I dreiebenken roterer arbeidsstykket, mens verktøyet er fastspent og har en rettlinjet bevegelse. Når et verktøy eller et arbeidsstykke roterer, oppgir vi dette i omdreininger per minutt (r/min).

Den hastigheten som sponen blir skåret løs fra arbeidsstykket med, kaller vi skjærehastighet. Vi måler skjærehastigheten i meter per minutt (m/min). For sliping blir den imidlertid målt i meter per sekund (m/s). Det er en nær sammenheng mellom omdreininger og skjære­ hastighet. Dersom et bor roterer med høyt omdreiningstall, blir også skjærehastigheten stor, og omvendt:

Hvis vi trenger stor skjærehastighet, må også verktøyet eller maskinspindelen ha høyt omdreiningstall.

Vi velger skjærehastighet etter hvilket materiale vi skal bear­ beide. Bløtt stål har, for eksempel, større skjærehastighet enn hardt stål. (I tabeller finner du hvor stor skjærehastighet vi må ha for ulike materialer.) Vi må også ta hensyn til diameteren på verktøyet eller arbeids­ stykket når vi skal velge skjærehastighet. Det går fram av for­ melen for skjærehastighet: v- d '

•n

1000

SPONFRASKILLENDE BEARBEIDING - GENERELT

19

v - skjærehastighet i m/min d = diameteren til arbeidsstykket eller verktøyet i mm n = omdreininger i r/min 1000, fordi svaret skal være i mm/min (det er 1000 millimeter i 1 meter).

I begynnelsen kan det være vanskelig å velge riktig skjæredata ved hjelp av tabeller, formler og nomogrammer. Men hvis du lærer grunnlaget godt nok, er det som regel enkelt å løse de pro­ blemene du senere blir stilt overfor.

Arbeidsprosessen ved sponskjærende bearbeiding Før vi begynner å bearbeide et arbeidsstykke ved boring, dreiing eller fresing, må vi planlegge arbeidet. Det vil blant annet si å lese arbeidstegningen nøye, velge riktig maskin og skjæreverk­ tøy og merke opp på arbeidsstykket.

Oppmerkingen kan for eksempel skje med rissenål, kjørner, linjal, ulike vinkler, høydemål og rissefot. Etter bearbeidingen må vi kontrollere og måle arbeidsstykket for å finne ut om det er i henhold til arbeidstegningen og innen­ for bestemte toleransekrav. Det vil si at vi må vite noe om hvor mye det arbeidsstykket vi har laget, kan avvike fra målene på arbeidstegningen.

Når vi måler, bruker vi for eksempel måleutstyr som skyvelære, mikrometer og måleur.

Det er viktig at du så tidlig som mulig forstår sammen­ hengen mellom tegning, oppmerking, bearbeiding og måling. Les derfor igjennom stoffet om oppmerking, måleteknikk og toleranser i boka «Montering og reparasjonsteknikk» før du begynner på denne boka. Vi skal vise med et eksempel hvordan sammenhengen mellom tegning, oppmerking, bearbeiding og måling kan være.

Referansesider. Tegningen viser en 10 mm tykk plate med to hull som skal bores. Som du ser, går alle mål ut fra sidene A og B. Når den er målsatt på denne måten, betyr det at oppmerkingsmetode, bearbeiding og målemetode er bestemt. Det er flere måter å gå fram på, men her er et forslag: Det første vi gjør er å kappe plata. Når vi kapper, er det viktig at vi beregner et visst arbeidsmonn. Det vil si at vi kapper plata noe større enn den skal være når den er ferdig.

Deretter bearbeider vi sidene A og B til de blir 90° i forhold til hverandre.

Oppmerking. Etter bearbeidingen av sidene A og B må vi merke opp plata med resten av målene. Ta alltid kontrollmål. |~?1 Hvorfor tror du det er viktig å kontrollmåle?

20

SPONFRASKILLENDE BEARBEIDING - GENERELT

Bearbeiding. Så bearbeider vi de to andre kantsidene og borer hullene i forhold til mål og toleranser som går ut fra sidene A og B.

0 En liten utfordring til slutt: Diskuter - hvordan oppmerkingen kan gjøres. - hvordan vi med boremaskinen kan komme fram til rik­ tig posisjon for boring av hullene. - hvordan vi kan måle og kontrollere om avstanden til hullene er innenfor toleransen.

Arbeidsmiljø Arbeidsmiljøloven av 1977 krever at maskiner og annet utstyr skal være konstruert og sikret, slik at det ikke oppstår skader. Dessuten skal maskinutstyr til enhver tid være godt vedlikeholdt.

Direktoratet for arbeidstilsynet har en kontroll- og veiledningsfunksjon og fastsetter forskrifter til arbeidsmiljøloven. Forskriftene utdyper kravene i lovteksten. Et forskriftskrav er like bindende som en lov, og kan ikke fravikes hvis ikke loven gir adgang til det.

Ansvar. Det er tre parter som hver for seg har et selvstendig ansvar for å etterleve kravene i arbeidsmiljøloven og forskriftene. - Produsenter og leverandører av utstyr skal sørge for at utstyret er konstruert og forsynt med verneutstyr slik det står i bestemmelsene. - Arbeidsgiveren og arbeidstakeren skal vedlikeholde utstyret og bruke det etter forskriftene.

Moderne verktøymaskiner arbeider svært nøyaktig. Riktig stell og vedlikehold forlenger maskinens levetid. Samtidig er det viktig at du arbeider på en slik måte at du ikke skader deg selv eller andre. I hvert kapittel utover vil du igjen og igjen møte verneregler og vedlikeholdsregler for maskiner og utstyr. Det er viktig at du forstår og følger reglene som gjelder for personlig sikkerhet og riktig vedlikehold av maskiner og utstyr. Husk: alle har et like stort ansvar for arbeidsmiljøet i verkstedet.

• Først og fremst må du kunne betjene maskinen. Pass på at arbeidsstykket og verktøy er riktig innsatt og godt fastspent. Før du starter maskinen, må du flytte vekk verktøyet fra ar­ beidsstykket. • Når et arbeid er ferdig, skal du rengjøre maskinen for spon og sette den inn med olje eller fett for å unngå rust.

SPONFRASKILLENDE BEARBEIDING - GENERELT

21

• Det er viktig med daglig, rutinemessig vedlikehold. Rengjø­ ring og smøring er en del av dette.

• Rydd opp etter deg. Forlat verkstedet og maskinen slik du selv ønsker å finne det neste dag. • Bruk personlig verneutstyr som briller, vernesko og hørsels­ vern.

Arbeidsmiljøloven sier blant annet: Arbeidsgiveren har ansvar for at godkjent verneutstyr er tilgjengelig på arbeidsplassen, for eksempel vernebriller som beskytter mot sprut, riktig filter i vernemasker, hørselsvern med god demping og annet.

Arbeidsgiveren skal informere om behovet for verneutstyr, vise bruken av det og sørge for regelmessig kontroll og ettersyn. Maskinelt utstyr skal være sikret på forsvarlig måte.

Vi skal se litt nærmere på to arbeidsmiljøproblemer som vi dag­ lig står overfor i (og utenfor) verkstedet. Det finnes mye littera­ tur om emnet, blant annet Arbeidstilsynets publikasjoner. I skolebiblioteket kan du sikkert finne mer stoff om arbeidsmil­ jøet og miljøproblemer.

Støy Støy er et svært alvorlig problem i arbeidsmiljøet. Det kan føre til store belastninger for arbeidstakeren. Mange utsetter seg også for høye støynivåer i fritiden. Støy fører til dårligere hørsel, tap av hørsel og andre skader på øret.

Desibel (dB), side 22

Skadene kan oppstå plutselig (akutt) på grunn av kortvarig høye lyder, for eksempel et smell eller en eksplosjon. Vi kan også få hørselsskader av støy over tid (kronisk). Tabellen under viser gjennomsnittlig støybelastning over en viss tid. Det er også satt en øvre grense for plutselig støy på 110 dB, det vil si støy som gir øyeblikkelig hørselsskade. Eksponeringstid

Høyeste tillatte støynivå

8 timer 4 timer 2 timer 1 time 1/2 time 1/4 time

85 88 91 94 97 100

dB dB dB dB dB dB

Selv om lydnivået ikke føles spesielt høyt, kan det likevel be­ laste ørecellene så mye at vi får hørselsskader. Det kan ta tid og foregå gradvis, fordi ørecellene får hvile innimellom. Men etter hvert svekkes hørselen.

22

SPONFRASKILLENDE BEARBEIDING - GENERELT

Hvordan merker man hørselsskade? Først får du en vedvarende susing i øret når det er helt stille rundt deg. Det kan være begynnelsen på en hørselsskade, og da er det på tide å huske på hørselsvernet! Hvis ikke, kan skaden fritt utvikle seg videre.

Støynivå Jo sterkere lyd og støy, desto større er risikoen for hørselsskade. Støynivå eller lydstyrke måles i desibel (dB). Vær klar over at en lydstyrke på 20 dB er ti ganger sterkere enn en lydstyrke på 10 dB. På samme måte er en lyd på 30 dB ti ganger sterkere enn 20 dB og hundre ganger sterkere enn 10 dB.

Dersom du er på diskotek eller i nærheten av en maskin, er lyd­ nivået ca. 75 dB dersom du må rope til en som står rett ved siden av deg. Her er noen andre eksempler på støynivå i verkstedet:

Maskin/verktøy

Støynivå

Håndboremaskin Kompressor Kappsag (kappskive) Betongbor

75- 90dB 90- 95dB 95-105dB 90-100 dB

Øvre smertegrense begynner ved 120 dB.

Dersom det gjennomsnittlige lydnivået er ca. 85 dB i løpet av en vanlig arbeidsdag over lang tid, er det stor risiko for at du får varig tap av hørselen. Ved hjelp av en støy måler kan en raskt registrere helseskadelig støy og virkningen av ulike tiltak. Dersom skolen ikke har støymåler, kan Arbeidstilsynet være behjelpelig med å måle støyen.

Hørselsvern Det mest effektive hørselsvernet er øreklokker. Det finnes mange forskjellige typer. Velg hørselsvern som er lette og be­ hagelige å bruke, selv over et lengre tidsrom.

Øreklokker. Her er en modell som gjør det mulig for brukeren samtidig å føre en samtale

Her er en annen type hørselsvern: En sammenleggbar og justerbar bøyle som er utmerket for dem som ofte besøker støyende miljøer

SPONFRASKILLENDE BEARBEIDING - GENERELT

23

Konstruksjonen av øreklokkene varierer fra forskjellige støydempingsmaterialer i øreputene til væskefylte puter og puter med lydnivåregulering.

Øreklokkene gir effektiv støydemping fra 80 til 130 dB, og du tar vare på hørselen. Mange foretrekker å bruke ørepropper. De dekker støynivået fra 80-115 dB. Slik bruker du øreproppene: 1 (Både hender og propper må være rene før bruk.) Hold proppen mellom tommelfinger og pekefinger.

2 Rull proppen langsomt og trykk den sammen ti! en svært tynn sylinder uten krøller.

3 Stikk den sammenrullede proppen inn i øregangen. Det går lettere hvis du trekker ytterøret ut og opp.

4 Hold proppen på plass med fingertuppen til den begynner å utvide seg og stenger støyen ute.

5 Figuren viser en propp som sitter riktig på plass.

Ørepropper er praktisk, hygienisk og gir en utmerket demping av støy

Olje og miljø Vi bruker i dag store mengder olje i industrien, blant annet kjo­ levæske og ulike oljetyper til smøring av maskiner og utstyr. Olje og oljeprodukter kan forurense miljøet rundt oss dersom vi ikke oppbevarer dem og kvitter oss med dem på en forsvarlig måte.

Forurensninger langs kysten er godt synlige for alle, og blir i dag tatt hånd om av Statens forurensningstilsyn (SFT). Når det gjelder forurensninger på land, er det ikke alltid lett å få øye på dem. Det har vist seg at det heller ikke er like lett å gjøre noe med dem. Vi er ikke påpasselige nok når vi bruker olje og andre forurensningsprodukter, og vi er ikke flinke nok når vi skal kvitte oss med dem. I de senere årene har oljeselskapene utviklet oljeprodukter som raskere brytes ned i naturen, og som ikke er så helsefarlige. Planteoljer, estere og glykoler er eksempler på slike oljeproduk­ ter. Det er mineraloljer som forurenser mest, og som bruker lengst tid på å bli nedbrutt.

Olje brytes dårlig ned i vann. Dermed havner oljesøl på havet lett i fjæresteinene

24

SPONFRASKILLENDE BEARBEIDING - GENERELT

Hvordan virker oljeprodukter på naturen? Mineraloljer som forurenser skog og mark, trekker ned i jords­ monnet og hindrer trær og planter i å ta opp vann og næring. Resultatet blir at de dør. I vann og vassdrag dør fiskeyngel og vegetasjon. Olje på vannoverflaten ødelegger også den beskyt­ tende fjærdrakten som fuglene har. I tillegg kommer forurens­ ningen av drikkevann, og den skadevirkningen det kan ha på folks helse.

Biologisk nedbrytbare oljeprodukter reduserer skadevirknin­ gene fordi biologiske oljer forsvinner raskere i naturens egen nedbrytingsprosess. Bruker vi biologiske oljeprodukter, betyr det derfor • • • •

at vi reduserer mengden skadelige mineraler i naturen at vi bidrar til å verne om grunnvannet at vi bruker mindre av skadelige smøremidler at det finnes alternative smøremidler for den miljøbevisste forbrukeren

Vårt ansvar

Aktuelt på for eksempel «miljøstasjoner». Bokser for oppsamling av spesialavfall i husholdninger og på informasjonsmateriell

• Ethvert oljeutslipp i naturen er en belastning for miljøet, og vi bør derfor unngå unødig spill av olje. Det gjelder også biolo­ gisk nedbrytbare produkter. • Brukt spillolje skal leveres autorisert innsamler, uavhengig av type basisolje. • Mikroorganismer i naturen bruker oksygen til å bryte ned alle typer olje. Jo mer olje vi slipper ut, desto mer oksygen forbrukes. Det kan føre til en alvorlig mangel på oksygen i jordbunnen og i innsjøer. • Hvis uhellet likevel er ute, vil risikoen for langvarige miljøskadevirkninger bli mindre dersom vi har brukt biologisk nedbrytbare smøremidler.

|~?~| Undersøk hva som blir gjort med brukt olje ved skolen din.

Hvordan kan vi fjerne oljesøl? Det finnes i dag en rekke effektive metoder for å suge opp olje, bensin og liknende stoffer. Problemet er at når vi har brukt disse stoffene, må de destrueres, det vil si brennes i spesialovner før restene kan legges på offentlig fyllplass.

Et produkt som vi skal nevne spesielt, er laget av spesialbehandlet furubark uten kjemiske tilsetninger. Det sørger for en biolo­ gisk nedbryting av oljeprodukter. Produktet blir levert i sekker og bør finnes på alle verksteder. Det selges under navnet ZUGOL.

Framstillingsprosessen er slik: I barken finnes det mikrober som «lever av» fettstoffene der. Barken blir kornet opp og tørket uten at mikrobene blir skadd. Når barken kommer i berøring med oljeprodukter eller kjemi-

SPONFRASKILLENDE BEARBEIDING - GENERELT

25

kalier, setter mikrobene i gang en biologisk nedbrytingsprosess, og etter kort tid blir oljesølet omdannet til jord og kan brukes til kompostering.

ZUGOL skal strøs over oljesølet og suger opp olje og også ben­ sin, diesel, parafin, maling, vaskemidler osv. Produktet suger ikke vann og kan derfor brukes ved utslipp av olje, bensin og kjemikalier i vann eller sjø.

REPETISJONSSPØRSMÅL

1 Hva menes med sponfraskillende bearbeiding? 2 Hvilke tre vinkler er felles for alle sponfraskillende verk­ tøy? 3 Hvordan er forholdet mellom stor og liten sponvinkel når vi bearbeider henholdsvis harde og bløte materialer? 4 Forklar hva som menes med skjærehastighet. 5 Hva bestemmer valg av skjærehastighet? 6 Hva mener vi med referansesider på et arbeidsstykke? 7 Nevn eksempler på personlig verneutstyr. 8 Hva kan være første tegn på at en begynner å få en hørselskade? 9 Hva mener vi med desibel? 10 Nevn eksempler på hvordan oljesøl virker på naturen.

Filing og saging/ kapping Mål Når du har gjennomgått dette kapitlet, skal du • kjenne til forskjellige typer håndfiler • vite når vi bruker roterende filer

• ha kjennnskap til meisling • kunne bruke bausaga

• ha kunnskap om maskinsaging og forskjellige maskintyper som bøylesag, sirkelsag og bandsag • kunne spenne fast arbeidsstykket

• kunne velge bearbeidingsmetode etter hvilke krav vi stiller til nøyaktigheten og funksjonen til arbeidsstykket

28

FILING OG SAGING/KAPPING

Filing

Førhistorisk fil av flintstein

Filing er en av de eldste avsponingsmetodene vi har med røtter helt tilbake til vikingtid og enda tidligere. Fra gammelt av var fil og slipestein et av de eldste verktøyene en hadde for avsponing. Filing har alltid vært et typisk håndarbeid og er det fortsatt i enkelte verkstedmiljøer.

Etter at mer moderne bearbeidingsmetoder er tatt i bruk, blir ikke filing brukt så mye som før. Men fortsatt er det mange si­ tuasjoner der vi må bruke fil, for eksempel er fila et raskt og hendig verktøy ved montering, grading og tilpassing. Vi kan også bruke filer i reparasjonsarbeid. Når vi filer, har vi trykk på fila under bevegelsen framover og avlaster trykket når fila føres tilbake. (Det gjelder også for bau­ saga, se side 33.) Nøyaktig filing krever trening og følsomhet.

Filer blir laget av verktøystål og inneholder mye karbon og litt krom. De herdes og har etterpå en hardhet på ca. 65-67 HRC. Fil sammenlikning har en god spikkekniv 55-58 HRC.

Herding. Vi herder stål for å gjøre det hardere og mer slitesterkt, og dermed gi det et større bruksområde. Når vi herder stål, varmer vi det opp til en viss temperatur og avkjøler det hurtig. Avkjølingen skjer ved at vi holder stålet nede i en kjolevæske. Hardhetsprøver. Vi bruker hardhetsprøver for å bestemme hardheten til et materiale. Vi måler hardheten til materialet ved å trykke en annen og hardere gjenstand inn i det.

Det finnes flere metoder for å prøve hardheten. HRC, som står for Rockwellprøve C, er én slik metode. Les mer om herding og hardhetsprøving i boka «Sammenføyningsmetoder».

Oppbevaring av filer Når en fil blir skadd i tennene, har den lett for å rive, og det blir stygge spor i overflaten på det vi filer. Det skyldes at sponen fester seg i den skadde tanna og «river» i overflaten i stedet for å file. For å få vekk sponene bruker vi en filbørste og børster langs tennene. Bruk filbørste for å få vekk spon

Filer må alltid oppbevares atskilt fra hverandre og ikke slenges løse ned i en skuff. Heng dem opp på en verktøyholder.

Filskaft Det er viktig at fila sitter godt fast på skaftet. Er skaftet løst, er det vanskelig å file nøyaktig. Dersom skaftet faller av, er det lett å stikke seg på filtangen.

FILING OG SAGING/KAPPING

29

Tangen på en fil er konisk (kjegleformet) og kan lett sprenge et treskaft. Det lønner seg derfor å bore opp med to-tre bordiametrer i skaftet og deretter slå det forsiktig innpå (se figuren). Vi kan også varme opp tangen på en gammel fil og brenne hull i det nye skaftet, men da må vi bore opp et lite hull først. Hvis vi bruker plastskaft, er det best å varme opp skaftet til ca. 70°, for eksempel i vann, og deretter presse det på tangen.

Oppboring av treskaft

Håndfiler Håndfiler finnes i ulike størrelser og former. De får navn etter formen på tverrsnittet, og vi deler dem inn etter lengde (ikke iberegnet tangen), form og finhet. Figuren nedenfor viser noen av de vanligste, som flatfil, rundfil, firkantfil og halvrundfil.

Dobbelthogd —~—..... ..

Enkelthogd

30

FILING OG SAGING/KAPPING

De fleste filer blir levert i tre ulike grovheter, grov, middels og fin. Grovheten på en fil varierer med lengden og størrelsen på fila.

Fila har mange små tenner (egger) som blir laget i spesialmaskiner. Vi skiller vanligvis mellom to hovedtyper av filer, nemlig enkelthogde og dobbelthogde.

En enkelthogd fil brukes til finfiling og en dobbelthogd fil til grovfiling. Det er viktig å velge riktig type fil alt etter den filoperasjonen vi skal gjøre, og det materialet vi skal file i (se ne­ denfor).

Finfiling Når vi skal ha en fin og mest mulig nøyaktig overflate på ar­ beidsstykket, bruker vi enkelthogde filer.

På enkelthogde filer går tennene parallelt og på skrå over fila. De skjærer som et vanlig eggverktøy med positiv sponvinkel. På grunn av den spisse formen på tennene skjærer de godt, men de er forholdsvis ømtålige for støt og slag. Enkelthogd fil til finfiling

I

Grovfiling Dobbelthogde filer har sterkere tenner og egner seg derfor best til grovfiling og harde materialer. Tennene går på kryss i ca. 130 og 65° vinkel over fila. Da kommer ikke tennene rett etter hver­ andre på en rekke og lager langsgående spor.

Tennene likner på pyramidetopper (se figuren), og de skjærer med negativ sponvinkel. Det vil si: de skjærer ikke, men nær­ mest skraper overflaten.

Filer med dobbelthogde tenner har også større eggvinkel enn filer med enkelthogde tenner og har derfor sterkere egg. Positiv sponvinkel. Tennene skjærer

Dobbelthogd fil til grovfiling

Negativ sponvinkel. Tennene skraper

FILING OG SAGING/KAPPING

Sponvinkel, side 17 Eggvinkel, side 17

31

En egg med stor sponvinkel og liten eggvinkel skjærer lett og gir en pen overflate. Ulempen er at eggen blir svak.

Dersom vi gjør sponvinkelen liten eller negativ, blir eggvinke­ len større og eggen også sterkere. Når vi skal grovbearbeide og belastningen på eggen er ekstra stor, bruker vi derfor slike filer.

Roterende filer I all moderne industri stilles det krav om at overflaten på ar­ beidsstykket skal være jevn og fin. En svært viktig del av be­ arbeidingen er gradingen, det vil si å fjerne skarpe kanter på arbeidsstykket. Det kan vi gjøre med en roterende fil. Roterende filer er hendige og har et stort bruksområde. De egner seg spesielt godt til å file og pusse fordypninger på stanseog presseverktøy. Roterende filer

Pussing av fordypninger

Hardmetall og hurtigstål, side 91 og 92

Roterende filer blir laget av hardmetall eller hurtigstål i forskjel­ lige profiler. De er alle runde og har diametrer fra 3 til 12 mm. Skaftdiameteren er vanligvis 6 mm. Filer som er laget av hard­ metall, kan også file herdet stål.

Filene blir spent fast i en liten chuck, og de krever stor hastighet. Spesielt gjelder det hardmetallfiler.

Det blir brukt både elektriske høyfrekvensmotorer og luftdrevne motorer i en roterende fil. De kan ha hastigheter på opp­ til 120 000 r/min, alt etter diameteren på filene. Det er viktig at motoren greier å holde hastigheten når den blir belastet. Hard­ metallfiler blir fort ødelagt hvis hastigheten er for liten.

Vernetiltak Husk å bruke vernebriller! Her er en lett vernebrille i moderne design

Bruk øyevern! Roterende filer slynger spon med stor kraft, og hvis du skulle få det i øynene, vil det føre til alvorlige øyeskader.

32

FILING OG SAGING/KAPPING

Meisling Meisling er også en del av sponfraskillende bearbeiding. Selv om meiselen ikke er så mye brukt lenger, kan den likevel være god å ha når det er vanskelig å bruke andre bearbeidingsmeto ­ der. Vi meisler for eksempel nagler, skruer og plater.

Flatmeisel

Bløtt

Normalt

Hardt

Det er mange forskjellige typer meisler alt etter hva vi skal bruke dem til, men flatmeisel er mest brukt.

Eggen på en meisel slipes vanligvis i 60° vinkel. Regelen er at jo bløtere materialet er, desto spissere må eggen være. Meiselen er herdet. Derfor må vi være forsiktige så den ikke blir blå når vi sliper den. Da går herdingen ut, og meiselen blir bløt.

Eggvinkler til forskjellige materialer

Trykklufthammer Dersom vi meisler mye, bruker vi en trykklufthammer. Den lik­ ner en pistol der vi setter meiselen fast i «løpet». Meiselen er herdet og har sekskantet eller åttekantet nakke. Inne i hammeren er det et stempel som blir drevet fram og til­ bake av trykkluft, og som slår på meiselen. Det finnes hammere der stemplet slår opptil 5000 slag per minutt.

En trykklufthammer er svært nyttig. I tillegg til meisling bruker vi den også til klinking og plateskjæring.

Vernetiltak ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ Ved alt meiselarbeid er det viktig å bruke verneutstyr og ta hen­ syn til arbeidskameratene dine. • Bruk briller Du må bruke briller fordi stålfliser og annen sprut lett kan skade øynene. Du må også sørge for at andre som er i nær­ heten, ikke er utsatt for sprut.

• Bruk hørselsvern En ulempe med meisling og bruk av lufthammer er det høye støynivået. Derfor er hørselsvern obligatorisk. • Sørg for lydisolering Langvarig støyende arbeid bør skje i lydisolerte rom. Da ver­ ner du arbeidskameratene dine mot hørselsskader. Trykklufthammer

FILING OG SAGING/KAPPING

33

Saging/kapping Saging er en sponskjærende bearbeidingsmetode med rettlinjet eller roterende skjærebevegelser, utført av verktøyet.

Håndsaging Bausaga (buesaga) bruker vi til å sage stort sett alle materialer. Den består av en stålbue med håndtak og et sagblad. Tennene skal peke framover på bladet. Stålbue

Hold saga med begge hender

Slik sager du: - Før du begynner å sage, er det lurt å støtte bladet mot tomme­ len. Sag så et lite merke inntil risset. - Når bladet har fått feste, må du holde godt i saga med begge hender og sage jevnt og rolig. Pass på å sage rett fram og til­ bake. En liten knekk eller sving kan brekke bladet. - Trykk på saga bare når du skyver framover, en gang per se­ kund er nok. Avlåst trykket når du drar den tilbake. - Lett på trykket på bladet like før du har saget av emnet, ellers slår du hånden mot skruestikka og bladet kan knekke.

Noen ganger må vi sage lenger enn høyden på stålbuen tillater. Da vrir vi bladet 90°.

Når vi skal skifte blad, fester vi saga i skruestikka. Tennene skal peke framover.

Valg av sagblad Tennene på et sagblad er ganske spisse og tåler selvfølgelig ikke altfor stor påkjenning. Derfor bør det være et visst forhold mel­ lom tanndelingen og tykkelsen på emnet vi skal sage.

Skifting av blad

Regel:

Det skal alltid være minst tre tenner i inngrep samtidig.

34

FILING OG SAGING/KAPPING

TANNDELING

Grov tanndeling 18 tenner per tomme passer for bløtt stål og bløte materialer som aluminium og kopper med tykkelse over 5 mm.

Middels tanndeling

24 tenner per tomme passer for hardt stål og detaljer med tykkelse fra 2 til 5 mm.

Fin tanndeling 32 tenner per tomme passer for rustfritt stål og hardt verktøystål og tynne detaljer som tynnveggede rør og tynnplater med tykkelse under 2 mm.

Vikking. For at sagbladet skal skjære fritt og ikke sette seg fast i materialet, er tennene vikket (bøyd til siden). Med grovere ten­ ner blir annenhver tann vikket til samme side. Da blir sporet bredere enn bladet. Det finnes også blad med annen vikking (bølgeform på eggen).

Vikking av grove tenner

Maskinsaging Vi bruker ordet sag om flere maskintyper. Felles for dem er det at vi bruker dem til å kappe materialer. Sagebevegelsen kan være fram- og tilbakegående (rettlinjet). For å skåne tennene blir sagbladet løftet opp på returslaget. Hvis vi bruker et enveiskjørt sagblad, for eksempel en sirkelsag eller en bandsag, blir det selvfølgelig ikke noe returslag.

Bøylesag Bøylesager (kaldsager) har fram- og tilbakegående skjærebevegelse. De sager i prinsippet på samme måte som en håndsag (bausag), men er beregnet for saging av større dimensjoner og har et kraftigere sagblad.

Bøylesag

Matebevegelsen og løfting av sagbladet på returslaget skjer au­ tomatisk.

FILING OG SAGING/KAPPING

35

Sagbladet er fastspent i en bøyle som flytter seg fram og tilbake på en sleideføring.

Bøylesaga består av -

maskinkropp sleide med bøyle som holder sagbladet skruestikke for feste av arbeidsstykket hydraulisk pumpe for løfting av bladet kjølevæskeanlegg for kjøling av bladet drivmotor

For at tennene på sagbladet ikke skal bli ødelagt og slites unø­ dig, blir sleiden med bøylen løftet opp for hvert returslag. Denne svingebevegelsen utgjør matingen og blir styrt av en hy­ draulisk pumpe som er slik at matetrykket kan justeres.

Bøylesagblad blir laget av hurtigstål og levert i lengder fra 12" til 20". Bøylesagbladene likner på vanlige bausagblad, men har kraftigere dimensjoner og er mer grovtannede. Anbefalt tanndeling for maskinsaging

Mål a er standardisert. Det viser lengden av bladet fra hull til hull

Tanndeling

Bruksområde

4 tenner/tomme

Saging i myke materialer med store dimensjoner

6 tenner/tomme

Harde materialer med store og middels store dimensjoner

10 tenner/tomme

Standard tanndeling der det forekommer store variasjoner i materialet som skal kappes

14 tenner/tomme

Saging i materialer med liten tykkelse (stålrør, tynne profiler osv.)

36

FILING OG SAGING/KAPPING

Vi skifter bladet ved å skru opp en låsemutter. Det nye bladet må settes inn med tennene rett vei. Det er som regel en pil eller en tegning på bøylen som viser riktig retning. Det er viktig at bladet blir passe strammet med strammemutteren. Vi bruker bokstaver i det greske alfabetet for å standardisere vinkler på skjæreverktøy. Se for eksempel side 93, om vinkler på dreiestål. For vinkler på sagblad bruker vi disse symbolene (alfa) = frivinkel P (beta) = eggvinkel y (gamma) = sponvinkel

a

Fastspenning og innstilling. Skruestikka på bøylesaga er laget slik at stikkekjeftene kan flyttes i lengderetningen. Flyttingen er avhengig av størrelsen på emnet som skal sages. Dessuten må vi plassere emnet slik at vi kan utnytte tennene over hele bladlengden.

Stikkekjeftene kan også svinges slik at vi kan sage i forskjellige vinkler. Når stikkekjeftene er flyttet, kontrollerer vi om den ba­ kerste stikkekjeften står i riktig vinkel med bladet. Kontroller også et kappet emne. Lengdestopper. Når en kapper flere like lange emner, lønner det seg å stille inn lengdestopperen. Støttebokk. Når vi skal kappe lange emner, må vi støtte opp den andre enden av stanga på en støttebokk. Den må stilles i riktig høyde slik at saga skjærer i rett vinkel.

Oppstøtting av lange materialer

Den enkleste framgangsmåten for å kontrollere om saga skjæ­ rer i rett vinkel vertikalt og på tvers, er å kontrollere et emne som er saget av tidligere.

FILING OG SAGING/KAPPING

37

• Vær oppmerksom på at dersom stanga faller ned, brekker som regel bladet. Det er ganske dyrt å kjøpe et nytt. • Når et blad som ikke er brukket, må kasseres, er det sjelden feil i bladet. Årsaken er ofte at bladet er for lite spent, slik at det vrir seg under sagingen og går på skrå. • Du må ikke kappe tynne stangmaterialer under 15 mm i bøylesaga. De bøyer seg lett, og da brekker bladet.

• En annen årsak til brudd er feil skjærehastighet og feil matetrykk. • Noen ganger får vi brudd fordi stanga som skal kappes, er for kort eller for dårlig festet i skruestikka.

Øvingsoppgave 1 Ta utgangspunkt i den bøylesaga som du bruker i verkstedet, og svar på disse spørsmålene: 1 Hvilken dimensjon (høyde og lengde) skal det være på sag­ bladet dersom du må bestille et nytt? 2 Peker sagtennene riktig vei i forhold til arbeidsslaget? 3 Hvor mange tenner per tomme har sagbladet? 4 Undersøk om sagbladet blir løftet opp før det går i retur. 5 Finn ut om kjølevæskeanlegget virker og hva som eventuelt er feil, dersom det ikke virker. 6 Kontroller om støttebokken har riktig høyde, og om saga skjærer i 90° vinkel begge veier.

Sirkelsag

Sirkelsag

Sirkelsaga har roterende sagblad. Du har kanskje brukt en sir­ kelsag for tre? En sirkelsag for kapping av stål sager på samme måte, men har mindre hastighet på bladet. Matebevegelsen blir utført ved at sagbladet blir matet mot ar­ beidsstykket.

Bandsag Bandsaga er en spesiell sag med rettlinjet skjærebevegelse for saging av stål. Det finnes to typer, en vertikal og en horisontal.

Den vertikale bandsaga likner en vanlig bandsag for trearbeid og brukes til kontursaging og kapping av stålplater der arbeids­ stykket blir matet fram for hånd.

Den horisontale bandsaga blir brukt til kapping av vanlig stål der arbeidsstykket først må spennes fast.

Bandsag

Ta utgangspunkt i en av skolens handsager og regn ut lengden på bandsagbladet.

38

FILING OG SAGING/KAPPING

Kappsliping Slipeskiver, side 173

Kapping med slipeskive blir brukt på stangmaterialer og pro­ filer. Foruten vanlig stål kapper vi også støpejern, messing, alu­ minium, herdet stål og syrefast, rustfritt stål. Tykkelsen på slipeskivene er opptil 3,2 mm, og de kan ha en diameter på 400 mm. Vi bruker stor skjærehastighet, cirka 80 m/s. Det lager så mye varme i smiflaten at materialet gløder og nærmest blir blåst bort. Riktig kapping skal likevel ikke føre til for stor varmeutvikling. Kappetiden skal være så kort at vi unn­ går varmespredning.

Øvingsoppgave 2 Kapp slip emaskin

1 Illustrasjonen under viser en del av et sagblad som er forstør­ ret. I hvilken ende på saga skal håndtaket være, V eller H?

2 Her ser du to sagblad, A og B. Hva er forskjellen på dem, og hvorfor har de slik utforming?

3 Gjenstandene A, B og C skal sages av. Kom med forslag til hvor mange tenner per tomme hvert sagblad bør ha.

FILING OG SAGING/KAPPING

REPETISJONSSPØRSMÅL

39

1 Hvordan deler vi inn filer? 2 Hva slags filer bruker vi til a finfiling b grovfiling 3 Når bruker vi roterende filer? 4 Hvorfor er det viktig med øyevern når vi bruker rote­ rende filer? 5 Hva er en trykklufthammer? 6 Når kan vi vri sagbladet 90° ? 7 Gi regelen for tanndeling på et sagblad. 8 Hva mener vi med vikking? 9 Hvordan unngår vi at et bøylesagblad blir ødelagt eller unødig slitt? 10 Hva må være riktig innstilt ved bruk av bøylesag for at den skal skjære i rett vinkel både vertikalt og på tvers? 11 Hva er forskjellen på en bøylesag og en sirkelsag? 12 Når bruker vi kappsliping?

Boring Mål Når du har gjennomgått dette kapitlet, skal du

• kjenne til forskjellige boremaskiner • ha lært om forskjellige verktøy som brukes til framstilling av hull, som for eksempel spiralbor, brotsjer og forsenkere

• kunne vinklene på boreverktøy • kunne velge passende omdreiningstall til ulike material- og bordimensjoner

• vite hvordan vi merker opp arbeidsstykkene før vi begynner å bore • kunne spenne opp verktøy og arbeidsstykker

• vite hvordan du kan verne deg selv og andre mot farlige situasjoner som kan oppstå i verkstedet når du borer

42

BORING

Boring omfatter alle metoder der vi bruker sponskjærende verktøy for å lage sylindriske hull eller innvendige sylindriske flater.

Boring med spiralbor er en grovbearbeidingsmetode. Hensik­ ten er å få så stor avsponing per tidsenhet som mulig. Vi kan derfor ikke stille så store krav til nøyaktigheten. Den er dess­ uten avhengig av hvor nøye boret er slipt. Skal det framstilles mer nøyaktige hull, krever det en finbearbeidingsmetode etter boringen, for eksempel brotsjing, findreiing eller sliping.

Boring i dreiebenk, side 119

Foruten maskiner som er spesielt laget for boring, kan boring foregå for eksempel i dreiebenker og fresemaskiner.

I boremaskinen er det vanligvis verktøyet som roterer og utfører skjærebevegelsen. På samme tid utfører boret også en aksial matebevegelse (se figuren over). Matingen kan foregå for hånd eller skje automatisk.

Boring er en av de eldste metodene for sponfraskillende bearbeiding. Allerede omkring år 4000 f.Kr. var boremaskiner i bruk. De ble drevet ved hjelp av en bue og hadde automatisk mating

Boremaskiner Vi skal se nærmere på søyleboremaskinen, benkeboremaskinen og håndboremaskinen. Felles for dem er at de har en borspindel med et verktøy (bor) som roterer og blir matet inn i ma­ terialet.

Vernetiltak Når du bruker boremaskinen, er det viktig at du følger disse ver­ netiltakene: • Bruk alltid klær med tettsittende ermer. • Beskytt håret! Store ulykker kan skje hvis håret setter seg fast i den roterende borspindelen. • Ikke hold i arbeidsstykket med bare hendene. Boret kan hogge seg fast, og da kan arbeidsstykket kutte opp fingrene dine.

BORING

43

• Skru alltid arbeidsstykket fast. • Bruk vernebriller. • Bruk børste når du skal fjerne borespon.

• Hold golvet rundt boremaskinen rent og ryddig.

Benkeboremaskin Når vi skal bore mindre arbeidsstykker og mindre hull, bruker vi små boremaskiner som er montert på et bord eller en arbeidsbenk, såkalte benkeboremaskiner. Maskinene krever liten plass og har relativt lav vekt, og de kan derfor lett flyttes rundt i verkstedet og settes inn i produksjonen der de trengs. Kraftoverføringen fra drivmotoren til borspindelen skjer enten med en girkasse eller med kilereim. Omdreiningstallet ligger på mellom 400-3000 r/min. Borene kan ha en diameter på opptil 10-16 mm.

Matingen skjer for hånd.

Søyleboremaskin Søyleboremaskiner blir framstilt for plassering på golvet. De er bygd opp rundt en søyle med spindeldokke, maskinbord og fotplate. Søylen er oftest et rør, som utvendig er nøyaktig be­ arbeidet. Både maskinbordet og spindeldokka er festet til søy­ len med en klemhylse og kan derfor svinges rundt søylen og flyttes opp og ned (for større arbeider). Se neste side. Matingen skjer for hånd eller automatisk.

Forsenkere, side 59 Brotsjer, side 61

I boremaskinen blir det brukt forskjellige verktøy, for eksempel bor, forsenkere og brotsjer. Derfor må vi kunne regulere om-

44

BORING

dreiningstallet på maskinen. Vi skifter omdreiningstall ved hjelp av spaker som er plassert på siden av spindeldokka. En plate på boremaskinen viser hvordan spakene skal stå ved de forskjellige omdreiningstallene.

Når vi skal skifte omdreiningstall, må vi stoppe motoren, slik at vi ikke ødelegger tannhjulene i girkassen.

Girkasse med tannhjul laget av stål og fiber. Det gir lengre levetid og mindre støy

Søyleboremaskin

Håndboremaskiner (driller) Vi bruker håndboremaskinen til mange formål, blant annet i forbindelse med platearbeid. Rørleggere, elektrikere og blik­ kenslagere bruker ofte håndboremaskiner når de er ute på ar­ beidsoppdrag. Håndboremaskinen, eller drillen, er lett og kan styres med én hånd. Den blir mest brukt til å bore mindre hull (med diametrer fra 1-10 mm) når vi ikke kommer til med en fastmontert bore­ maskin.

Det finnes også større driller. De er tyngre og sterkere, og må derfor holdes godt med begge hendene.

Håndboremaskin

De fleste håndboremaskinene har to hastighetsinnstillinger, men de kan også være utstyrt med en trinnløs hastighetsregulering. Da er det lettere å stille inn riktig omdreiningstall for bo­ ret.

BORING

45

Noen håndboremaskiner er laget slik at vi kan stille dem om og bruke dem som slagdrill. Til tyngre arbeider som betongboring osv., bør en bruke spesialdriller.

I dag finnes det også en rekke spesialmaskiner som vi både kan bore med og skru med, mot høyre (rechts) og venstre (links). De brukes spesielt til monteringsarbeid i byggeindustrien og møbelindustrien og til å skru vanlige treskruer med stjernespor og vanlig rettspor, sekskantskruer og muttere. Vi har også elektriske stikksager som har erstattet mye tungt borearbeid.

Vernetiltak For å unngå ulykker må du bruke håndboremaskinene forsik­ tig. For elektriske driller er det viktig å huske på: • Maskiner med jordingsstøpsel må bare koples til stikkkontakter med jording.

• Alle strømbrytere, stikkontakter og kabler må være uskadde. • Maskiner som er merket med |~n| , har dobbelt isolasjon og kan koples til vanlig veggkontakt uten jording.

Drill og borestativ. Dette er en variant av benkeboremaskinen som er mye brukt til mindre og lettere arbeider. Borestativet er laget slik at en vanlig drill kan monteres i det og brukes som en liten benkeboremaskin.

Boreverktøy Verktøy som brukes til framstilling av sylindriske hull, er for eksempel spiralbor og brotsjer. Verktøyene kan ha ett, to eller flere skjær.

Når vi borer, er det to typer påkjenninger som virker på boret. Det ene er matekraften (boretrykket) i lengderetningen, og det andre er vrimomentet. Vrimomentet er motstanden mot sponfraskillingen.

Spiralbor Spiralboret er den vanligste og mest brukte bortypen. Det blir laget i ulike størrelser fra noen tidels millimeter og opp til 100 mm i diameter. Det lages også i forskjellige utførelser, for boring i ulike materialer.

Enden av boret er formet til en spiss med to skjærende egger, som arbeider i bunnen av hullet. Disse eggene kaller vi hovedegger. Der hovedeggene er bundet sammen, har borspissen enda en egg, tverreggen. Den har negativ sponvinkel og svært

46

BORING

lav skjærehastighet. Vi kan derfor si at tverreggen knuser mate­ rialet mer enn den skjærer i det. Spiralsporene som går langs boret, fører sponene ut av bore­ hullet. Dybden i sporet avtar opp mot skaftet. På den måten øker kjernediameteren oppover boret, og boret får god stabili­ tet.

Borkjernen blir tykkere oppover

Tunge Konisk skaft (tange)

— Stempelrand

Spiralvinkel

Mellom spiralsporene ligger en smal styrekant som styrer bo­ ret. Ettersom styrekanten er liten, blir det også forholdsvis liten friksjon mellom boret og veggene i hullet. Av samme grunn er boret litt konisk, det vil si at det er litt tynnere ved skaftet. Bordiameteren smalner vanligvis av 0,08 mm per 100 mm lengde. Tangen på et boreverktøy kan være sylindrisk eller konisk. Er den konisk, er konusen alltid en såkalt morsekonus. Mindre bor har som regel sylindrisk tange. Større bor (fra ca. 13 mm diameter og oppover) har konisk tange.

Opplysninger om diameter, materiale og produsent finner du på stemp eiranden. På små bor uten stempelrand er diameteren stemplet inn på den sylindriske tangen.

Hurtigstål (HS) er det vanligste materialet i spiralbor.

Styrekant

Sponspor

Friflate

Borspiss

Hovedfriflate

Hovedegg

Spiralbor

Hardmetallbor (murbor) Til boring i spesielt harde og verktøyslitende materialer bruker vi ofte bor med påloddet hardmetallskjær eller vendeskjær. Det blir mest brukt i kortsponende materialer, for eksempel plaststoff, glass, stein og betong.

Bor med påloddet hardmetallskjær

Oppspenning av bor Når vi skal spenne opp boreverktøy i boremaskinen, dreieben­ ken eller fresemaskinen, gjør vi det med spesielle verktøykonuser. Det finnes forskjellige typer konuser, men mest brukt er et system som vi kaller morsekonus. Systemet omfatter sju stør­ relser med nummer fra 0 til 6. 6 er størst. (Det finnes også et metrisk system for konuser, men det er sjelden brukt på bore­ verktøy.)

BORING

47

Verktøykonuser Boreverktøy med konisk tange blir festet direkte i den innven­ dige konusen i borspindelen, som også følger morsekonussystemet.

Reduksjonshylser Når vi skal spenne opp et bor som har mindre konus enn bor­ spindelen, bruker vi reduksjonshylser (som også er morsekonuser). Reduksjonshylsen utlikner forskjellen i størrelse mellom tangen og borspindelen.

Morsekonushylse

Reduksjonshylsene blir framstilt med morsekonus 0-5 innven­ dig og 1-6 utvendig. De mest brukte reduksjonshylsene er stør­ relsene 1 til 4. En type reduksjonshylser er ekstra lang. Den kalles forlengel­ seshylse.

Forlengelseshylse

I likhet med boreverktøy med konisk tange er også reduksjons­ hylser og forlengelseshylser utformet med en tunge i den ene enden. I bunnen av det koniske hullet i borspindelen er det et spor som passer til tungen på boret eller reduksjonshylsen. Tungen skal ikke overføre vrimomentet fra borearbeidet. Det blir overført ved friksjonen mellom den koniske flaten på bor­ spindelen og den koniske flaten på verktøytangen. Det er denne friksjonen som holder bor og hylse sammen og hindrer at verk­ tøyet slurer. Tungen på boret eller reduksjonshylsen skal ta opp trykkraft fra kilen som blir brukt til å løse bor og hylse. Bor og hylser løses med en utdriverkile. Det er viktig at verktøyskaft og reduksjonshylser er rene og uten merker, fordi oppspenningen ellers blir usikker og boret kan falle ut av boremaskinen.

Borspindel

Reduksjonshylse

Bor

Montering av bor

Utdriving av bor

48

BORING Kropp Kulelager

Ytterhylse

Bakker

Borchuck Bor med sylindrisk tange blir spent opp i en borchuck. Borchucken er festet til en konisk tange som passer til den innven­ dige konusen i borspindelen.

Det finnes mange typer og størrelser av borchucker. Vi har chucker som kan trekkes til med chucknøkkel, og chucker som kan trekkes til for hånd.

Det er viktig at boret sitter så langt inne i chucken som mulig, slik at matekraften ikke tas opp av bakkene. Borchuck

Vedlikehold Renslighet er en viktig del av det daglige vedlikeholdet. Kom­ mer det sponpartikler o.l. inn mellom de nøyaktige morsekonusflatene, får verktøyet varige merker. Det skader det neste verktøyet som skal brukes, og går til slutt ut over både kvalitet og nøyaktighet. Blir det grader og ujevnheter på den sylindriske tangen, fører det til dårligere feste og unøyaktig boring.

Gjør det derfor til en god vane å tørke av alle morsekonusflater hver gang de brukes.

REPETISJONSSPØRSMÅL

1 Hvilket verneutstyr er nødvendig når du arbeider ved bo­ remaskinen? 2 Hvilke andre maskiner kan vi bore i? 3 Hva må du huske på når du skal skifte omdreiningstall på boremaskinen? 4 Hva slags støpsel må vi bruke på håndboremaskiner? 5 Hvor store bor kan vi normalt spenne opp i en vanlig drill? 6 Hva kaller vi de to eggene på spiralboret? 7 Hvilken oppgave har spiralsporene på spiralboret? 8 Hva er en morsekonus? 9 Når bruker vi reduksjonshylser? 10 Hva er tungen på verktøyskaftet og reduksjonshylser be­ regnet for? 11 Hva bruker vi en utdriverkile til? 12 Hva slags bor spenner vi opp i en borchuck?

BORING

49

Oppmerking for boring Før vi begynner å bore et hull, er det vanlig at vi risser opp om­ kretsen av hullet og merker av sentrum med et kjørnermerke. Gå fram slik: 1 Riss først opp to senterlinjer vinkelrett på hverandre.

2 Slå et tydelig kjørnermerke der sentrum skal være. Da sen­ trerer boret seg lettere.

Det er viktig at kjørnermerket er stort nok. Dersom det er for lite, finner ikke borspissen noen styring. Den roterer og glir hit og dit. Til slutt blir boretrykket så stort at borspissen be­ gynner å grave opp en anvisning ved siden av kjørnermerket, og boret drar seg ut fra sentrum. 3 Merk opp borsirkelen. Den skal være lik borets diameter.

4 Hvis du vil være spesielt nøye med oppmerkingen, bør du også risse opp en kontrollsirkel som skal ha en litt større dia­ meter enn borsirkelen. Du kan også slå små kjørnermerker der senterlinjene krysser borsirkelen. Et lite bor kan komme forholdsvis bra i sentrum, men større bor vil som regel vri seg ut av sentrum. Når det skal bores et stort hull, kan det derfor være en fordel å bore opp med et lite bor først (forbore}.

5 Dersom hullet forskyver seg, kan du bruke en spormeisel og hogge opp et spor på den siden som boret skal trekke seg mot. Boret trekker seg da over, men det er mulig at du må gjøre flere forsøk før boret er nøyaktig nok sentrert. 6 Når du har boret riktig, står den ytterste sirkelen igjen.

Oppspenning av arbeidsstykket Under boringen oppstår det ofte store krefter som prøver å vri arbeidsstykket rundt. Det må derfor være spent fast på en sikker måte. Det er svært farlig å holde små emner med hånden når vi borer. Boret kan skjære seg fast og dreie arbeidsstykket rundt. Borstikke. Når vi skal bore mindre emner, er det derfor best å spenne opp arbeidsstykket i en liten borstikke. Den har V-spor i kjeftene og holder derfor godt på arbeidsstykket.

Borstikke

50

BORING

Filklo og selvgriptang. Dersom vi skal bore emner som ikke er egnet til fastspenning, holder vi emnet med en filklo eller en selvgriptang. Som underlag kan vi bruke et trestykke.

Selvgriptang

Maskinskruestikke. Det vanligste er å spenne arbeidsstykket opp i en maskinskruestikke. Den er festet til maskinbordet med skruer. Det finnes mange størrelser og typer av maskinskruestikker, både mekaniske og hydrauliske. Hydrauliske maskinskruestikker kan stilles inn på forskjellige spennkrefter. Beve­ gelsen av sveiva overfører kraft til et hydraulisk stempel som forsterker opp spennkraften mellom bakkene.

Hydraulisk maskinskruestikke

Spennverktøy. Store og mellomstore arbeidsstykker spenner vi opp direkte på maskinbordet med spennverktøy. I maskinbor­ det er det T-spor. Vi fester skruene som holder klemjernene, i T-sporene.

Spennverktøy

Parallellklosser. Når vi borer gjennomgående hull, må arbeids­ stykket ligge på to parallellklosser. Da blir ikke maskinbordet skadd når boret går gjennom arbeidsstykket.

Parallellklosser

V-blokk bruker vi til å spenne opp aksler og andre sylindriske detaljer.

BORING

51

Boring i tynnplate Når du borer i tynnplater, må du være ekstra forsiktig. Boret har lett for å hogge seg fast når det går gjennom plata, og da be­ gynner arbeidsstykket å rotere. Det kan derfor være praktisk å bruke et trestykke som underlag. Da går boret som i tykt gods uten å hogge.

Husk å klemme stålplata fast til trestykket, som også bør festes til maskinbordet.

Filklo

Boring i tynnplate

Borejigg Dersom det er mange like hull og hullavstander som skal bores, lønner det seg ofte å lage en jigg. Jiggen holder arbeidsstykket fast på plass. Samtidig styrer den boret eller brotsjen under be­ arbeidingen. Verktøyet blir styrt ved hjelp av styrehylser som er laget av herdet stål. Hylsene er slipt og passer inn i hull i jiggen. De kan være faste eller løsbare.

Det finnes mange typer og konstruksjoner av borejigger, fra enkle påleggsjigger til jigger for masseproduksjon.

Boring med jigg

• Hold aldri i arbeidsstykket med hendene når du borer!

• Ikke børst vekk borspon med fingrene, da skjærer du deg. Bruk en børste. Den bruker du også til rengjøring. En ren skruestikke er betingelsen for nøyaktig oppspenning. • Maskinbordet må være rent og fritt for spon og grader, slik at arbeidsstykket ligger plant.

Bruk av spiralbor Neppe noe annet verktøy blir ofret så lite oppmerksomhet som spiralboret når det gjelder riktig bruk og vedlikehold, til tross for at dette verktøyet fort mister effektiviteten ved manglende vedlikehold og feil bruk.

52

BORING

Boret er alltid utsatt for slitasje når det er i bruk, og eggen blir dermed gradvis slovere. Det er det samme som etter hvert skjer med en kniv.

Bor

Vi merker at boret er blitt sløvere ved at vi må bruke ekstra kraft når vi mater boret inn i materialet. Når boret blir matet inn i materialet, foregår det en gnidning mot borspissen, og det ut­ vikles varme ved friksjon. Når eggen blir sløv, øker friksjonen og gir større varmeutvikling. Det fører til at materialet i hullet etter hvert blir hardere, og at boret til slutt blir ødelagt. [Arbeidsstykke

Arbeidsstykke

Varmeutvikling ved boring

Det som skjer i borehullet, er en form for kaldbearbeiding eller komprimering av materialet. Sammen med friksjonen og var­ meutviklingen gir det store spenninger og hardhet i materialet. Da har det ingen hensikt å fortsette boringen. Boret må skiftes eller slipes.

For å få ut hardheten i materialet kan vi for eksempel stille bore­ maskinen inn på liten hastighet og bore forsiktig til det harde partiet er fjernet. Hvis det ikke går, må materialet glødes. Når vi gløder et materiale, varmer vi det først opp til 700-800 °C. Deretter kjøler vi det langsomt. Da går hardheten i materialet som regel ut. Du kan lese mer om gløding i boka «Sammenføyningsmetoder».

Boret kan også bli ødelagt dersom det er feilslipt, eller dersom det går med for stor hastighet i forhold til materialkvaliteten.

Følg disse reglene når du bruker spiralbor:

Kjolevæske, side 55

- boret må være riktig slipt - ikke bor med et sløvt eller feilslipt bor - bruk kjøle- og smørevæske under boringen. Da skåner du boreggene, og varmen blir ledet bort

Sliping av bor Et bor som er riktig slipt, holder lenger, skjærer bedre og gir et mer nøyaktig hull.

I større verksteder er det vanlig at bor blir slipt i en slipemaskin som automatisk sliper boret riktig. Det er den mest nøyaktige slipemetoden. Vi må likevel ofte slipe bor for hånd. For eksem­ pel er det vanlig at vi håndsliper mindre og mellomstore bor. For å få et bra resultat når vi håndsliper, er det viktig å kjenne til vinklene på spiralboret. Det er særlig spissvinkel og frivinkel som har betydning når vi sliper boret. Disse vinklene blir også slipt i en og samme slipeoperasjon.

BORING

Borslip emaskin

53

Sliping for hånd

Spissvinkelen er vinkelen på borspissen. Frivinkelen er den skrå flaten bak hovedeggene.

Frivinkelen (baksliping) avgjør om boret vil skjære. Frivinke­ len skal være så stor at hovedeggene får tak i spon samtidig som friflaten hviler mot materialet. Normalt ligger frivinkelen på 10-15° og er svakt sirkelformet. Er frivinkelen for liten, vil friflaten bak hovedeggen trykke for hardt mot materialet (bunne i hullet). Det gir friksjon, og hoved­ eggene skjærer ikke.

Frivinkelen må heller ikke være så stor at hovedeggen blir svek­ ket. Boret har også lett for å sperre når frivinkelen er for stor, og hullet blir mangekantet.

Frivinkel

Spissvinkel

Vinkler på bor

Spissvinkelen ligger på ca. 118-120° for boring i de fleste ståltyper. Når spissvinkelen skal slipes, bruker vi en slipelære for å kontrollere de to hovedeggene. De skal være like lange og danne samme vinkel med borets senterlinje. Hvis de ikke har samme lengde og vinkel, blir boret raskt slitt. Det skyldes at den eggen som har den største lengden eller den største vinkelen, må gjøre hele arbeidet alene. Dessuten blir diameteren i hullet for stor. Kontroll av hovedeggen med slipelære

På slipelæra er det en millimeterskala som vi leser av lengden på hovedeggene etter (se figuren).

54

BORING

Forboring På større bor blir tverreggen forholdsvis lang og gir ganske stor motstand. Tverreggen skjærer ikke som en vanlig egg, den nær­ mest presser materialet vekk. Hele 60 % av den kraften som skal til for å mate boret ned i arbeidsstykket, går med til å presse ned tverreggen. Det er flere måter å minske matekraften på. Det enkleste er å forbore med et bor som har den samme diameteren som leng­ den på tverreggen, eller bruke flere bor etter hverandre.

Øvingsoppgave 1 1 Hva heter vinklene A, B og C?

2 Her ser du hvordan en slipelære for spiralbor blir brukt. Hva blir målt i eksemplene a, b og c?

3 Her er to bor som er slipt feil. Forklar hva som er feil, og hva feilen kan føre til.

BORING

55

Kjøling og smøring Som nevnt blir det gnidning mellom borspissen og arbeidsstyk­ ket når boret blir matet inn i arbeidsstykket. På grunn av gnid­ ningen blir det varmeutvikling. Både boret og sponene blir varme. All denne varmen må ledes bort, ellers blir boret så varmt at det blir ødelagt. En del av varmen forsvinner i arbeidsstykket, spo­ nen og boret, men det er langt fra nok, derfor må vi tilføre kjole­ væske. Den leder bort varmen, og virker dessuten som smøring.

Bruk rikelig med kjolevæske. Det er viktig at kjolevæsken blir tilført i så store mengder at den klarer å lede varmen bort. Det sparer verktøyet for unødig slitasje og gir penere overflate.

Kjøling

Kjolevæsken består av en spesiell olje som er blandet med vann i forholdet 1 liter olje til 10 liter vann (1 : 10). Dette kaller vi boroljeemulsjon.

Vernetiltak • Vær oppmerksom på at smøre- og kjolevæsker kan gi irrita­ sjon, kløe og eksem. • Puster du inn avgassene som kjolevæskene avgir over lengre tid, kan du pådra deg lever- og nyreskader. Direkte kontakt avfetter huden, og du kan få infeksjoner.

• Hvis du får olje i øynene, må du skylle grundig med vann. Får du olje på huden, må du vaske deg nøye. • Det er strengt forbudt å tømme olje og kjolevæske i kloak­ ken!

Kontakt med kjolevæsker og lette oljeprodukter kan tørke ut huden og føre til sprekker i huden. Unngår du kontakt med produktene en periode, pleier plagene å forsvinne. I motsatt fall kan de utvikle seg til kontakteksem. Vær derfor nøye med å vaske hendene etter at du har vært i kontakt med kjolevæske.

Øvingsoppgave 2 1 Bruk en tabell- og formelsamling og finn ut hva slags kjølemiddel du skal bruke når du skal bore i - stål - støpejern

- rustfritt stål - aluminium

2 Lag en oversikt over helsemessige forhold som forskjellige typer kjolevæske kan føre til. Bruk produktdatablad. Produktdatablad gir opplysninger om helsefarlige stoffer, forebyggende vernetiltak og fysikalske data for et produkt. Produktdatabladene skal samles i et stoffkartotek. Alle arbeidstakerne skal ha tilgang til dette kartoteket.

3 Når olje og kjolevæske ikke skal tømmes i kloakken, hvor­ dan vil du da kvitte deg med disse avfallsstoffene? Undersøk forholdene i verkstedet på skolen din.

56

BORING

Vedlikehold Den trivsel og orden du ønsker i verkstedet, må du bidra til selv. Forlat alltid boremaskinen slik du selv ønsker å finne den. La orden og renhold bli en rutine:

• Smør boremaskinen daglig og gjør godt rent. • Ikke bruk trykkluft til rengjøring. Det fører til at smørehull tetter seg, og at støv og smuss trenger inn i lager og føringer. Bruk børste og pussegarn eller papir. • Pass alltid på at konusen på borspindelen er ren og fri for grader før du setter inn verktøyet.

• Bor aldri i maskinbordet; bruk parallellklosser o.l. under ar­ beidsstykket. • Bruk ikke provisorisk verktøy til å løsne bor eller andre verk­ tøy fra borspindelen. Bruk utdriverkile.

• Unngå bruk av skiftenøkler! Bruk alltid fastnøkler med riktig størrelse til de skruene og mutrene som du trekker til eller løsner. • Vær alltid forsiktig når du skifter omdreiningstall, slik at tannhjulene ikke blir skadd. De fleste boremaskiner må stop­ pes før du kan skifte omdreiningstall. • Husk alltid på å låse maskinbordet før du begynner å bore.

• Hold orden på verktøy og utstyr og la hvert enkelt verktøy ha sin faste plass.

Skjæredata for boring Skjærehastighet og omdreiningstall Når vi borer, ønsker vi å ha så stor skjærehastighet som mulig. Men på den annen side må ikke skjærehastigheten være for høy. Da blir boret slitt ut for raskt og må slipes om for ofte. Det som bestemmer skjærehastigheten, er materialet vi skal bore i, og omdreiningstallet på boret.

Vi velger først ut en skjærehastighet på boret avhengig av det materialet vi skal bore i. Skjærehastigheten finner vi i tabeller. Dernest må vi finne hvor mange omdreininger per minutt ma­ skinen skal gå med. Omdreiningstallet varierer med størrelsen (diameteren) på bo­ ret og er forskjellig for forskjellige bor. Regelen er slik: Store bor..............lavt omdreiningstall Små bor............... høyt omdreiningstall

BORING

57

Skjærehastigheten er derimot lik for store og små bor så lenge vi bruker dem i det samme materialet. Det ser du av eksemplet nedenfor.

Eksempel På figuren ser du to bor med diameter 30 mm og 10 mm. Begge går med samme skjærehastighet: 20 m/min.

Omdreiningstallet kan vi regne ut ved hjelp av en formel, eller vi kan ta det direkte ut av en tabell eller et nomogram.

Formel for skjærehastighet: TT • d • n v =-----------1000

Når vi løser ut n av formelen, får vi: n=

1000 • v TT ■ d

Omdreiningstallet for boret på 30 mm: 1000 • 20 = 212 r/min 3,14 • 30

Omdreiningstallet for boret på 10 mm: 1000 • 20 = 637 r/min 3,14 • 10

Øvingsoppgave 3 I begynnelsen er det viktig at du lærer å ta ut omdreiningstallet fra tabell eller nomogram. På neste side ser du en hastighetstabell for bor hvor du kan lese av omdreiningstallet direkte. 1 Bruk tabellen og finn omdreininingstallet for et bor med en skjærehastighet på 20 m/min når boret har disse diameterne:

a b c d

3 mm 5 mm 7 mm 12 mm

2 I hardt stål må du bruke lavere omdreiningstall på boret, el­ lers blir det for varmt og eggen blir ødelagt. Bruk derfor en skjærehastighet på 12 m/min og les av omdreiningstallet for de samme bordiameterne.

3 Du skal bore med et 12 mm bor i et arbeidsstykke av bløtt stål. Passende skjærehastighet er 25 m/min. Bruk formelen og regn ut omdreiningstallet.

58 Bordiam. mm 1 2 3 4 5

BORING

Skjærehastighet (periferihastighet) m/min 18

20

25

1592 2 548 3185 3822 4459 5096 5732 796 1274 1 593 1911 2259 2548 2866 849 1062 1274 1486 1 699 1 911 531 398 637 796 956 1 115 1274 1433 318 510 637 764 892 1019 1 146

6369 3185 2123 1592 1274

7962 3981 2 654 1 991 1 592

5

8

10

14

12

16

30

35

40

50

60

70

80

90

100

Omdreininger per min (r/min) 9554 11 146 12 739 15 924 19108 22293 25478 28662 31 847 4 777 5573 6370 7962 9 554 11 146 12 739 14 331 15924 3185 3715 4246 5308 6369 7431 8493 9554 10615 2389 2 787 3185 3981 4 777 5 573 6370 7166 7962 1 911 2 229 2 548 3185 3822 4459 5096 5 732 6369

858 592 394 238 115

2123 1820 1 592 1415 1274

2654 2275 1 991 1 769 1 592

3185 2 730 2 389 2123 1 911

3715 3185 2 787 2477 2229

4246 3640 3185 2831 2548

4 777 4 095 3 583 3185 2 866

5308 4 550 3981 3 539 3185

869 796 735 682 637

1013 929 857 796 743

1 158 1 061 980 910 849

1 448 1 327 1225 1 137 1062

1737 1 592 1470 1365 1 274

2027 1 858 1 715 1 592 1 486

2316 2123 1960 1820 1 699

2 606 2389 2205 2047 1 911

2895 2654 2450 2275 2123

498 468 442 419 398

597 562 531 503 478

697 656 619 587 557

796 749 708 670 637

995 937 885 838 796

1 194 1 124 1062 1006 955

1 393 1 311 1239 1 173 1 115

1 592 1 499 1415 1341 1274

1 1 1 1 1

791 686 592 509 433

1990 1 873 1 769 1676 1592

303 290 277 265 255

379 362 346 332 318

455 434 415 398 382

531 507 485 465 446

607 579 554 531 510

758 724 692 664 637

910 869 831 796 764

1062 1 013 868 929 892

1213 1 158 1 108 1062 1019

1365 1303 1246 1 194 1 146

1517 1448 1 385 1327 1274

191 164 143 127 115

212 182 159 142 127

265 227 199 177 159

319 273 239 212 191

372 318 279 248 223

425 464 319 283 255

531 455 398 354 319

637 546 478 425 382

743 637 557 495 446

849 728 637 566 510

955 819 717 637 573

1062 910 796 708 637

104 96 88

116 106 98

145 133 122

174 159 147

203 186 171

232 212 196

290 265 245

347 319 294

405 372 343

463 425 392

521 478 441

579 531 490

6 7 8 9 10

265 227 199 177 159

425 364 319 283 255

531 455 398 354 319

637 546 478 425 382

743 637 557 495 446

849 728 637 566 510

955 1062 1327 1 592 819 910 1 137 1365 717 796 995 1 194 637 708 885 1062 573 637 796 955

11 12 13 14 15

145 133 122 114 106

232 212 196 182 170

290 265 245 228 212

347 319 294 273 255

405 372 343 319 297

463 425 392 364 340

521 478 441 409 382

579 531 490 455 425

724 664 612 569 531

16 17 18 19 20

100 94 88 84 80

159 150 142 134 127

199 187 177 168 159

239 225 212 201 191

278 262 248 235 223

319 300 283 268 255

358 337 318 302 287

398 375 354 335 319

21 22 23 24 25

76 72 69 66 64

121 116 111 106 102

152 145 139 133 127

182 174 166 159 153

212 203 194 186 178

243 232 222 212 204

273 261 249 239 229

30 35 40 45 50

53 45 40 35 32

85 73 64 57 51

106 91 80 71 64

127 109 96 85 76

149 127 112 99 89

170 146 127 113 102

55 60 65

29 27 24

46 43 39

58 53 49

69 64 59

81 74 69

93 85 78

1 1 1 1 1

Skjærehastighet og omdreinings­ tall for spiralbor med forskjellig diameter

Mating 1 omdreining

Matingen er den strekningen målt i millimeter som boret går inn i arbeidsstykket for hver omdreining boret gjør.

Dersom matingen for eksempel er 0,2 millimeter per omdrei­ ning, vil det si at boret går inn 0,2 millimeter for hver omdrei­ ning det gjør. Etter 100 omdreininger har boret gått 20 millime­ ter inn i arbeidsstykket. 100 omdreininger

Hvor stor mating vi skal bruke, er avhengig av hvilket materiale vi borer i. Jo større mating, desto grovere blir overflaten i hul­ let. Derfor må matingen også tilpasses de kravene til nøyaktig­ het som det ferdige produktet skal oppfylle.

På grunnlag av prøveboringer i ulike materialer er det laget vei­ ledende verdier. Se i tabell- og formelsamlingen.

BORING

59

Øvingsoppgave 4 Du skal bore med et 25 mm bor. Arbeidsstykket er av støpejern med hardhet inntil 200 HBS.

Bruk tabeller og finn - skjærehastigheten - matingen - omdreiningstallet - spissvinkelen HBS står for brinellhardhet. Det er en hardhetsprøve som blir brukt for bløte materialer, for eksempel støpejern. Se også side 28.

Forsenking Forsenking er alt arbeid som går ut på å lage koniske eller sylindriske fordypninger for skruehoder osv.

Forsenking er en kombinasjon av boring og fresing.

Det finnes en mengde forskjellige typer forsenkere, beregnet på forskjellige slags forsenkingsarbeider. De skarpe hjørnene på arbeidsstykket kan lett brekke skjærene på forsenkeren. Når vi forsenker, må vi derfor bruke lavere skjærehastighet enn når vi borer.

Konisk forsenker Denne typen bruker vi til å forsenke skrue- eller naglehoder. Den brukes også til å fjerne grader rundt borede hull. Det er viktig å velge en forsenker med spissvinkel som passer for skruehodet. Vanlige spissvinkler er 60°, 75° og 90°. Forsenkere blir levert med konisk eller sylindrisk tange (skaft).

Avgrading med konisk forsenker

60

BORING

Sylindrisk forsenker Sylindriske forsenkere bruker vi mest til å forsenke sylindriske skruehoder og til planbearbeiding av flaten rundt munningen av et hull. Når vi bruker sylindriske forsenkere, er det viktig å forbore med et passe stort bor, slik at styringen kan gå støtt. Noen forsenkere har også en styretapp som sentrerer forsenkeren i det forborede hullet.

Bruk av forsenker

Forsenker med styretapp

Sylindriske forsenkere blir gjerne levert i sett med ulike diame­ trer både på forsenkerne og styretappene. Forsenkere og styre tapper kan lett skiftes og låses med to sett skruer.

En sylindrisk forsenker krever lavere skjærehastighet enn ved boring, og vi må mate forsiktig. Forsenkeren og styretappen trenger kjøling og smøring.

Brotsjing Hull som er boret med spiralbor, må ofte viderebearbeides slik at hullet blir rundere, finere, rettere eller mer nøyaktig. Til det bruker vi brotsjer og flerskjærsbor. I motsetning til boring er altså brotsjing en finbearbeidingsmetode:

Vi brotsjer for å forbedre overflaten, rundheten og rettheten i et boret hull. Spiralbor Flerskjærsbor

Brotsj

Brotsjer blir brukt når vi skal lage mange like hull (serieproduksjon). Da blir det jevn kvalitet på både dimensjon og overflatefinhet. Vi bruker også brotsjer ved montering og tilpassing, men da blir det en justeringsoperasjon.

BORING

61

Flerskjærsbor Pinnefres, side 143

Ved svært nøyaktig brotsjing pleier vi å forbore med et spesielt bor. Det har tre eller fire skjær og likner en pinnefres. Vi kaller boret et flerskjærsbor. Vanligvis borer vi først med et vanlig spiralbor, deretter med et flerskjærsbor, og til slutt brotsjer vi. Flerskjærsbor gir fin overflate og et rett hull. Dersom det ikke stilles så store toleransekrav til hullet, kan det ofte være nok bare å bruke flerskjærsbor.

Brotsj En brotsj er i prinsippet utformet på samme måte som spiralboret, men den har som regel flere skjær, mindre sponkanaler og mindre spiralvinkel.

Arbeidsmonnet for brotsjingen blir bestemt av diameteren og lengden på hullet og materialet i arbeidsstykket. Det bør ikke være større enn at brotsjen akkurat skjærer rent, som regel ikke over 0,2-0,4 mm. Arbeidsmonnet på figuren er:

30 - 29,7 = 0,3 mm Ved brotsjing blir skjærehastigheten alltid holdt lav, 3-6 m/ min i stål og støpejern og 10-15 m/min i for eksempel messing. Kjør aldri brotsjen bakover. Da kan spon kile seg fast og øde­ legge skjæret og hullveggen. Bruk rikelig med borolje når du brotsjer. For at ikke brotsjen skal hogge, er skjærene usymmetriske, men de står likevel tvers overfor hverandre. Da er det lettere å måle diameteren på brotsjen nøyaktig (se figuren under).

Brotsj

Skjærene på brotsjen står tvers overfor hverandre Brotsjene deles inn i maskinbrotsjer og håndbrotsjer.

62

BORING

Maskinbrotsjer Maskinbrotsjer har enten rette skjær eller spiralskjær. Rette skjær bruker vi gjerne på sprø og kortsponende materialer, for eksempel støpejern. Brotsjer med spiralskjær bruker vi på seige og langsponende materialer, for eksempel stål. Faste maskinbrotsjer. Når vi skal brotsje i boremaskinen eller i dreiebenken, bruker vi helst faste maskinbrotsjer. Brotsjingen må foregå på samme senter som boringen har vært utført på.

Det er viktig å bruke rikelig med kjolevæske, slik at sponen blir skylt vekk. (Se tabell i formel- og tabellsamlingen.)

Stillbare maskinbrotsjer. Etter en tids bruk blir brotsjen slitt og må slipes. Etter omslipingen blir diameteren mindre, og brots­ jen kan derfor bare brukes til mindre diametrer eller til forbrotsjing. Det er derfor konstruert brotsjer som er stillbare innenfor et bestemt område. Vi kan stille inn brotsjene på forskjellige måter. Stillbare ma­ skinbrotsjer har løse skjær. På figuren til venstre foregår inn­ stillingen ved at de løse skjærene forskyves i lengderetningen med ringmutrer. Skjærene ligger i spor med skrå bunnflate, der­ for kan vi øke eller minske diameteren.

Stillbar maskinbrotsj

Når en stillbar brotsj er nedslitt, stiller vi den om slik at diame­ teren øker. Deretter blir den slipt til nominell diameter. Dette kan gjentas flere ganger helt til skjærene er utbrukt.

Håndbrotsjer Håndbrotsjer blir brukt til monteringsarbeid og der vi ikke kan bruke maskinbrotsjer. De skal bare brukes i et svingjern for hånd og dreies rundt.

Disse brotsjene blir levert i sett med forskjellige diameterområder, men de er ikke så nøyaktige som stillbare maskinbrotsjer. Still inn diameteren slik: Du løsner den ene ringmutteren og trekker til og låser med den andre.

Håndbrotsj

BORING

63

Gjenging De vanligste gjengesystemene er - det metriske gjengesystemet - unifiedgjengesystemet På metriske gjenger er alle mål oppgitt i millimeter. Grovgjenger er mest brukt. De er merket med bokstaven M og et tall som viser stordiameteren (utvendig diameter). Eksempel: M 10.

På unifiedgjenger er målene oppgitt i tommer. De er merket med bokstavene UNC (grovgjenger) eller UNF (fingjenger) og et tall som viser stordiameteren. Eksempel: 5/16-UNC. Les om gjenger i «Montering og reparasjonsteknikk» før du begynner å gjenge i boremaskinen.

Øvingsoppgave 5 Før du leser videre, kan du øve deg i å finne fram i gjengetabeller. Se i tabell- og formelsamlingen. irinriniiiiiiiiiiiiiimiTTmn

1 Hvor stort hull (gjengebor) må du bore for denne gjengetappen som er merket M12?

2 Du skal gjenge dette hullet i et arbeidsstykke. Gjengetappen er merket 3/8 UNC. Hvor stort må hullet være? 3 Du skal gjenge hull i flatstålene nedenfor. Finn ut hvor store hullene må bores.

Metriske grovgjenger

Metriske fingjenger

UNC-gjenger og UNF-gjenger

64

BORING

Gjenging med gjengetapp Gjenging med gjengetapp blir gjerne utført i boremaskiner, ofte i forbindelse med boring og forsenking. Vi bruker boremaskinen for å få en vinkelrett gjenging i arbeids­ stykket.

Senterspissen må være i sentrum av hullet

Slik gjør du det: Det er viktig at du IKKE starter boremaskinen. - Still senterspissen nøyaktig i sentrum på det hullet som skal gjenges. Pass på at det blir plass til gjengetappen mellom sen­ terspissen og arbeidsstykket. Deretter låser du bordet på bo­ remaskinen slik at det ikke kommer ut av stilling. Når senterspissen er midt i hullet, er gjengetappen nøyaktig i rett vinkel med arbeidsstykket (90°). - Stram forsiktig matingshåndtaket på boremaskinen slik at senterspissen sitter godt i senterhullet på gjengetappen. Vri samtidig gjengetappen rundt med svingjernet og følg etter med matingshåndtaket. Du kan også bruke en fastnøkkel til å vri med.

Etter hvert blir det nokså mye spon i sporene på gjengetap­ pen. Vri gjengetappen litt tilbake igjen, så løsner sponen og faller ned.

Arbeidsstykke

Bruk av gjengetapp i boremaskin

Obs

i

• Ikke bruk denne gjengemetoden på små gjengetapper. De har lett for å brekke. Gjengepasta, side 65

• Det er viktig å bruke kjolevæske eller gjengepasta under gjengingen. Da går den mye lettere.

BORING

65

Gjengeapparat Vi bruker gjengeapparatet når vi skal gjenge med gjengetapp i maskiner, for eksempel i boremaskinen. Det er flere ulike typer gjengeapparater, men i prinsippet fungerer de på samme måte. Gjengeapparatet overfører vrimomentet fra borspindelen til gjengetappen. Det er også vanlig at gjengeapparatet har en sik­ ring som beskytter gjengetappen mot overbelastning ved unor­ mal eller plutselig økning av vrimomentet.

Gjengeapparatet likner en chuck og har en tappholder som vi spenner gjengetappen fast i. Det har en innebygd slurekopling som kan stilles inn i forhold til dimensjonen på gjengetappen, slik at sluringen begynner tidligere for tynne gjengetapper. På den måten unngår en at gjengetappen brekker.

Det er svært enkelt å gjenge med dette apparatet: Først starter vi boremaskinen på laveste hastighet. Deretter sentrerer vi gjen­ getappen over det hullet som skal gjenges, og setter den ned med et lett trykk, slik at den «entrer». Deretter mater gjengetap­ pen seg selv inn i arbeidsstykket når borspindelen begynner å rotere.

Gjengeapparat

Vi kan skru gjengetappen ut igjen for hånd, men de fleste gjen­ geapparater har automatisk reversering når gjengetappen når bunnen av hullet, det vil si at gjengetappen automatisk blir skrudd ut når den når bunnen.

Kjøle- og smøremiddel for gjenging i maskin Kjøle- og smøremidlet leder bort friksjonsvarmen som oppstår ved gjenging, og letter transporten av spon.

Det kan være vanskelig å føre kjølemidlet fram til skjærene på gjengetappen, spesielt i dype hull. Ved gjenging i maskin bør kjølemidlet tilføres tappen under trykk og i rikelig mengde. Væskestrålen skal stilles slik at den trenger så dypt ned i hullet som mulig.

Vi kan også bruke fett som smøremiddel ved gjenging. Vi kaller det gjengepasta. Det smøres på gjengeverkt øyet og partiet som skal gjenges, når vi ikke kan bruke kjolevæske eller gjengeolje.

66

BORING

Øvingsoppgave 6 1 Det skal bores et hull i enden av denne akseltappen, og du har ikke dreiebenk. Hvilket verktøy vil du bruke for å få hul­ let så nøyaktig som mulig i sentrum når du må bore det i bore­ maskin?

2 Hullet skal bores så symmetrisk som mulig gjennom akselen. Hvilket verktøy vil du bruke for å bore det i boremaskin?

3 Dette flatjernet er 6 mm tykt og 40 mm bredt. Kom med for­ slag til hvordan det går an å bore det halve hullet.

4 I enden av dette stålemnet skal det bores en halv sylinder. Hvordan vil du gjøre det?

BORING

REPETISJONSSPØRSMÅL

67

1 Hvorfor må et kjørnermerke ikke være for lite? 2 Når må vi forbore, og hvorfor? 3 Nevn tre muligheter for oppspenning av arbeidsstykker når vi borer. 4 Hva skal du passe på når du borer i tynnplater? 5 Hva skjer dersom du borer videre med et sløvt bor? Hva bør du gjøre dersom boret er sløvt? 6 Hvordan må frivinkelen slipes, og hvor stor er den van­ ligvis? 7 Hvilken oppgave har kjøle- og smørevæske når vi borer? 8 Hva må du passe på når du er i kontakt med kjolevæske? 9 a Hva blir skjærehastigheten bestemt av? b Hva er mating? 10 Nevn to hovedtyper av forsenkere. 11 Når bruker vi brotsjer? 12 Hvilken forskjell er det på flerskjærsbor og spiralbor? 13 Nevn viktige momenter når du skal gjenge med gjengetapp i boremaskin.

I

Dreiing Mål Når du har gjennomgått dette kapitlet, skal du

• kjenne til dreiebenken og hoveddelene i den • kunne velge passende oppspenningsmetoder for arbeidsstykker og verktøy • kunne de viktigste vinklene på dreiestål og kjenne til hvordan disse virker inn på sponavgangen • kunne velge passende dreieståltyper til utvendig og innvendig dreiing ut fra kravene som stilles til arbeidsstykkets nøyaktighet og funksjon

• kunne verneregler og vedlikehold for arbeid i dreiebenken

70

DREIING

Dreiing er en bearbeidingsmetode der overflødig materiale blir fjernet fra et roterende arbeidsstykke med et sponskjærende verktøy, dreiestålet.

Dreiing er en allsidig bearbeidingsmetode. Ved å bruke ulike skjæreverktøy - dreiestål - kan vi framstille sylindriske deler som akslinger og detaljer med hull. Slike deler finner vi i de fleste maskinelementer.

I vanlige dreiebenker er det arbeidsstykket som blir drevet rundt (roterer), mens dreiestålet beveger seg rettlinjet sideveis (lengdedreiing) eller på tvers (plandreiing). Når vi lengdedreier et arbeidsstykke, beveger vi dreiestålet i lengderetningen på benken. Sponavskillingen skjer etter en sy­ lindrisk spiral, og bredden på sponen er lik avstanden som dreiestålet beveger seg per omdreining. Dette kaller vi lengdemating. Vi velger stor eller liten mating avhengig av hva vi skal dreie, og hvor fin overflate arbeidsstykket skal ha.

Når vi plandreier, blir dreiestålet matet på tvers av lengderet­ ningen på dreiebenken. Sponavskillingen skjer etter en plan spiral. Bevegelsen som dreiestålet gjør per omdreining, bestem­ mer tykkelsen på sponen. Vi kaller dette tverrmating. Skal arbeidsstykket bli nøyaktig sylindrisk, må det rotere rundt en midtlinje (senterlinje) som ikke flytter seg eller vibrerer. Det vil i praksis si at spindelen som arbeidsstykket er oppspent på, ikke må kaste (slarke i lagrene). Dreiestålet må være riktig opp­ spent og ikke vibrere.

Lengdedreiing

Vernetiltak ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ Allerede de første dagene i verkstedet blir du kjent med dreie­ benken. Da vil du oppdage at det kan sprute spon når du dreier. Sponen kan være både varm og skarp. Hvordan skal du be­ skytte deg? Spindelen og de andre delene på dreiebenken roterer med store hastigheter. Det er derfor viktig at du fra første dag lærer å ar­ beide slik at du unngår skader.

DREIING

71

Utover i kapitlet skal vi peke på ting som du skal være spesielt påpasselig med, men til å begynne med minner vi deg om: • Bruk briller, for det kan sprute spon som er så varm at den brenner seg fast i øynene eller på huden. • Ta ikke i spon med fingrene. Bruk sponkrok. • Bruk stramtsittende klær. Brett opp ermene eller bruk man­ sjetter.

• Tørk alltid opp oljesøl på golvet. • Glem ikke å ta ut chucknøkkelen. Bruk helst en chucknøkkel med fjær, da kan du ikke glemme den i chucken. Der­ som du lager et rør og fester det til spindeldokka, får nøkke­ len en fast plass.

Glem ikke chucknøkkelen

Manuell dreiebenk I et mekanisk verksted er det mange typer dreiebenker, fra de helt små til store dreiebenker som kan dreie akslinger på mange meter. Vi skiller melllom manuelle og datastyrte dreiebenker. I en manuell dreiebenk blir alt som skal skje i maskinen, styrt av operatøren. På en datastyrt dreiebenk blir alle ordrer om hva maskinen skal gjøre, styrt av en datamaskin via et innlest pro­ gram. I denne boka skal du lære om manuelle dreiebenker. Men hvis du vil vite litt om datastyrte verktøymaskiner, finner du en kort orientering på sidene 181-188.

En manuell dreiebenk har disse hoveddelene:

-

maskinstativ med vange spindeldokke girkasse sleideføringer bakdokke

72

DREIING

Maskinstativ med vange Denne delen er «ryggraden» og «beina» i dreiebenken. Maskinstativet er vanligvis støpt sammen med vangene og bærer de andre delene.

Maskinstativet består av to skapføtter som skal skrus fast i gol­ vet slik at maskinen blir stående støtt og i vater. I den venstre maskinfoten ligger som regel motoren. Motoren driver spindeldokka, og motorbevegelsen blir overført med kilereimer og tannhjul.

Vangen Vangen har prismeføringer med V-form og bærer spindeldokka, hovedsleiden og bakdokka.

Vangen er vanligvis av støpejern eller støpestål. Overflaten er herdet slik at den skal tåle slitasjen fra hovedsleiden og bak­ dokka, og for å gi maskinen lengre levetid. Planføringer

Vangen

Formen på vangen minner om to profilerte bjelker, støpt sam­ men med solide tverrforbindelser, stag. Stagene holder vangen stiv, og det gjør hele konstruksjonen stiv og stabil.

DREIING

73

Vedlikehold ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ Kravene til dagens maskiner er store. Overflatene og prismeføringene må være helt rette og svært nøyaktige, med små to­ leranser. For at dreiebenken skal være så nøyaktig som vi øns­ ker, må vi som brukere behandle vangen forsiktig.

Derfor: • Unngå støt og slag på vangen. Rengjør og smør den hver dag. • Ikke legg verktøy eller andre ting direkte på vangen. Da blir det merker, og dreiebenken kan bli unøyaktig.

Spindeldokka Spindeldokka består av spindelen med opplagring og driwerk. Den er skrudd fast på den venstre enden av vangen og er nøyak­ tig justert i forhold til de andre hoveddelene i benken. På toppen av spindeldokka er det et lokk som kan tas av ved reparasjoner og annet vedlikehold.

I forkanten eller på en av sidene er det et nivåglass for olje. Kontroller at det alltid er nok olje!

Spindeldokka

Hastighetsregulering. Inne i spindeldokka er det en rekke tannhjul. De er nødvendige for å få forskjellige omdreiningstall på spindelen og riktig skjærehastighet når vi dreier. Omdreiningstallet er normalt fra 10 til 2000 r/min og kan varieres med reimer og tannhjul.

Drivverket i spindeldokka

Vi velger forskjellige omdreiningstall ved hjelp av utvendige hendler på spindeldokka eller med en spak for trinnløs hastig­ hetsregulering. På benker som ikke har trinnløs hastighetsregu­ lering, må vi stanse spindelen før vi skifter omdreiningstall.

74

DREIING

Spindelen Spindelen er en viktig del av spindeldokka. Selve spindelen er laget som et rør for at vi skal kunne spenne opp lange, gjennom­ gående arbeidsstykker. I hver ende er den nøyaktig opplagret i kule- eller rullelager.

Chuck, side 83 Bakkskive, side 87

Senterspiss, side 86

Den frie enden av spindelen som stikker ut av spindeldokka, kaller vi spindelnesen. Hovedoppgaven til spindelnesen er å holde fast oppspenningsverktøyet som vi skal spenne opp ar­ beidsstykket i, for eksempel chuck eller bakkskive. Den utvendige utformingen av spindelnesen kan være forskjel­ lig, avhengig av maskintype. Den innvendige delen av spindel­ nesen har konisk form (som er standardisert) og blir brukt til å spenne fast for eksempel senterspisser.

• Dersom vi spenner opp så lange arbeidsstykker eller stenger at de stikker utenfor spindeldokka, må vi skjerme den rote­ rende stangenden slik at ingen skader seg på den. Se figuren under, der den frie enden er skjermet med en perforert platesylinder.

Perforert platesylinder

Oppspenning av lange arbeidsstykker • Det ligger ofte igjen spon på dreiebenken. Vær nøye med ren­ gjøringen, hvis ikke kan sponen kile seg inn mellom sleider og føringer og slite ekstra.

DREIING

75

Sleideføringene Sleideføringene består av - toppsleide - tverrsleide - hovedsleide

Verktøyholder, side 82

Toppsleiden er montert øverst. Den er festet til tverrsleiden med skruer. Toppsleiden kan vris horisontalt i alle retninger og blir matet for hånd. På toppen sitter en verktøyholder, som vi fester dreiestålet i.

Tverrsleiden går i 90° på vangen og blir matet automatisk eller for hånd. Hovedsleiden glir i vangens lengderetning langs vangen og bæ­ rer de andre sleidene. Hovedsleiden blir matet automatisk eller for hånd. Matingen blir overført av en tannstang som ligger un­ der prismeføringen foran, og av et tannhjul bak frontplaten.

Toppsleide med stålfeste

Sleideføringene

Innstilling av sleidene Skalaringer. En dreiebenk har flere skalaringer. De viser hvor store kutt vi skal stille inn, eller hvor langt sleidene flytter seg. Skalaringene kan nullstilles, og vi kan derfor lett lese av inn­ stillingen.

Stigning, side 128

Sleidene blir forskjøvet av en skritespindel med sveiv. Skruespindelen har gjenger, og stigningen på disse gjengene må være i samsvar med inndelingen på skalaringene. De fleste skalaringer har direkte gradering. For en tverrsleide vil det si at diameteren på arbeidsstykket minker like mye som innstillingsverdien på skalaen viser.

Tverrsleiden beveger seg halvparten av innstillingsverdien.

Skala på tverrsleiden

Se på figuren til venstre. Her er skalaen flyttet fra 0 til 2,4 mm. Det betyr at diameteren på arbeidsstykket blir 2,4 mm mindre. Samtidig har tverrsleiden beveget seg 1,2 mm.

16

DREIING

Når det gjelder hovedsleiden, toppsleiden og pinolrøret i bakdokka, så beveger disse seg normalt like langt som den avleste skalaverdien viser.

Etter hvert kan det oppstå en klaring (glapp) mellom skruen og mutteren i skruespindelen. Vi kaller det dødgang. Den må du ta hensyn til hver gang du stiller inn skalaringene. Digital avlesing. Digitalt avlesingsutstyr, som erstatter skalaavlesingen på sleidene, kan ettermonteres på de fleste dreieben­ ker.

Ved hjelp av lystall på en skjerm kan vi lese av hvor mye maskinsleidene flytter seg. På hver sleide er det påmontert følere som registrerer bevegelsen til sleidene med en nøyaktighet av hundredels og tusendels millimeter.

Sleidebevegelser på dreiebenken

På dreiebenken blir sleidebevegelsene avlest i lengderetning (Z-retning) og tverretning (X-retning). Z-retningen går i spin­ delens lengderetning.

Digitalt avlesingsutstyr

Innstillingseksempel Vi skal dreie akselen som du ser på figuren til venstre. Vi velger å stille inn for diametermål (i X-retning).

Drei først et målekutt innover på akselen og mål diameteren (39,90 mm). Tast inn dette målet (X-retningen) og trykk på minnetasten. (I noen tilfeller er minnetasten og X-tasten den samme tasten.) Nå er målet 39,90 bevart i minnet og er utgangspunktet for vi­ dere dreiing. Da kan vi til enhver tid lese av hvor stor diame­ teren er.

Når vi skal stille inn Z-retningen, går vi fram på samme måte. Først må vi dreie akselenden plan og nullstille telleverket. Der­ etter taster vi inn i minnet et nullpunkt, som er enden på ak­ selen. Når vi dreier videre, kan vi hele tiden lese av enhver lengdebevegelse. Tverrsleiden eller hovedsleiden må ikke røres før verdiene er tastet inn i minnet.

DREIING

77

Vedlikehold Det er viktig at alle sleideføringene blir smurt og rengjort daglig. Dårlig renhold av dreiebenken fører til at olje og små partikler virker som slipepasta på sleidene og føringene. Benken blir slitt og begynner å dreie unøyaktig. Det fører igjen til dårlig kvalitet på arbeidet og et høyere kostnadsnivå.

• Bruk en klut (papir) og kost til rengjøring og legg på en tynn oljefilm. • Ikke bruk trykkluft til rengjøring. Det kan blåse spon inn i sleidene.

Øvingsoppgave 1 Du skal dreie en aksel med fem spor. Mellom sporene skal det være 15 mm (se figuren). Hvor mange omdreininger må du sveive toppsleiden for hver gang du mater stålet fram til et nytt spor?

I dette tilfellet er det 0,1 mm mellom hver strek på skalaringen.

Bakdokka Bakdokka er en viktig del av dreiebenken. Kommer bakdokka ut av stilling, begynner dreiebenken å arbeide unøyaktig.

I bakdokka støtter vi opp lange arbeidsstykker og spenner opp ulike bore- og gjengeverktøy. Den kan skyves fram og tilbake på vangen eller låses fast.

Bakdokka

78

DREIING

Senterhøyden (SH) på bakdokka er fast. Den ligger nøyaktig på samme høyde som sentrum i spindelen og chucken. Dersom vangen er skadd, eller det er kommet spon mellom bakdokka og vangen, vil senterhøyden forandre seg.

Senterhøyden (SH) på bakdokka

Overdel Underdel

Justering av bakdokka

Bakdokka består av en underdel og en overdel som kan for­ skyves i forhold til hverandre. For at dreiingen skal bli nøyaktig, må bakdokka være nøyaktig justert i forhold til sentrumslinjen på benken. I bakkant av bakdokka er det to 0-streker som skal stå rett overfor hverandre (se figuren).

Normalt skal ikke bakdokka komme ut av stilling sideveis. Det hender likevel at vi må sideforskyve bakdokka når vi ikke kan bruke andre dreiemetoder, for eksempel når vi skal dreie lange konuser. Dersom vi skal dreie lange konuser eller benken dreier konisk, må vi justere bakdokka på plass igjen. Justering av bakdokka. Når du skal justere bakdokka, tar du et prøvekutt og måler diameteren i hver ende (A og B) av arbeids­ stykket. Dersom for eksempel mål B er større enn mål A, må bakdokka forskyves mot deg. Det gjør du med skruen som du finner på hver side av overdelen til bakdokka. Bruker du et måleur mot arbeidsstykket eller mot pinolrøret, ser du lett hvor mye du må justere bakdokka.

Justering av bakdokka med måleur

Vernetiltak ■■■■■■■■■■■■■■ mhhhhhhhhhhmiuhhi • Husk chucknøkkelen! • Maskiner skal ha deksel over reimer og tannhjul. Dekslet skal være lukket. Det er ikke tillatt å fjerne det fra maski­ nen. Når det står flere benker i nærheten av hverandre, bør det være skjermer mellom dem. For å beskytte operatøren har enkelte spesialbenker en skjerm av pleksiglass over dreiestålet og arbeidsstykket. Skjermen må ikke fjernes.

DREIING

79

Øvingsoppgave 2 1 Hvilke faremomenter ser du i reimer og tannhjul uten dek­ sel?

2 Du vet nå hvilke hoveddeler dreiebenken består av. Neden­ for finner du en liste med navn på både hoveddeler og andre deler i dreiebenken. Se på bildet av dreiebenken og plasser riktig nummer foran hvert navn.

........ Venstre skapfot ........ Høyre skapfot ........Ledeskrue ........Mateaksel ........Start- og stopphåndtak ........Sveiv, hovedsleide ........Hendel, lengdemating ........Hendel, tverrmating ........Låsehåndtak, bakdokke ........ Sveiv, pinolrør ........ Pinolrør ........ Bakdokke ........ Låsehendel, pinolrør

........ Hendler for hastighetsregulering ........ Tverrsleide ........ Sveiv, toppsleide ........ Sveiv, tverrsleide ........ Toppsleide ........ Hovedsleide ........ Spindeldokke ........ Spindelnese ........ Strømbryter for spindel ........ Verktøyholder ........ Hendel for gjengesaks ........ Vange

80

DREIING

Oppspenning av dreiestål

Overheng

For at vi skal få et tilfredsstillende resultat, må oppspenningen av arbeidsstykket og skjæreverktøyet være stabil. Generelt kan vi si at verktøy og arbeidsstykke skal være spent opp slik at den frie enden (overhenget) er kortest mulig. Da unngår vi at ar­ beidsstykket og skjæreverktøyet fjærer og svikter.

Deretter må dreiestålet stilles inn i sentrum. Et riktig slipt dreie­ stål der eggen er i senterhøyde (se figuren over), gir riktige skjæ­ revinkler. Den enkleste måten å stille inn senterhøyden på er å sikte etter høyden på senterspissen i bakdokka. Spenn deretter opp en akseltapp og plandrei et prøvekutt på enden av akselen. Da ser du lett om dreiestålet står for høyt eller for lavt.

Dreiestål som ikke er i sentrum gir gale skjærevinkler Dreiestål, side 91

Dreiestål er det verktøyet som er mest brukt til dreiing. Måten vi spenner opp dreiestål på, hva slags verktøyholder vi bruker osv. varierer fra dreiebenk til dreiebenk. Prinsippet er likevel ganske likt.

Stålholder Stålholderen skal holde selve dreiestålet fast. Den er laget av verktøystål for at den skal være så sterk og stabil som mulig. Det er mange typer å velge mellom, avhengig av formen på dreiestå­ let (firkantet, flatt eller rundt), og hva det skal brukes til. Det finnes forskjellige holdertyper for hurtigstål og hardmetall (vendeskjær).

Holdere for hurtigstål Hurtigstål er laget av høylegert stål. Det tåler høy temperatur og kan arbeide med stor skjærehastighet og høy varmeutvikling (opp mot 600 °C) uten å bli ødelagt.

DREIING

81

Hurtigstål leveres ferdig slipt som firkantstål, rundt stål og stål med flatstålfasong. Da er det slipt på sidene. Det gjenstår bare å slipe eggen med de riktige vinklene.

Disse ferdigslipte stålene skal festes i egne holdere (se figurene under).

Holder for innvendig dreiestål (borstang)

Holder for firkantstål

Holder for stikkstål

Holdere for hardmetall Hardmetall, side 112

I dag bruker vi mest hardmetall til dreiing. Hardmetall tåler høyere temperatur og skjærehastighet enn hurtigstål, og er mer slitesterkt. Når vi dreier med hardmetall, bruker vi hardmetallplater (vendeskjær) som vi fester i holderen. Det finnes en mengde for­ skjellige holdere og vendeskjær til ulike dreieoperasjoner (se i leverandørkataloger o.L).

Holderen er tilpasset formen på vendeskjæret. Vendeskjær kan for eksempel være trekantede, firkantede eller rombeformet. Noen vendeskjær blir festet med en senterskrue, mens andre blir klemt fast med en plate. Holderen som figuren viser, er be­ regnet på et trekantet vendeskjær. Når ett hjørne blir slitt, kan et nytt hjørne vendes fram.

Vendeskjærholder til utvendig dreiing

Noen vendeskjær kan brukes på begge sider. Et trekantskjær får da seks hjørner som kan brukes, mens et firkantskjær får åtte hjørner.

Vendeskjærholder til innvendig dreiing

Ulike typer vendeskjær

c®’ Les mer om holdere for hardmetall og vendeskjær på side 114.

82

DREIING

Verktøyholder Verktøyholderen er skrudd fast til toppsleiden. Med et enkelt håndgrep kan hele verktøyholderen vris slik at vi kan stille inn vinkelen for dreiestålet på den.

Stålholder

Verktøyholder

Verktøyholder for hurtigstål

Det er flere typer verktøyholdere avhengig av hva slags type dreiebenk vi har. Felles for de fleste er det at stålholderen eller vendeskjærholderen blir skrudd fast, enten direkte i verktøy­ holderen eller i en egen skaftholder, som deretter blir festet i verktøyholderen. Noen verktøyholdere er laget slik at senterhøyden for dreiestå­ let kan stilles inn med en skrue. Da blir senterhøyden uforand­ ret selv om vi skifter skaftholder. Disse verktøyholderne blir gjerne kalt hurtigvekslende verktøyholdere eller universalverktøyholdere, fordi det er enkelt og raskt å stille dem inn, og fordi de passer til de fleste dreiebenker.

Justerskrue for senterhøyde

Universalverktøyholder

REPETISJONSSPØRSMÅL

Hurtigvekslende verktøyholder

1 Hvilket personlig verneutstyr skal du bruke når du dreier? 2 Hva er forskjellen på en manuell og en datastyrt dreie­ benk? 3 Nevn hoveddelene i en dreiebenk. 4 Hvilken sikkerhetsregel skal du følge når du dreier ar­ beidsstykker som er så lange at de stikker utenfor spin­ deldokka? 5 Hvor mye minker diameteren på arbeidsstykket når du stiller skalaen på tverrsleiden fram 1 millimeter? 6 Hva skjer når det er dødgang på tverrsleiden, og hva kan du gjøre for å eliminere det? 7 Hva mener vi med digital avlesing? 8 Hva står X-retning og Z-retning for på en dreiebenk? 9 Hvilken oppgave har bakdokka på en dreiebenk? 10 Hvordan vil du gå fram for å kontrollere senterhøyden på et dreiestål?

DREIING

83

Oppspenning av arbeidsstykker Vi kan spenne fast arbeidsstykket på forskjellige måter. Det er vanligst å spenne opp -

i chuck mellom chuck og bakdokke i bakkskive mellom senterspisser

Oppspenning i chuck Chucken er det vanligste oppspenningsutstyret til dreiing. Van­ ligvis spenner vi fast runde arbeidsstykker og trekantede og sekskantede stangmaterialer i den.

Chuck med tre bakker

Den mest brukte chucktypen har tre bakker, men det finnes også chucker med to eller fire bakker. Alle bakkene beveger seg samtidig og like mye når vi dreier chucknøkkelen. Vi sier at chucken er selvsentrerende.

Selvsentrerende chuck med tre bakker Chucken fungerer slik: Inne i chucken er det en skive med spiralspor (1). Skiva blir dre­ vet rundt av et tannhjul (2) som har firkanthull for chucknøkke­ len. Spiralsporene griper inn i tennene på bakkene og beveger dem samtidig.

Bruk av bakkene Til hver chuck finnes det to sett løse bakker. Det gir oss mulig­ het for å spenne opp både store og små diametrer, for innvendig oppspenning av arbeidsstykker med rørform og for utvendig oppspenning.

Bakkene i hvert sett er merket med tall og passer bare i spor som har det samme tallet. Bakkene som er merket 1, hører til i spor 1 på chucken. Bakke 2 hører til i spor 2 osv. Dersom vi ikke mon­ terer bakkene i denne rekkefølgen, kommer arbeidsstykket ut av senter. Bakkene må monteres i riktig spor på chucken

Når vi monterer bakkene, må begynnelsen på spiralen gripe tak i den første tanna på bakken. Deretter sveiver vi spiralen fram til spor 2 osv. Bakkene går bare én vei, de kan ikke snus.

84

DREIING

Figuren nedenfor viser eksempler på oppspenning av større di­ ametrer med begge bakksettene.

Innvendig oppspenning med bakksett nr. 1 (standardb akker)

Utvendig oppspenning med bakksett nr. 2 (ekstrab akker)

Vedlikehold Dersom bakkene på chucken begynner å gå tregt, skyldes det som regel at det har kommet inn spon mellom spiralen og ten­ nene på bakkene. Da må du demontere chucken og gjøre den ren. • Hold i bakkene når du skrur dem ut slik at de ikke faller ned.

Demontering av bakker

• Gjør ren chucken og bakkene regelmessig. Bruk en trestikke til rengjøringen, den lager ingen grader. Vær forsiktig med spiralskiva og tennene på bakkene. Trestikke

Rengjøring av chucken

• Chuckdelene skal settes sammen igjen på en bestemt måte (se figuren til venstre): bakke 1 i spor 1 osv. Kontroller at spi­ ralen har riktig stilling. • Bruk aldri makt på chucknøkkelen dersom bakkene går tregt. Finn heller fram til årsaken.

Montering av bakker

• Gi alle bevegelige deler litt olje.

DREIING

85

Oppspenning mellom chuck og bakdokke Dersom arbeidsstykket stikker for langt utenfor chucken, må det støttes opp med bakdokka. Hvis vi dreier lange arbeidsstyk­ ker uten støtte av bakdokka, oppstår det vibrasjoner, og over­ flaten blir dårlig.

Roterende senterspiss

Oppspenning mellom chuck og bakdokke

Senterspiss og senterbor For å støtte opp arbeidsstykket bruker vi en roterende senter­ spiss i pinolrøret på bakdokka.

Roterende senterspiss

Den roterende senterspissen har en konisk spiss med en spissvinkel på 60°. Selve spissvinkelen roterer fordi den er opplagret i to lager. Det forreste lageret er det bærende lageret, mens det bakerste lageret skal ta opp aksialtrykket (trykket i lengderet­ ningen). Senterhull. Før vi kan bruke senterspissen, må vi bore et senterhull i enden av arbeidsstykket. Deretter strammer vi til sen­ terspissen i senterhullet. Det er viktig at senterhullet er nøyak­ tig, at senterspissen passer i hullet, og at hullet har den samme vinkelen som senterspissen.

Senterbor. Boret har en spissvinkel på 60° og kalles senterbor. Senterbor er å få i forskjellige størrelser og utforminger. Vi vel­ ger senterbor etter størrelsen på arbeidsstykket. Jo større ar­ beidsstykket er, desto større senterbor og senterspiss må vi bru­ ke. Boring av senterhull

Når vi skal spenne opp senterboret, fester vi først en vanlig bor­ chuck i bakdokka.

Senterspissen og senterhullet må ha den samme vinkelen for at oppspenningen skal være stabil. Senterboret har en form som gjør at senterspissen ikke kan bunne i senterhullet. Hvis det skjer, blir senterspissen ødelagt.

86

DREIING

Det er viktig at vi borer senterhullet passe dypt. Borer vi for langt, blir sideflatene på senterspissen ødelagt og oppspenningen blir ustabil (se figuren under).

Omdreiningstall på senterbor. Det kan være vanskelig å finne riktig omdreiningstall for senterboret. Det skyldes at det er to diametrer å ta hensyn til når vi skal velge omdreiningstall. Van­ ligvis velger vi et gjennomsnittlig omdreiningstall, avhengig av ståltypen i arbeidsstykket, og mater litt forsiktig så ikke boret brekker.

Oppspenning mellom senterspisser Når vi dreier lange aksler og aksler som ikke kan bearbeides i én operasjon, men må snus og dreies fra begge ender, er det vanlig å spenne opp mellom senterspisser. Da må akslene ha senterhull i begge ender.

Oppspenning mellom senterspisser

I spindelnesen er senterspissen fast, mens bakdokka har rote­ rende senterspiss. Hvis ikke spissene ligger nøyaktig i senterlinjen til dreiebenken, får vi koniske arbeidsstykker når vi dreier. For å undersøke om arbeidsstykket blir konisk, måler vi diameteren i begge endene på arbeidsstykket etter det første kuttet. Dersom vi må justere innstillingen, flytter vi den øvre delen på bakdokka. (Se side 78.)

«Dreiing mellom spisser» er en rask og nøyaktig måte å dreie på. Akselen kan endesnus og dreies fra begge ender uten at det oppstår kast. Men det er viktig at bakdokka er riktig innstilt, og at alle morsekonusflatene er rene.

Sikkerhetsmedbringer Når vi dreier mellom senterspisser, må vi bruke medbringere slik at arbeidsstykket blir dreid med rundt. Vi bruker en sikker­ hetsmedbringer.

DREIING

Sikkerhetsmedbringer

87

Medbringerklør

Vi monterer en senterspiss med trykkmåler (hydraulisk) i bak­ dokka. Trykket justerer vi ved å stramme bakdokka slik at de skarpe medbringerklørne blir presset inn i arbeidsstykket og bringer det med seg rundt.

Oppspenning i bakkskive Oppspenning i bakkskive er den mest nøyaktige oppspenningsmetoden i dreiebenken. Vi kan justere arbeidsstykket nøyaktig i senter eller ute av senter. Det gjør det mulig å spenne opp arbeidsstykker med uregelmessig form. I en vanlig chuck, for ek­ sempel, kan du bare spenne opp runde arbeidsstykker og trekantede og sekskantede stangmaterialer.

Oppspenning i bakkskive

Bakkskiva har fire bakker som, i motsetning til bakkene på chucken, kan innstilles hver for seg, uavhengig av hverandre. De kan også snus og skrus ut og inn mot senter helt uavhengig av hverandre.

Ubalanse

Bakkskive med spor. I sporene kan vi feste motvekter, slik at bakkskivene og arbeidsstykket kommer i balanse

Når vi spenner opp usymmetriske arbeidsstykker i bakkskiva, må vi være oppmerksom på at det kan oppstå ubalanse. Uba­ lansen kan skyldes formen på arbeidsstykket eller at arbeids­ stykket er spent opp utenfor senter. Dersom ubalansen er stor, må vi som regel redusere omdreiningstallet på dreiebenken. Det gjør vi for at arbeidsstykket ikke skal løsne på grunn av store vibrasjoner i dreiebenken.

88

DREIING

Grovoppretting Når et arbeidsstykke skal spennes opp i bakkskiva, foretar vi først en grovoppretting. Da forskyver vi arbeidsstykket ved å løsne én bakke og skru til bakken på motsatt side.

For å få arbeidsstykket fritt for kast bruker vi en rissefot. Når vi dreier arbeidsstykket rundt for hånd, viser rissenåla hvilken vei arbeidsstykket må forskyves for å bli sentrert.

Finoppretting Når det kreves mer nøyaktig oppretting, bruker vi et måleur. Da kan kastet reduseres til noen hundredels millimeter.

Vi bruker også måleur når vi skal spenne opp arbeidsstykker som tidligere er dreid.

Finoppretting

Grovoppretting

Øvingsoppgave 3 Hvordan vil du spenne opp disse arbeidsstykkene?

a

100

c

d

DREIING

89

Vedlikehold ■■■■■■■■■■■■■■■■■i Du vet sikkert at levetiden til en bil eller motorsykkel i stor ut­ strekning er avhengig av brukeren. Det samme gjelder for ma­ skiner.

Levetiden og nøyaktigheten til dreiebenken er avhengig av godt vedlikehold. Godt vedlikehold gir deg større arbeidsglede og gir høy kvalitet på det du lager.

Her er noen råd for hvordan du skal behandle dreiebenken og utstyret i den:

• Når du monterer eller demonterer utstyr på en spindelnese, skal du alltid beskytte vangen med en plate o.l. Legg ikke verktøy fra deg på vangen.

Beskyttelse av vangen

• Du skal rengjøre og smøre dreiebenken regelmessig. En dår­ lig vedlikeholdt dreiebenk blir fort utslitt og umulig å arbeide nøyaktig i. En dårlig smurt og dårlig rengjort dreiebenk går også tregt og er en utrivelig arbeidsplass. • Rengjøring og smøring bør følge en fast plan: et daglig enkelt stell av dreiebenken og en grundig rengjøring og smøring en gang i uka. • Følg et smørekart og pass på dette: - Bruk riktig smøremiddel. - Skift og kontroller oljen regelmessig. - Smør glideflater og bevegelige deler, også der det ikke er smørenipler. - Skift ut defekte smørenipler, pakninger og oljenivåglass. - Gjør godt rent før du smører. - Tørk opp overflødig smøremiddel. - Skift eller etterfyll kjolevæske regelmessig. • Trykkluft bør ikke brukes til rengjøring, fordi spon lett kan treffe øyet. Lufta blåser dessuten spon og små partikler inn i sleider, lager og tannhjul. Bruk heller forskjellige koster, pussepapir eller filler. Vedlikehold omfatter ikke bare smøring og rengjøring. Du må også tenke på hvordan du behandler verktøy og utstyr, og hvor­ dan du kan forebygge skader og slitasje.

• På figuren under ser du en gjennomskåret dreiebenkspindel. Det er viktig at du alltid bruker støtstang med kopperhode når du skal støte ut senterspissen. En stålstang kan gjøre stor skade! Støtstang

Dreiebenkspindel

Senterspiss

90

DREIING

• Du må kontrollere spindelen på dreiebenken regelmessig. Her ser du hvordan du kontrollerer kast med et måleur. På denne måten finner du ut om det er kast i spindlene, eller om det er skader på spissen eller morsekonusen.

Kontroll av kast med måleur • På liknende måte kontrollerer du hvordan chucken og ar­ beidsstykket roterer i forhold til hverandre. Du kan oppdage skjulte skader på spindelen eller i spiralen og bakkene på chucken.

Slike kontroller forebygger skader. Hvis du dreier med unøyak­ tig spindel eller chuck, virker det inn på arbeidet ditt. Ved å ut­ bedre skader og feil i tide kan du unngå store reparasjoner og økte kostnader.

Øvingsoppgave 4 Gruppeoppgave Lag en vedlikeholdsplan for maskinene og utstyret i verkstedet. Sett opp en plan for rengjøring, smøring og forebyggende ved­ likeholdsarbeid. Drøft om det kan være lurt å utarbeide sjekk­ lister.

REPETISJONSSPØRSMÅL

1 2 3 4 5 6

7 8 9

Forklar hva vi mener med selvsentrering på en chuck. Hva kan årsaken være til at bakkene i chucken går tregt? Hva er et senterbor, og hva brukes det til? Nevn noen viktige momenter for boring av senterhull med senterbor. Hvordan spenner vi opp lange aksler? Hva er galt dersom arbeidsstykket blir svakt konisk når du dreier mellom senterspisser, og hvordan kan det ret­ tes på? Når bruker vi en sikkerhetsmedbringer? Når spenner vi opp i bakkskive? Hva må vi gjøre dersom det oppstår ubalanse når vi spen­ ner opp usymmetriske arbeidsstykker i bakkskiva?

DREIING

91

Dreiestål Materialer i dreiestål Det stilles store krav til et dreiestål. De viktigste egenskapene hos dreiestålet er hardhet, slitestyrke og seighet. Det må også tåle høy oppvarming uten å miste hardheten.

Hardhet. Dreiestålet må være hardere enn det materialet som skal dreies. Men det må ikke være for hardt, da blir det sprøtt. Vi kan derfor si at eggen må kunne tåle varierende belastninger uten at den blir ødelagt. Slitestyrken er dreiestålets evne til å holde seg skarpt lenge og motstå slitasje. Slitestyrken er avhengig av hardheten.

Seigheten er materialets evne til å tøyes, det vil si forandre form før bruddet skjer. De vanligste materialene i dreiestål er hurtigstål og hardmetall.

Temperatur

Hardheten i skjæreverktøy ved forskjellige temperaturer Diagrammet over viser en sammenlikning av hardheten hos karbonstål, hurtigstål og hardmetall ved forskjellige tempera­ turer. Som du ser er hardmetallet overlegent ved høye tempera­ turer. Det har også mye større slitestyrke. Karbonstål inneholder vanligvis mellom 0,7 og 1,1 % karbon. Karboninnholdet bestemmer egenskapene til stålet. Det tåler temperaturer opp mot ca. 200 °C, og blir i dag først og fremst brukt som materiale i meisler og filer. Se Materiallære i boka «Sammenføyningsmetoder».

Hurtigstål er tilsatt spesialmetaller som wolfram, krom, van­ adium, kobolt og molybden. Denne blandingen gir stor slite­ styrke og tåler opp mot 600° før hardheten går ned.

92

DREIING

Hardmetall er en pulverblanding som består av harde partikler og et bindemiddel som blir presset sammen under høyt trykk. De harde partiklene består av 70-90 % wolframkarbid med 10-30 % kobolt som bindemiddel. Hardmetall har svært stor hardhet og slitestyrke, og kan tåle opp mot 900-1000° uten at hardheten går særlig ned.

Selv om dreiestål av hardmetall er den viktigste og mest brukte dreieståltypen i industrien, bruker vi fortsatt hurtigstål til dreiing i skolen. Det er enklere å lære og forstå vinklene på drei­ estål når du kan øve deg på hurtigstål som kan slipes. Har du lært å slipe et dreiestål, har du også fått forståelse av samspillet mellom vinkler og sponfraskilling (eggeometri). Da er det også lettere senere å bruke hardmetall riktig.

Hardmetall krever mer stabile dreiebenker enn det som er van­ lig i skoleverkstedet. I skoleverkstedet kan det også være livs­ farlig å kjøre med så store hastigheter og matinger som hard­ metall krever. Skal vi bruke hardmetall riktig må det ofte kjøres 10-12 ganger raskere enn hurtigstål. Hurtigstål er dessuten billigere enn hardmetall.

Vinkler på dreiestål Når vi skal se på vinkler på dreiestål, tar vi utgangspunkt i vink­ ler på hurtigstål. Det er fordi vi kan slipe hurtigstål på en vanlig slipeskive. Hvis du gjør det og øver en stund, er det lettere å forstå hvordan de forskjellige vinklene virker og å se sammen­ hengen mellom dem. Det er ikke alltid like lett å se vinklene på dreiestål av hard­ metall.

Betegnelser på egger og flater

Riktige skjærevinkler på dreiestålet er av stor betydning for

- holdbarheten til dreiestålet - kvaliteten på den bearbeidede flaten - en gunstigst mulig sponavgang Vinklene vil variere alt etter hvilket materiale vi skal bearbeide. Det betyr at vi må velge vinklene slik at de passer til det materia­ let vi skal dreie i.

Vinklene på dreiestål av hurtigstål må vi slipe. Vinklene på hardmetall er imidlertid ferdig slipt når vi får dem fra leveran­ døren. Men stort sett fungerer de på samme måte som vinklene på hurtigstål. Det er mange forskjellige vinkler på et dreiestål. Her skal vi se på dem vi har mest bruk for i denne sammenheng:

Vinkler på dreiestål

1 2 3 4 5

sponvinkel frivinkel endeklaringsvinkel eggvinkel innstillingsvinkel

DREIING

93

Vi bruker disse greske bokstavene for vinklene på dreiestål:

(alfa) (beta) y (gamma) k (kappa) O (phi) a

(3

= frivinkel = eggvinkel = sponvinkel = innstillingsvinkel = endeklaringsvinkel

Sponvinkel Sponvinkelen er en av de viktigste vinklene på dreiestålet. Den gjør at dreiestålet kan skjære, og avgjør hvordan sponen fra ar­ beidsstykket legger seg. Størrelsen på sponvinkelen varierer i forhold til det materialet vi skal dreie. Det er ikke mulig å sette opp nøyaktig hvor stor eller liten en sponvinkel skal være, det er avhengig av flere ting, men her er en tommelfingerregel:

Bløte og seige materialer krever stor sponvinkel. Harde og sprø materialer krever liten sponvinkel.

Vi sier at sponvinkelen er positiv når sponen går «nedover­ bakke». Nedenfor ser du hvilke fordeler og ulemper det er ved en stor positiv sponvinkel. For at det skal være lettere å se de forskjellige vinklene på et dreiestål, er det vanlig å vise det i snitt. Du må altså tenke deg at dreiestålet er skåret av og sett fra enden. Her ser du et dreiestål med positiv sponvinkel STOR POSITIV SPONVINKEL Fordeler

Ulemper

• Eggen skjærer lett og krever ikke så stor kraft.

• Vi får lang spon (flytespon) som ikke krøller seg eller ikke blir brutt av. Flytespon er skarp og lett å skjære seg på.

• Tynne arbeidsstykker bøyer ikke så lett unna, fordi sponen flyter lett ut. • Positiv sponvinkel gir mindre vibrasjon (sperring).

Sponen blir ikke brutt dersom sponvinkelen er for stor

• Eggen blir svakere. Det gjør at eggen har lettere for å brekke (egghavari).

94

DREIING

Når vi dreier hardere stål og kortsponende materialer som stø pejern og messing, bruker vi liten eller ingen sponvinkel.

LITEN SPONVINKEL

Liten sponvinkel

Fordeler

Ulemper

• Eggen blir sterkere. Det er en fordel når vi dreier harde materialer og belastningen på eggen er ekstra stor.

• Eggen skjærer tyngre og krever større kraftforbruk.

• Vi får kortere spon (bruddspon) som ikke er så farlig og som tar mindre plass.

Det vil alltid være en balansegang mellom valg av stor eller liten sponvinkel. Teoretisk er det ønskelig med størst mulig spon­ vinkel fordi da skjærer stålet lettere. Ulempen er at eggen blir for svak. Vanligvis ligger sponvinkelen på ca. 10°. Når vi dreier med vendeskjær, har vi ikke dette problemet. Vendeskjær har en sponflateform som er tilpasset de forskjellige materialkvalitetene og dermed gir passe sponvinkel og sponbryting.

Skulle du få lang spon (flytespon) når du dreier med vende­ skjær, har du valgt feil skjær eller feil skjæredata (mating og om­ dreiningstall).

Obs Husk at du ikke tar i spon med fingrene. Bruk sponkrok.

Øvingsoppgave 5 Bruk tabell- og formelsamlingen og finn ut hvor stor sponvinkel du bør bruke når du skal dreie med hurtigstål i

a b c d e

ulegert stål, med et karboninnhold på 0,35 % ulegert stål, med et karboninnhold på 0,60 % legert stål messing kopper

Frivinkel Uten frivinkel vil ikke hovedeggene skjære, det oppstår bare friksjon. Derfor må det være en frivinkel som gjør det mulig for dreiestålet å trenge inn i arbeidsstykket.

Frivinkel

Figuren til venstre viser frivinkelen på et dreiestål. Vinkelen er slipt som en klaring under hovedeggen. Klaringen skal være så

DREIING

95

liten som mulig. 6-8 grader er vanlig. Det er bare ved dreiing av svært bløte materialer, for eksempel aluminium, at frivinkelen må være større.

På vendeskjær er frivinkelen enten laget på forhånd i selve skjæret eller kommer fram fordi skjæret har fått en bestemt hel­ ning i vendeskjærsholderen.

Endeklaringsvinkel For at ikke hele enden på dreiestålet skal butte mot arbeids­ stykket, sliper vi en endeklaringsvinkel. Uten endeklaringsvin­ kel oppstår det bare friksjon og vibrasjon. Endeklaringsvinkel

Endeklaringsvinkelen kan også bestemmes ut fra innstillingsvinkelen.

Eggvinkel Eggvinkelen ligger mellom sponvinkelen og frivinkelen og be­ stemmer holdbarheten til skjæret og styrken på selve eggen.

Størrelsen på eggvinkelen er avhengig av sponvinkelen og fri­ vinkelen. Jo større disse to vinklene er, desto mindre blir egg­ vinkelen.

Eksempel Sponvinkelen = 15° Frivinkelen = 6° Sponen blir ikke brutt dersom sponvinkelen er for stor

Eggvinkelen blir: 90° -(15 + 6)° = 69°

Stor eggvinkel gir større styrke på eggen. Hvis du ikke husker hvorfor vi regner ut fra 90°, så gå tilbake til side 17.

Innstillingsvinkel

Stor innstillingsvinkel

Innstillingsvinkelen er den vinkelen som skjæreeggen på dreie­ stålet har mot arbeidsstykket. Når vi har stor innstillingsvinkel, for eksempel 90°, virker størsteparten av skjæretrykket i arbeidsstykkets lengderetning (se figuren til venstre). Derfor er stor innstillingsvinkel beregnet for tynne arbeidsstykker som lett kan fjære unna, og der det er behov for 90° avsats. Er innstillingsvinkelen mindre enn 90°, bruker vi dreiestålet til grovdreiing og store arbeidsstykker. Det største skjæretrykket er i 90° ut fra skjæreeggen. Vi får da tynnere spon, og tempera­ turen i eggen blir lavere. Samtidig blir belastningen på eggen fordelt på en større egglengde, og det fører til økt levetid for dreiestålet.

Vær klar over at tynne arbeidsstykker lett kan få utbøyning og bli tønneformede dersom vi bruker liten innstillingsvinkel. Innstillingsvinkelen er mindre enn 90°

Som du ser på figurene, er det en sammenheng mellom størrel­ sen på innstillingsvinkelen og endeklaringsvinkelen.

96

DREIING

Sponformer Mating, side 106 Kuttdybde, side 107

Formen på sponen er avhengig av blant annet materialtype, ut­ forming av skjæreverktøyet, mating og kuttdybde.

Vi skiller mellom langsponende og kortsponende materialer. Langsponende materialer er for eksempel vanlig bløtt stål, rust­ fritt stål og aluminium. Kortsponende materialer kan for eksempel være støpejern og messing.

Dreiing av langsponende materialer er ofte et problem, fordi sponen blir lang og farlig og lett å skjære seg på. Et annet pro­ blem er at lang spon tar stor plass og er både arbeidskrevende og kostnadskrevende å fjerne. (I bedrifter er det vanlig med tran­ sportband for å fjerne spon.) Sponbryter på hurtigstål

Det er god økonomi dersom vi kan oppnå sponformer som er ufarlige og lette å fjerne. Sponavgangen blir som sagt påvirket av mating, kuttdybde og skjærehastighet. For å unngå lang og farlig spon kan vi forandre på skjæredataene. Vi kan for eksempel øke matingen. En annen måte er å redusere sponvinkelen. Da blir sponen mer brutt og brekker, og den blir lettere å håndtere og transportere bort.

Sponbryter for hardmetall,

side 113

Vi kan også hindre lang og farlig spon ved å velge sponbryter på dreiestålet. Sponbryteren brekker sponen før den forlater dreiestålet. På hurtigstål må vi slipe sponbryter, mens vendeskjær har ferdig slipt sponbryter. Sponformer

Spon

• Sponformene 1 og 2 er farlige • Sponformene 3 og 4 er heller ikke ønskelige • Sponformene 5, 6 og 7 er de beste formene, spesielt tar spon 7 liten plass • Sponform 8 er bruddspon

8

DREIING

REPETISJONSSPØRSMÅL

1 Nevn de viktigste kravene vi stiller til dreiestål. 2 Hvilke materialer blir mest brukt til dreiestål? Lag en oversikt over egenskaper og bruksområder til disse ma­ terialene. 3 Hva heter bestanddelene i hardmetall? 4 Hvilken vinkel på dreiestålet har mest å si for sponformen? 5 Hvilke fordeler og ulemper har positiv sponvinkel? 6 Hvilke andre vinkler bestemmer størrelsen på eggvinke­ len? 7 Hvilken funksjon har innstillingsvinkelen? 8 Hvilken sponform er den beste?

Dreieoperasjoner og dreieståltyper Vi velger dreiestål alt etter hvilken dreieoperasjon vi skal utføre og hvilken skjæreretning dreiestålet skal ha. For å unngå å bytte dreiestål for ofte velger vi i første omgang et dreiestål som kan nyttes ved flere dreieoperasjoner. Vi skal se på disse dreieoperasjonene og hvilke dreiestål vi bru­ ker til dem

-

lengdedreiing plandreiing profildreiing avstikking og sporstikking innvendig dreiing

Når vi skal velge dreiestål, må vi ta ut et stål som passer til den skjæreretningen vi skal dreie i. Vi kan da velge mellom høyrestål og venstrestål.

Hardmetall som kan brukes både som venstrestål og høyrestål

Et høyrestål skjærer fra høyre mot venstre, mens et venstrestål skjærer fra venstre mot høyre.

98

DREIING

Lengdedreiing (Z-retning) Lengdedreiing er vanligst. Til det kan vi bruke flere dreieståltyper og både høyre- og venstrestål. Knivstålet er et dreiestål der skjæreeggen går parallelt med lengderetningen på skaftet eller holderen. Knivstålet blir brukt mest til lengdedreiing, ansatsdreiing og når vi dreier tynne ar­ beidsstykker som lett kan få utbøyning.

Knivstål

Skrubbstål. Et dreiestål med en skrå skjæreegg kaller vi et skrubbstål. Det blir først og fremst brukt til grovdreiing og når vi skal dreie større arbeidsstykker der målet er å fjerne mye spon på kort tid.

HS-stål

Vendeskjær

Skrubbstål

Grovdreiing, side 108

Skråvinkelen på skjæreeggen varierer i forhold til materialet og arbeidsstykket. Generelt kan vi si at jo grovere vi dreier, desto mer på skrå må vi legge skjæreeggen. Derfor er det ikke vinke­ len på skjæreeggen alene som avgjør om det er et skrubbstål, også innstillingsvinkelen har betydning.

Du leste om innstillingsvinkelen på side 95.

Plandreiing (X-retning) Når vi plandreier, dreier vi en flate plan. Dreiestålet må følge bevegelsen til tverrsleiden, altså 90° på vangen (X-retning).

Vendeskjær

Dreiestål til plandreiing

DREIING

Vi kan stort sett bruke de samme dreiestålene som til lengdedreiing. Ved et lite kutt kan vi for eksempel bruke et knivstål til plandreiing og dreie fra sentrum og utover. Vi kan også bruke et skrubbstål.

Når vi plandreier, virker det største skjæretrykket i lengderet­ ningen på vangen. Derfor må vi låse fast hovedsleiden med en låseskrue. Hvis ikke, får vi en konkav eller en konveks flate, fordi skjæretrykket kan bli så stort at hovedsleiden flytter seg litt etter litt mens tverrmatingen foregår.

Hovedsleiden må låses

Profildreiing Vi kan gi arbeidsstykket en bestemt profil eller fasong på for­ skjellige måter. Når det er få arbeidsstykker som skal dreies, og kravet til profilen ikke er spesielt stor, er det vanlig å mate topp­ sleiden og tverrsleiden for hånd.

Manuell profildreiing

Nesestål slipt av hurtigstål

Vi kan da bruke et dreiestål med avrundet egg, et såkalt nese­ stål, slik at det er mulig å dreie i begge retninger.

Dersom vi ikke har hardmetallskjær med passende form og pro­ fil, kan vi slipe hurtigstål for å få den profilen vi ønsker. ProfilståL Dersom vi skal dreie en utvendig profil, må vi også ofte slipe til en passende profil. Når vi har slipt ferdig, kontrol­ lerer vi med en slipelære (radiuslære) for å se om vi har fått rik­ tig form eller bue på stålet.

Profilstål

100

DREIING

Når vi profildreier, bruker vi liten skjærehastighet, fordi det lett kan oppstå vibrasjoner. Bruker vi en dreiebenk med håndmating, må vi lytte til hvordan stålet skjærer.

Hvis vi har en datastyrt dreiebenk, styres dreiestålet etter et dataprogram. Dermed kan vi dreie store serier med nøyaktig samme profil og toleranser. Da bruker vi bare vendeskjær og stor skjærehastighet.

Datastyrt vendeskjær

Avstikking og sporstikking I stedet for å sage av et arbeidsstykke kan vi dreie et spor med et stikkstål inn til sentrum på arbeidsstykket. Det gir en renere og planere snittflate. Denne metoden blir kalt avstikking.

Når vi skal stikke av for eksempel en aksel, er det en rekke ting å ta hensyn til:

Overheng, side 80

- Det må være minst mulig slark i sleidene på dreiebenken, spesielt i toppsleiden. Slark i sleidene fører nemlig til sper­ ring og hogging i stikkstålet. - Stikkstålet må stå nøyaktig i senterhøyde og ha minst mulig overheng. Det samme gjelder for arbeidsstykket.

Til avstikking bruker vi hurtigstålemner som er ferdig slipt på sidene, slik at det bare er å slipe til frivinkel og sponvinkel. Gå tilbake til side 95 dersom du ikke er helt sikker på hva frivinkel og sponvinkel er.

Bruker vi hardmetall, fester vi de løse skjærene i en skaftholder (se figuren nederst til venstre). Hurtigstålemne

Skal resultatet bli bra, må du øve deg og be læreren om råd. Her er noen tips:

- Når du stikker av skiver o.L, har det lett for å bli stående igjen en liten sentrumstapp på delen som stikkes av. Dersom du sliper eggen litt på skrå og har stålet nøyaktig i senter, får du en ren flate. Men det er viktig at eggen ikke er for mye på skrå, for da vil stålet dra seg til siden (se figuren øverst på neste side). - Når vi avstikker større diametrer, blir sporet dypere og det kan være problematisk å få sponen ut av sporet. Da vil stikk­ stålet rive og hogge, og vi får stygge snittflater.

DREIING

101

- Dersom vi nå sliper to skråflater som møtes som en plog foran på eggen, blir spona tynnere og går lettere ut av sporet. - De to eggene som blir dannet, må ikke slipes for mye på skrå. Den siste delen kan vi stikke av med et vanlig stikkstål.

Eggen er slipt litt på skrå

Her er det slipt to skråflater som møtes foran på eggen

Dreiestål til innvendig dreiing

A Innvendig skrubbstål. Til innvendig dreiing finnes det mange ulike typer innvendige skrubbstål både av hurtigstål og hardmetall. Felles for dem er at selve skjæreeggen må skrus fast til en stålholder (borstang). (Hvis vi ikke har ven­ deskjær som passer, må vi slipe til dreiestål av hurtigstål.)

102

DREIING

B Innvendig hjørnestål brukes når vi skal dreie bunnhull. Da må dreiestålet være formet slik at vi kan dreie på tvers i bun­ nen av hullet. Det blir da skarpe innvendige hjørner, og endeveggen blir i 90°.

C Innvendig stikkstål bruker vi til dreiing av innvendige spor og firkantgj enger. D Gjengeskjæring blir behandlet på side 127-134.

Øvingsoppgave 6 1 Her ser du et dreiestål i tre riss. Hva heter stålet, og hvor store skal vinklene a og y være for dreiing i messing? (Sei tabell- og formelsamlingen.) Som du ser, er frivinkelen på sidene 1°. Regelen er at den skal være minst mulig.

2 Lag en skisse som viser innstillingsvinkelen på et dreiestål. 3 På stikkstålet under ser du at det er klaring på begge sider. Når du har brukt stikkstålet, kan du kanskje si hvorfor klaringene må være der?

4 Når du skal stikke av tynne skiver i dreiebenken, hender det at eggen på stikkstålet må slipes litt på skrå. Hvilke fordeler og ulemper har dette? Lag en skisse.

5 Det er viktig at stikkstålet står i senterhøyde. Hva skjer hvis stikkstålet står over eller under senterhøyden når du dreier? Lag skisser og vis hva som skjer. 6 a Hvilket av dreiestålene (1 og 2) til venstre er høyrestål og hvilket er venstrestål? b Hva slags dreiestål viser figuren under og hva slags

DREIING

103

7 Hva slags dreiestål er dette og hva brukes de til?

8 Hvilke av dreiestålene passer for dreiing av henholdsvis tynne og tykke arbeidsstykker og hva heter de?

9 a Finn innstillingsvinklene på figurene.

Innvendig dreiing

b Hvordan bør innstillingsvinkelen være når du dreier denne akselen?

c Hva kan skje med akselen dersom du dreier med liten innstillingsvinkel?

104

DREIING

10 a Tegn rette linjer fra tall til tall og skriv navn på dreiestålene. b For hvert dreiestål: På hvilken side finner du tilsvarende dreiestål i hardmetall?

DREIING

105

Skjæredata ved dreiing Før vi begynner å dreie må vi bestemme skjæredata. Med skjæredata mener vi -

kuttdybde (t), som angis i mm mating (s), som angis i mm/min skjærehastighet (rt) som angis i m/min omdreiningstall («), som angis i r/min

Skjærehastighet Skjærehastighet ved dreiing er det antallet meter spon som passerer dreiestålet per minutt. Kuttdybde

Sponen du ser på figuren, er blitt til ved én omdreining av ar­ beidsstykket. La oss se hvor lang den er: Omkretsen på arbeidsstykket er lik d • tt (diameteren multipli­ sert med pi). Dersom diameteren er 40 mm, blir omkretsen:

3,14 • 40 = 125,6 mm ~ 125 mm

Nå skal vi se hvor lang sponen blir når arbeidsstykket gjør 200 omdreininger på 1 minutt:

125 • 200 = 25 000 mm For å slippe å bruke så store tall gjør vi om til meter, slik:

25 000 = 25 m 1000 Vi har nå regnet ut hvor mange meter spon som passerer dreie­ stålet per minutt: Vi har altså regnet ut skjærehastigheten. I dette eksemplet ble den 25 m/min.

Formelen for skjærehastighet er:

Ti • d- n v =----------1000

der v - skjærehastigheten i m/min ti = (pi) 3,14 d = arbeidsstykkets diameter i mm n - omdreiningstallet 1000, for å få svaret i m/min (det er 1000 mm i en meter)

106

DREIING

Øvingsoppgave 7 1 Tenk deg at vi holdt en blyant mot en aksel som vist på fi­ guren til venstre. Akselen har diameter 60 mm og omdrei­ ningstall 400 r/min. Hvor mange meter avtegner blyanten på akselen per minutt? 2 Ved en dreieoperasjon blir det brukt et arbeidsstykke med d = 130 mm og n - 50. Hvor stor blir skjærehastigheten? 3 Arbeidsstykket under har et omdreiningstall på 200 r/min.

a Hvor stor blir skjærehastigheten ved den største diame­ teren og ved den minste diameteren? Bruk formel og kontroller svarene med nomogrammer. b Hvor stort omdreiningstall må vi ha ved den minste dia­ meteren for å få den samme skjærehastigheten som det var ved den største diameteren?

Når vi dreier, blir diameteren mindre og mindre. Samtidig min­ ker også skjærehastigheten. Dette forholdet er illustrert på fi­ guren til venstre. Som figuren viser, er skjærehastigheten størst ved Dl. [~?| Hva må vi gjøre i dette tilfellet for å få den samme skjære­ hastigheten på diametrene D2 og D3 som på Dl?

Mating Mating (s) er den avstanden dreiestålet flytter seg til siden for hver omdreining arbeidsstykket gjør. Det vil si tykkelsen på sponen.

Jo større matingen er, desto grovere blir overflaten på arbeids­ stykket. Se figuren til venstre der vi har forstørret overflaten på en aksel. Som du ser, har overflaten form som gjenger. Forholdet er det samme for tverrmating.

Lengdemating (forstørret bilde av matingsforløpet)

DREIING

107

Neseradius Nå er det ikke bare matingen som avgjør hvor grov eller fin overflaten blir. Det har også mye å si hvordan spissen på dreie­ stålet er.

Overflateruhet

Dersom vi velger en liten neseradius på dreiestålet, blir over­ flaten finere og eggen sterkere.

Mating

Det er vanlig at radien ligger mellom 0,5 og 3 mm. For stor ne­ seradius er ikke bra, for da kan det lett oppstå sperring (vibra­ sjon) under dreiingen. Slipt neseradius

Uslipt spiss

Neseradius

Dersom vi bruker hurtigstål, er det vanlig å slipe en liten nese­ radius samtidig som vi sliper stålet. Dreier vi med vendeskjær, kan vi velge vendeskjær med forskjellig neseradius avhengig av kravene vi stiller til overflaten på arbeidsstykket.

Eksempel Overflateruhet, side 108

Tabellen under viser hvilken overflateruhet vi kan oppnå når vi dreier med vendeskjær med forskjellig mating og neseradius. Neseradius, mm

0,2

0,8

1,2

Mating, mm/omdr.

Ra verdi

0,6 1,6 3,2 6,3 8,0

0,4

0,05 0,08 0,12

0,07 0,12 0,16 0,23

0,10 0,16 0,23 0,33 0,40

0,12 0,20 0,29 0,40 0,49

Med en neseradius på 0,4 mm og en mating på 0,16 mm kan vi oppnå en overflateruhet på 3,2. Jo mindre tall, desto finere over­ flateruhet. Studerer du tabellen nærmere, ser du at det er en nøye sammen­ heng mellom valg av mating, neseradius og overflateruhet.

Kuttdybde Kuttdybden er den avstanden i millimeter som skjæreverktøyet blir matet inn i materialet med. Det vil si halvparten av det diameteren minker.

Hvor stor kuttdybde vi skal bruke, er avhengig av - maskinens motorstørrelse og stabilitet - materialet i skjæreverktøyet og arbeidsstykket - formen og stabiliteten til arbeidsstykket og oppspenningsmetoden Det er sammenheng mellom mating og kuttdybde i forhold til om vi grovdreier eller findreier.

108

DREIING

Grovdreiing Å grovdreie betyr å fjerne så mye materiale som mulig på kortest mulig tid uten å stille krav til overflaten.

Vi bruker så stor mating og kuttdybde som mulig, avhengig av motorstørrelsen og stabiliteten på dreiebenken. Regel:

Jo større mating, desto mindre skjærehastighet.

Grovdreiing

Findreiing Hensikten med findreiing er først og fremst å få en overflate med fin overflateruhet og nøyaktige mål. Her er det altså ikke sponmengden som er avgjørende, men en nøyaktig bearbei­ ding. Vanligvis står det igjen litt på diameteren etter grovdreiingen. Vi kaller det arbeidsmann.

Dreiestålet må være skarpt og ha en passe neseradius. Kuttdybden er liten, som regel 0,5-1 mm. For at vi skal få en så fin over­ flate som mulig, er også matingen liten, 0,05-0,15 mm/omdreining.

Regel:

Jo mindre mating, desto større skjærehastighet. Findreiing

Overflateruhet Nesten uansett hvilket produkt vi lager, så stilles det krav til overflaten. Det kan for eksempel være krav om hvor grov eller fin overflaten skal være. Det kan også stilles krav om at over­ flaten skal være slipt, polert eller galvanisert.

Med overflateruhet mener vi hvor mange og hvor dype merker som kan tillates i overflaten etter bearbeidingen.

Tegningssymbol for overflateruhet. Symbolet her betyr at overflaten skal ha en ruhet på 1,6 som skal være oppnådd ved sliping

Det er viktig å kunne måle overflateruheten på arbeidsstykket. Overflateruheten er standardisert og blir oppgitt i tusendels millimeter (mikrometer - pm). Symbolet for overflateruhet ser du på figuren til venstre.

Du lærer mer om bruken av symbolene for overflateruhet i boka «Tegning og tegningslesing» .

DREIING

109

Ruhetskriterier Ofte er det umulig å se ujevnhetene i overflaten med bare øyet, for eksempel ved findreide eller slipte overflater. Overflateruheten kan være helt ned til 0,1-0,4 pm. (Se i tabell- og formelsamlingen.) For å måle disse små ujevnhetene, bruker vi forskjellige meto­ der (se neste side).

Skjematisk Ra

Når vi skal måle overflateruheten, tar vi utgangspunkt i et sterkt forstørret bilde av ujevnhetene i overflaten. Se figuren. Den største forskjellen mellom topp og bunn kaller vi Rmaks. jRa er en middelverdi for avstanden mellom profillinjen og middellinjen. Vi regner at avstanden er positiv både over og under middellinjen. Se også NS-ISO 4287 del 1. Å standardisere vil si å lage felles regler innenfor et bestemt fagområde. Dette arbeidet foregår både nasjonalt og internasjonalt.

Norges Standardiseringsforbund (NSF) samarbeider med blant andre Norsk Verkstedindustris Standardiseringssentral (NVS), og utgir Norsk Standard. Den nasjonale standardiseringsorganisasjonen er tilsluttet den internasjonale standardiseringsorganisasjonen ISO.

CEN er den europeiske standardiseringsorganisasjonen. Den utarbeider felles standarder for EØS- og EU-landene, såkalte EN-standarder.

Overflatenormaler Vi kan kontrollere overflateruheten på forskjellige måter. Den enkleste måten er å bruke en overflatenormal. Det er en plate med bearbeidingsmerker av forskjellig grovhet.

Slike normaler har påstemplet ruhetsverdier, og det finnes nor­ maler for dreiing, fresing, sliping osv.

Sammenlikning

Overflatenormal ved dreiing

110

DREIING

Når vi bruker en overflatenormal, sammenlikner vi overflateruheten på arbeidsstykket med overflatenormalen. Ved å ripe med neglen skiftevis på arbeidsstykket og på normalen og til en viss grad å se likheten mellom arbeidsstykket og normalen, kan du bestemme kvaliteten på overflaten.

Dette er en grov kontrollmetode. Når det stilles større krav til overflateruhet, bruker vi fintfølende mekaniske og elektroniske instrumenter.

Kjøling Når vi dreier, blir det stor varmeutvikling i skjæresonen. Det reduserer levetiden på dreiestålet fordi dreiestålet blir slitt for­ tere når det blir varmt. For å lede bort det meste av varmen bru­ ker vi kjolevæske. Dersom vi ikke bruker kjolevæske, kan tem­ peraturen komme helt opp i 500-600 °C.

Varmeutvikling og kjøling

Kjolevæsken består vanligvis av en blanding av olje og vann (oljeemulsjon). Den smører og kjøler, samtidig som den hindrer at det legger seg rust på maskinen og arbeidsstykket. Det er viktig at kjølemidlet er rettet mot skjæresonen, det vil si det punktet på arbeidsstykket som blir bearbeidet. Se figuren under.

Kjølemidlet rettes mot skjæresonen

Kjøling og skjærehastighet Når vi bruker et kjøle- og smøremiddel, kan vi øke skjærehas­ tigheten og forlenge levetiden til dreiestålet. Ved høye skjære hastigheter bruker vi tynne kjolevæsker, fordi de kjøler bedre. Ved lave skjærehastigheter skal kjolevæsken være tykkere og må også kunne gi god smørevirkning.

Vernetiltak himmbmhhhhmhhhmbhhhhbmm

Gjennomsiktig skjerm

• Det kan være problematisk å bruke kjolevæske i dreieben­ ken. Kjolevæsken kan bli slynget ut gjennom chucken og sprute rundt. For å hindre at det skjer, monterer vi en spesiell skjerm (se figuren) over den roterende chucken. Skjermer med splintsikkert glass er mest brukt. Skjermen beskytter mot sprut både av spon og kjolevæske. Det er ikke tillatt å fjerne deksler eller skjermer som beskytter. Det er heller in­ gen løsning å arbeide uten kjolevæske, det fører bare til økte verktøykostnader.

DREIING

111

• Unngå bruk av kjolevæsker som ikke er tilpasset arbeidsmil­ jøet. Slik kjølevæske kan irritere huden og gi eksem. Miljøtilpasset kjølevæske er klorfri vannbasert emulsjon med mild lukt og lang levetid. Den er ikke skadelig for huden, og motvirker korrosjon og mikrobiologisk vekst.

• Tøm ikke gammel kjølevæske eller olje i kloakk eller sluk. Det er strengt forbudt! Skolen skal ha egne oppsamlingstanker som skal leveres til godkjente mottaksstasjoner. [3 Hvorfor blir det økte verktøykostnader hvis vi arbeider uten kjølevæske?

Øvingsoppgave 8 1 a Regn ut skjærehastigheten for diametrene 1,2 og 3 når ak­ selen hele tiden har et omdreiningstall på 500 r/min. b Bruk et nomogram og kontroller omdreiningstallene. c Hvorfor er skjærehastigheten forskjellig for de tre diamet­ rene? d Vi skal findreie diametrene 2 og 3, og ønsker en skjære­ hastighet på 200 m/min. Hvor stort må omdreiningstallet være for hver av diametrene?

2 Løs disse oppgavene ved å bruke formelen for skjærehastig­ het: a En spindel med diameter 68 mm blir grovdreid med hard­ metall. Skjærehastigheten er 80 m/min. Finn omdrei­ ningstallet. b Et støpejernsemne blir findreid. Omdreiningstallet er 600 r/min, og skjærehastigheten er 100 m/min. Finn diame­ teren på støpejernsemnet. c En skive med diameter 200 mm blir dreid med hardmetall. Omdreiningstallet på spindelen er 100 r/min. Finn skjære­ hastigheten. 3 a En spindel med diameter 60 mm blir filt. Omdreiningstal­ let er 120 r/min. Finn skjærehastigheten. b Vi øker omdreiningstallet fordi spindelen skal slipes med smergellerret. Hvor stor blir skjærehastigheten i meter per sekund dersom vi øker omdreiningstallet til 2000 r/min.

4 Hvor mange liter kjølevæske rommer kjølevæskebeholderen på dreiebenken når lengden er 600 mm, bredden er 400 mm og høyden er 300 mm?

112

DREIING

Hardmetall Inndeling av hardmetall i ISO-grupper I dag finnes det en mengde forskjellige vendeskjær å velge mel­ lom, inndelt etter hardhet, slitestyrke, seighet og sponbryteregenskaper. Du finner detaljerte opplysninger om dette i leve­ randørenes kataloger osv. Her skal vi bare se på generelle for­ hold for valg av hardmetall. ISO = The International Organization for Standardization. Den internasjonale standardiseringsorganisasjonen

Vi må bruke ulike typer hardmetall for å dreie ulike typer ma­ terialer. For at det skal være enklere å velge riktig hardmetall til sponskjæring, har ISO delt inn hardmetallene i tre hovedgrup­ per, P, M og K. Tabellen nedenfor viser hvilke materialer de tre kvalitetene er beregnet for. I hver gruppe er de forskjellige kvalitetene merket med tall fra 01 til 40. Jo større tallet er, desto seigere er hardmetallet. Da får det også lavere slitestyrke. En og samme kvalitet kan dekke flere områder, etter hvilken mating, kutt dybde og skjærehastighet vi velger.

Hardmetaller ifølge ISO Materiale som skal bearbeides

ISObetegnelse

Operasjoner og arbeidsbetingelser

P- Blå Stål, stålstøpegods, langsponendeadusergods

P01

Findreiing, og finboring, høy skjærehastighet, lite sponareal, høy målnøyaktighet og overflatekvalitet, vibrasjonsfri

P10

Dreiing, kopidreiing, gjengeskjæring, fresing, høy skjære­ hastighet, lite til middels stort sponareal

P20

Dreiing, kopidreiing, fresing, middels høy skjærehastighet, middels stort sponareal, høvling med lite sponareal

P30

Dreiing, fresing, høvling, middels høy til liten skjærehastig­ het, middels stort til stort sponareal, selv under mindre bra forhold

P40

Dreiing, høvling, fresing, stikking, liten skjærehastighet, stort sponareal, stor sponvinkel, dårlige arbeidsforhold

P50

Ved meget høyt krav til seighet hos hardmetallet, dreiing, høvling, stikking, liten skjærehastighet, stort sponareal, stor sponvinkel, dårlige arbeidsforhold

M10 M- Gul Stål, stålstøpegods, manganM20 stål, legert støpe­ jern, austenittiske stål, adusergods, M30 automatstål

K- Rød Støpejern, kokillestøpt kortsponende aduser­ gods, herdet stål, ikke-jernmetaller, kunststoffer, tre

CO

i

£ co w 05 O E 05

Dreiing, middels høy til høy skjærehastighet, lite til middels stort sponareal Dreiing, fresing, høvling, middels høy skjærehastighet, mid­ dels stort til stort sponareal

Dreiing, fresing, høvling, middels høy skjærehastighet, mid­ dels stort til stort sponareal

M40

Dreiing, profildreiing, stikking, spesielt i automater

K01

Dreiing, findreiing og finboring, finfresing, skraping

K10

Dreiing, fresing, boring, forsenking, skraping, brotsjing

K20

Dreiing, fresing, høvling, forsenking, brotsjing, høyt krav til seighet i hardmetallet

O

05 £ CO .

I

05

O ’(D

K30

Dreiing, fresing, høvling, stikking ved dårlige arbeidsforhold, stor sponvinkel mulig

K40

Dreiing, fresing, høvling, stikking ved dårlige arbeidsforhold, stor sponvinkel mulig

05

DREIING

113

Sponavgang på hardmetall Vi har så langt sett på forskjellige dreiestål av hurtigstål og hard­ metall til utvendig og innvendig dreiing. Du husker kanskje at vi kan regulere sponbrytingen på dreiestål av hurtigstål ved å slipe dreiestålene forskjellig. Dreiing med hardmetall krever andre kunnskaper, og vi må velge mellom ulike vendeskjær og vendeskjærholdere for å få den sponbrytingen vi ønsker. Vendeskjæret som du ser på figuren til venstre, har en ferdig slipt eller sintret (presset) sponbryter. Sponbryteren er formet direkte på oversiden av vendeskjæret. Vendeskjæret som figu­ ren viser, er firkantet og har i alt åtte egger (det kan snus - ven­ des).

Slipt eller sintret sponbryter

Vendeskjæret ligger på det vi kaller en negativ flate.

Sponbryterplate

Denne figuren viser en annen sponbryter. Her er det ingen sin­ tret sponbryter. Sponen tvinges opp i forkant av en sponbryter­ plate og brekkes dermed av i mer eller mindre korte spon.

Det er avstanden A som bestemmer hvor mye sponen skal bøyes eller brekkes.

Vendeskjær med sponbryterplate

I stedet for vendeskjær med sponbryterplate kan en i dag velge andre vendeskjærtyper. De er formet slik på overflaten at spo­ nen brytes passe for ulike ståltyper (se figuren under).

Vendeskjærtyper

114

DREIING

Vendeskjærholdere Som nevnt tidligere finnes det flere typer vendeskjær og vende­ skjærholdere. Felles for dem er at vendeskjæret blir holdt fast av et skruesystem.

Nedenfor finner du et eksempel på hvordan vendeskjærholderne kan være utformet. Forskjellige leverandører leverer imidlertid holdere med ulike konstruksjoner. I leverandørkatalogene får du mer informasjon om de enkelte holderne. Det er to hovedtyper vendeskjærholdere, holdere for positive og holdere for negative vendeskjær.

Postive vendeskjær Noen skjær er laget slik at de må skjære med positiv sponvinkel. De blir bare brukt på holdere med positiv underlagsplate. Skjæ­ rene får da en frivinkel på 6° og en positiv sponvinkel på 5° (se figuren).

Positive vendeskjær egner seg best til dreiing av tynne arbeids­ stykker i små dreiebenker. De krever mindre kraft og skjærer lettere. Det fører igjen til mindre vibrasjon.

Vendeskjær med positiv sponvinkel

Alle positive vendeskjær har frivinkler og kan derfor bare bru­ kes på den ene siden. Vendeskjæret som figuren under viser, har altså tre egger.

Holder for positivt vendeskjær

Negative vendeskjær Negative skjær har ikke frivinkel, men når vi fester dem på en negativ underlagsplate, får de en frivinkel på 6° og en negativ sponvinkel på -6°.

Negative skjær bruker vi mest til grovdreiing og til bearbeiding av kortsponende materialer. Vi trenger da større dreiebenker. Vendeskjær med negativ sponvinkel

Vendeskjæret til venstre er et negativt skjær. Vendeskjæret kan også ha sponbryter eller en slik form på overflaten at sponen brytes passe for ulike ståltyper.

DREIING

115

Det som kjennetegner negative vendeskjær er som nevnt at de ikke har frivinkel og at de må brukes på holdere med negativ flate. Negative vendeskjær kan derfor brukes på begge sider. Vendeskjæret på denne holderen er trekantet og har altså seks egger. Felles for holderne er også en underlagsplate av hardmetall. Platen skal danne en plan og stabil anleggsflate for vendeskjærene. Vendeskjæret holdes på plass av en skrue og en spennkile, men dette varierer alt etter hva slags holder vi har.

ISO-koding av vendeskjær Det finnes altså en rekke vendeskjær, trekantede og firkantede skjær, skjær med og uten frivinkel (positive og negative skjær), med og uten sponbryter og med og uten hull.

Holder for negative skjær

Tidligere hadde nesten hver fabrikant av hardmetall sine egne kodenøkler for form og størrelse på vendeskjærene. Det førte til store problemer for brukerne av hardmetallverktøy, fordi man jo kjøpte hardmetall fra ulike fabrikanter. For å gjøre det enk­ lere for brukerne har ISO utarbeidet en standardmerking som hardmetallprodusentene følger. Utgangspunktet er at vende­ skjær med samme grunnform skal ha samme kodenøkkel uav­ hengig av produsent.

ISO-koden består av fire bokstaver og seks tall, der to og to tall står sammen. Det blir sju koder til sammen. Bokstaver

Tall

Under ser du et utdrag av ISO-kodenøkkelen.

Formen på skjæret

Positivt eller negativt skjær

T = Trekantskjær

N = Frivinkel 0°

I. . J

Toleranse på skjæret M = Direkte sintret

—- o°

U = Planslipt

S = Firkantskjær

P = Frivinkel 11°

G = Presisjonsslipt

j4^, Utførelse og overflate på skjæret A = Plane sider med hull

I

G = Sponbryter på begge sider

| I

Skjærekantlengde l

I Dd

N = Plane sider uten hull

|

M = Sponbryter på én side

KTT-I

X = Spesialutforming

|

Tykkelse på skjæret

116

DREIING

Eksempel Et vendeskjær har betegnelsen TNMA 16 04 08. Med bruk av ISO-koden betyr det: Trekantskjær

= N = Frivinkel 0° (negativt skjær) = M = Direkte sintret

= A= Plane sider med hull

= 16 = Skjærekantlengde 16 mm f 6 J = 04 = Tykkelse, 0,4 = 4,76 mm

(03 = 3,18 mm 06 = 6,35 mm) = 08 = Neseradius, r = 0,8 mm

Eksempel på valg av vendeskjær fra leverandørkatalog (SECO)

AISI

W-stoft

SS

-

Gruppe f

Materialgruppe. Vi begynner med å velge materialgruppe. I vårt tilfelle skal vi dreie et stål med SS 1412 (SS = Svensk stan­ dard) , som tilsvarer alminnelig konstruksjonsstål (St 42 i Norsk Standard). Ifølge tabellen under hører dette inn under material­ gruppe 1.

1006

1.0201 St 4

1160

1

1010

1.1121 Ck 10

1265

1

1300

1

A27 65-35

1.0443 GB-45

1305

1

1 0416 GS-38

1306

1

1.0038 RSt 37-2

1311

1

1312

1

St 37-1

A570 36

A573-81 65 1.0116 St 37-3

A516 65

1.0345 H 1

1330

1

1015

1.0401 C 15

1350

1

1022

1.1133 GS-20Mn 5

1410

1

St 44-2

1411

1

1.0144 St 44-3

1412

1

1421

1

A36 A573-81

StE 320-3Z

1025

1.0425 H II

1432

1

1.1158 Ck 25

1450

1

Stål Rustfritt stål

Støpejern

Bearbeidingsgrad. Deretter velger vi bearbeidingsgrad. Stål er ifølge ISO kodet med blått. Vi må først velge om vi skal dreie fin (F), middels (M) eller grov (R).

117

DREIING

------- 1204l2-M5tTP20

120416-M5, TP30 150608-M5 TP20 150612-M5, TP20 150616-M5. TP30

Vendeskjærtype. Nå kan vi velge vendeskjærtype. Vi har en vendeskjærholder der det passer med 12 mm skjærekantlengde på vendeskjæret og med negativ underlagsplate. Vi velger et middels skjær og får dette vendeskjæret: S N M G 12 04 08-M5, TP20

Ifølge ISO-kodingen vil det si:

1 2 3 4 5 6 7

= firkantskjær = frivinkel 0° = direkte sintret = sponbiyter på begge sider, med hull = 12 mm skjærekantlengde = 0,4 mm, det vil si 4 mm tykt = 0,8 mm, det vil si en neseradius på 0,8 mm

Valg av mating. Ifølge tegningen skal arbeidsstykket ha en overflatefinhet på 0,3 pm. Med en neseradius på 0,8 mm fore­ slår tabellen en mating på 0,23 mm/omdreining. Neseradius, mm

0,4

0.2

0,8

/?a-verdi

1,2

Mating, mm/omdreining

0,07 0,12 0,16 0,23

0,05 0,08 0,12

0,6 1.6 3,2 6,3 8,0

0,10 0,16 0,23 0,33 0,40

0,12 0,20 0,29 0,40 0,49

Skjærehastighet. Når vi har materialgruppe 1, vendeskjærkvalitet TP 20 og en mating på 0,23 mm, får vi en skjærehastighet på mellom 300 og 380 m/min. Det vil si omtrent 330 m/min (se stiplet linje i tabellen). Gruppe nr.

SNMG 120408-M5, TP20

Anbefalt skjærehastighet, m/min

TP05

TP15

TP10

TP20

TP30

Mating s, mm/omdreiing 0.15 0.35 0.60 0.15 0.35 0.60 0.15 0.35 0.60 0.15 0.35 0.60 0.15 0.35 0.80

1

_

_

_

450

355

265

400

315

240

380

300

225

340

265

160

2

_

_

_

380

300

225

340

265

200

325

255

190

290

225

140

Omdreiningstall. Arbeidsstykket har en diameter på 40 mm. Da blir omdreiningstallet (bruk hastighetstabell) ca. 2500 r/min. Dersom vi sammenlikner disse verdiene for hardmetall med verdiene for hurtigstål, ser vi at vi får en helt annen dreiekapasitet på hardmetall:

118

DREIING

Hurtigstål

Hardmetall

Skjærehastighet ca. 25 m/min Omdreiningstall ca. 200 r/min

Skjærehastighet ca. 330 m/min Omdreiningstall ca. 2500 r/min

Av sikkerhetsmessige hensyn og på grunn av de maskinene vi bruker i skolen, velger vi lavere skjæredata. En tommelfingerre­ gel kan være at vi velger skjæredata med halve verdien av de foreskrevne skjæredataene for hardmetall.

Øvingsoppgave 9 1 Hva heter de forskjellige delene A, B, C, D og E?

3 Hvilken figur (A eller B) har negativ sponvinkel, og hvilken har positiv sponvinkel?

4 Hvor mange skjæreegger har a et firkantet negativt vendeskjær b et trekantet positivt vendeskjær

P

M K

B

5 For at vi skal kunne velge riktig hardmetallkvalitet bruker ISO fargene blått, gult og rødt i sammenheng med boksta­ vene P, M og K. Hva betyr disse symbolene, og hvilke egen­ skaper står pilene A og B for? 6 Hvilke vendeskjær vil du bruke når du skal dreie et innven­ dig hjørne?

DREIING

REPETISJONSSPØRSMÅL

119

1 Hva mener vi med høyrestål og venstrestål? 2 Hvilke dreiestål for lengdedreiing egner seg også for plandreiing? 3 Hvilke hovedtyper av innvendig dreiestål har vi? 4 Hva kaller vi det innvendige dreiestålet som svarer til ut­ vendig knivstål? 5 Hva er skjærehastighet, og hvordan benevner vi den? 6 Hvilken sammenheng er det mellom skjærehastighet og mating ved grovdreiing og findreiing? 7 Hvor varmt kan det bli i tuppen på et dreiestål ved dreiing, og hva kan gjøres for å redusere varmeutviklin­ gen? 8 Hvilke krav stiller vi til kjolevæsken? 9 Hvordan kan sponbrytingen på hardmetallskjær foregå? 10 Hvorfor blir hardmetallskjær kalt vendeskjær? 11 Hvilke fordeler har et negativt vendeskjær framfor et po­ sitivt? 12 Hvilke bokstaver bruker vi til å kode trekantskjær, firkantskjær og rombeskjær?

Boring i dreiebenk Bor

Når vi dreier, får vi ofte behov for å bore hull i arbeidsstykket. Det kan være at vi trenger senterhull eller hull som senere skal dreies, brotsjes eller gjenges. Hvis vi spenner fast et bor i bakdokka og lar arbeidsstykket ro­ tere, kan vi bore i dreiebenken. Vi spenner opp boret på samme måte som i en boremaskin. Bor som er større enn 13 mm, spen­ nes opp ved hjelp av morsekonushylser, og bor mindre enn 13 mm spennes opp i chuck. Større bor har så stor konus at de passer i bakdokka uten hylser, for eksempel morsekonus 3 eller 4, avhengig av benkens størrelse. Vi kan bruke den samme borchucken som vi bruker i borema­ skinen.

Vanligvis mater vi boret for hånd. Bruk begge hendene på rattet og sveiv jevnt og rolig. En gang i mellom må boret sveives til­ bake slik at du får ut sponen.

Boring i dreiebenken

På sidene 46-47 leste du om oppspenningssystemet morsekonus. Dersom du er litt usikker på hva det er, bør du gå tilbake til denne siden. Husker du for øvrig hvorfor det er så viktig å holde konusflatene rene og frie for gra­ der og spon?

Når vi skal bore i dreiebenken, velger vi omdreiningstall for spindelen på samme måte som når vi borer i boremas­ kinen. Gå tilbake til side 57 dersom du er usikker på framgangsmåten.

120

DREIING

Brotsjing i dreiebenk Brotsjing i boremaskin, side 60

På samme måten som vi brotsjer i boremaskinen, kan vi også brotsje i dreiebenken. Hensikten med brotsjing er å få en glatt og fin overflate og å få mange hull helt like, altså med samme toleranse og nøyaktighet (for serieproduksjon). Når vi brotsjer, sparer vi også mye tid til kontroll og måling fordi alle hullene blir like dersom brotsjingen gjøres riktig. Slik gjør du: - Bor først et hull med et spiralbor som er 1-2 mm mindre enn det ferdige hullet. - Når hullet er boret, skal det være så mye arbeidsmonn igjen at du kan dreie et lite kutt for å oppnå nøyaktig sentrering. (Til sentrering av hullet kan du også bruke et flerskjærsbor dersom du har ett med passende diameter.) Vanligvis bør det stå igjen 0,2-0,3 mm som arbeidsmonn for brotsjingen. - Spenn brotsjen opp i bakdokka og mat den sakte framover med rattet på bakdokka. Omdreiningstallet på spindelen må være mindre enn når du dreier. Vanligvis bruker vi en skjæ­ rehastighet på 10-12 m/min ved brotsjing.

Mat sakte framover med kjolevæske

Spyl ut spon

Brotsjing

- Når du har brotsjet en stund, spyler du ut spon før du brotsjer videre. På den måten unngår vi at sponen kiler seg fast og river slik at overflaten blir dårlig.

Øvingsoppgave 10 1 Du skal bore et 20 mm hull som skal være 32 m dypt. Skjære­ hastigheten skal være 20 m/min. a Bruk tabellen på side 58 og finn omdreiningstallet for spindelen. b Hvor mange omdreininger må du sveie rattet på bakdokka for at hullet skal bli passe dypt? Undersøk på verkstedet hvor mye pinolrøret forskyver seg ved én omdreining på rattet. 2 a Hvor stort bor vil du forbore med når detaljen til venstre skal gjøres ferdig innvendig med en maskinbrotsj? b Finn omdreiningstallet for boret når arbeidsstykket er støpestål. c Hva blir passende omdreiningstall for brotsjen når skjære­ hastigheten skal være 10 m/min?

DREIING

121

Konusdreiing Vi bruker konuser til mange formål. I verkstedet bruker vi dem blant annet som feste for ulike slags verktøy, bor, brotsjer osv. Det finnes mange forskjellige typer konuser. De vanligste konu­ sene er standardisert, for eksempel morsekonusen som finnes på bor og brotsjer. Det er også flere metoder for å dreie dem, for eksempel:

• dreiing med vinkelstilt toppsleide • dreiing med konuslinjal Innvendig konus

Hvilken metode vi velger, er avhengig av

Ulike konuser

• lengden og konisiteten på konusen • antall arbeidsstykker som skal dreies Korte konuser blir vanligvis dreid ved hjelp av toppsleiden.

Konisitet Før vi ser nærmere på konusdreiing, skal vi forklare hva konisi­ tet er:

Konisitet er antall millimeter som diameteren på konusen øker i løpet av en bestemt lengde.

046

Konisitet blir angitt i grader eller som et forhold, for eksempel 1:10, som betyr at diameteren på konusen i dette tilfellet øker med 1 mm på 10 mm lengde. På figuren ser du at over en lengde på 60 mm har diameteren på konusen økt med 6 mm. Konisiteten beregner vi etter denne formelen:

60

der K = konisiteten D = den største diameteren d = den minste diameteren l = lengden på konusen Det er enkelt å regne ut verdiene på diameter, konisitet eller konuslengde dersom en av disse verdiene mangler.

122

DREIING

Eksempel Hvor stor er konisiteten på en 200 mm lang aksel når den størs­ te diameteren er 40 mm og den minste diameteren er 30 mm? Svar:

„

D-d l

40 - 30 200

10 200

, -------

Øvingsoppgave 11 Beregn konisiteten på på disse konusene:

1 D = 60 mm, d = 40 mm, l = 80 mm 2 D = 26 mm, d=llmm, 1 = 90 mm 3 D = 40 mm, d = 20 mm, l = 140 mm

Konusdreiing med vinkelstilt toppsleide Vi kan dreie konus med toppsleiden på dreiebenken slik figu­ ren til venstre viser. Toppsleiden har en gradert skala, og vi inn­ stiller gradtallet på konusen på denne skalaen. Deretter mater vi for hånd med sveiva på toppsleiden. Dersom ikke gradene på konusen står på tegningen, må vi be­ regne gradtallet, det vil si at vi må regne ut innstillingsvinkelen for konusen. Vi skal se på to metoder for å beregne innstillings­ vinkelen:

- med håndformel - med tangens Tangens er en trigonometrisk funksjon. Trigonometri er den delen av matematikken som tar for seg forholdet mellom sider og vinkler i rettvinklede trekanter.

010

Eksempel Til venstre ser du en ferdigdreid konus som er dreid med vinkel­ stilt toppsleide. Vi skal finne ut hvor mange grader konusen er, først med håndformel og så med tangens.

Håndformelen (D-d)- 29 l

Når vi setter inn i formelen, får vi

(70 - 60) • 29 78

290 78

a ~ -------------------------- = ---------

« = 3,71-3,7°

DREIING

123

Nøyaktigheten til denne håndformelen er avhengig av hvor nøyaktig vi greier å stille toppsleiden. Vanligvis er håndforme­ len nøyaktig opp til 10°. Graderingen på toppsleiden er i hele grader, og derfor bare en grovinnstilling. Fininnstillingen skjer deretter ved prøvekutt og kontroll, for eksempel med en konustolk.

Tangens

b

78

Utfra formelen finner vi størrelsen på den delen av konusen som skal dreies vekk (merket b på figuren). Da får vi:

70 - 60 = 10 = 5 2-79 - 156 78 Uttrykket 5/78 gir tangens. I tabellen på neste side finner du at den verdien som ligger nærmest svaret vårt, er 0,06408, dvs. 3° 40’.

For å finne vinkelen a kan vi også bruke lommeregneren. På den finner du funksjontasten tan. Bruker du denne tasten, er det enkelt å finne tangens. Siden vi her ønsker svaret i grader, må du stille inn lommeregneren på grader først.

Konusdreiing med konuslinjal Konuslinjalen er festet bak på hovedsleiden. Linjalen består av en underdel som alltid følger sleiden ved lengdemating, og en bevegelig overdel som kan innstilles på den vinkelen vi ønsker. Når hovedsleiden blir forskjøvet, følger tverrsleiden med og blir tvangsforskjøvet i en jevn bevegelse.

Vi stiller inn konuslinjalen på samme måte som toppsleiden, og regner ut gradene på samme måte. Konuslinjalen går vanligvis ikke lenger enn til 10° og egner seg derfor godt til mindre konuser og lengre arbeidsstykker med re­ lativt små vinkler. Vi får et godt resultat fordi vi kan oppnå en nøyaktig innstilling og bruke automatisk mating.

124

DREIING

Tangenstabell Grader

0’

10’

20’

30’

40’

50’

60’

0 1 2 3 4

0,00000 0,01746 0,03492 0,05241 0,06993

0,00291 0,02036 0,03783 0,05533 0,07285

0,00582 0,02328 0,04075 0,05824 0,07578

0,00873 0,02619 0,04366 0,06116 0,07870

0,01164 0,02910 0,04658 0,06408 0,08163

0,01455 0,03201 0,04949 0,06700 0,08456

0,01746 0,03492 0,05241 0,06993 0,08749

5 6 7 8 9

0,08749 0,10510 0,12278 0,14054 0,15838

0,09042 0,10805 0,12574 0,14351 0,16137

0,09335 0,11099 0,12869 0,14648 0,16435

0,09629 0,11394 0,13165 0,14945 0,16734

0,09923 0,11688 0,13461 0,15243 0,17033

0,10216 0,11983 0,13758 0,15540 0,17333

0,10510 0,12278 0,14054 0,15838 0,17633

10 11 12 13 14

0,17633 0,19438 0,21256 0,23087 0,24933

0,17933 0,19740 0,21560 0,23393 0,25242

0,18233 0,20042 0,21864 0,23700 0,25552

0,18534 0,20345 0,22169 0,24008 0,25862

0,18835 0,20648 0,22475 0,24316 0,26172

0,19136 0,20952 0,22781 0,24624 0,26483

0,19438 0,21256 0,23087 0,24933 0,26795

15 16 17 18 19

0,26795 0,28675 0,30573 0,32492 0,34433

0,27107 0,28990 0,30890 0,32814 0,34758

0,27419 0,29305 0,31210 0,33136 0,35085

0,27732 0,29621 0,31530 0,33460 0,35412

0,28046 0,29938 0,31850 0,33783 0,35740

0,28360 0,30255 0,32171 0,34108 0,36068

0,28675 0,30573 0,32492 0,34433 0,36397

20 21 22 23 24

0,36397 0,38386 0,40403 0,42447 0,44523

0,36727 0,38721 0,40741 0,42791 0,44872

0,37057 0,39055 0,41081 0,43136 0,45222

0,37388 0,39391 0,41421 0,43481 0,45573

0,37720 0,39727 0,41763 0,43828 0,45924

0,38053 0,40065 0,42105 0,44175 0,46277

0,38386 0,40403 0,42447 0,44523 0,46631

25 26 27 28 29

0,46631 0,48773 0,50953 0,53171 0,55431

0,46985 0,49134 0,51319 0,53545 0,55812

0,47341 0,49495 0,51688 0,53920 0,56194

0,47698 0,49858 0,52057 0,54296 0,56577

0.48055 0,50222 0,52427 0,54673 0,56962

0,48414 0,50587 0,52798 0,55051 0,57348

0,48773 0,50953 0,53171 0,55431 0,57735

30 31 32 33 34

0,57735 0,60086 0,62487 0,64941 0,67451

0,58124 0,60483 0,62892 0,65355 0,67875

0,58513 0,60881 0,63299 0,65771 0,68301

0,58905 0,61280 0,63707 0,66189 0,68728

0,59297 0,61681 0,64117 0,66608 0,69157

0,59691 0,62083 0,64528 0,67028 0,69588

0,60086 0,62487 0,64941 0,67451 0,70021

35 36 37 38 39

0,70021 0,72654 0,75355 0,78129 0,80978

0,70455 0,73100 0,75812 0,78598 0,81461

0,70891 0,73577 0,76272 0,79170 0,81946

0,71329 0,73996 0,76733 0,79544 0,82434

0,71769 0,74447 0,77196 0,80020 0,82923

0,72211 0,74900 0,77661 0,80498 0,83415

0,72654 0,75355 0,78129 0,80978 0,83910

40 41 42 43 44

0,83910 0,86929 0,90040 0,93252 0,96569

0,84407 0,87441 0,90569 0,93797 0,97133

0,84906 0,87955 0,91099 0,94345 0,97700

0,85408 0,88473 0,91633 0,94896 0,98270

0,85912 0,88992 0,92170 0,95451 0,98843

0,86419 0,89515 0,92709 0,96008 0,99420

0,86929 0,90040 0,93252 0,96569 1,00000

DREIING

125

Øvingsoppgave 12 1 Under ser du to akslinger som skal dreies. De tre koniske par­ tiene skal dreies med toppsleiden. Bruk tangens og beregn innstillingsvinkelen.

0190

2 Vi skal dreie en konus i enden på denne spindelen. Konisite­ ten skal være 1: 8. a Beregn den minste diameteren på konusen. b Hvor stor bør diameteren være i frisporet på gjengepartiet? c Beregn innstillingsvinkelen ved hjelp av håndformelen og tangens.

3 a Beregn den største diameteren på konusen. b Er det mulig å dreie denne konusen ved hjelp av en konuslinjal når den største innstillingsvinkelen er 10°?

Serratering Når vi serraterer, gir vi skruer, håndtak, og forskjellige verktøyer et riflet eller rutet mønster. Det gir godt feste for hånden.

Serratering er ingen sponskjærende bearbeiding, men en plas­ tisk formgiving som preger et mønster i arbeidsstykket. Vi bruker en holder med riflete ståltrinser. Riflene kan være rette eller skrå, og delingen mellom riflene kan være ulik. For å lage kryssrifler (serrat) bruker vi en holder med to trinser, mens vi bruker holdere med én trinse når vi skal lage rette rifler.

Serrat

Serraterte overflater

126

DREIING

Det kan være vanskelig å få et regelmessig mønster. Derfor skrur vi fast holderen i stålfestet på dreiebenken slik at den står litt på skrå (88-89°). Gjør det slik: Sett trinsene mot arbeidsstykket slik at omtrent halvparten av dem ligger an mot arbeidsstykket. Mat trinsene kraftig mot ar­ beidsstykket og start benken.

Sett på matingen, og bruk rikelig med smørevæske. Om nød­ vendig kan du reversere benken og kjøre tilbake. Da blir møns­ teret kraftigere. Innstilling av serrat

Obs • Serratering er en stor belastning på benken. Derfor bør pinolrøret være så lite utskrudd som mulig. Det er også en fordel å bruke fast senterspiss, fordi belastningen på en rote­ rende senterspiss kan blir for stor.

• Vi kjører benken med lav hastighet og bruker helst en gam­ mel dreiebenk når vi serraterer.

Filing og avgrading Arbeidsstykker som blir dreid, får skarpe hjørner. Det er viktig å avgrade hjørnene, det vil si å avrunde dem slik at vi ikke skjærer oss på dem. Når delene er avgradet, blir de også lettere å mon­ tere.

Filing, side 28

Vi filer helst ikke i dreiebenken. Metoden er for unøyaktig. Men når vi skal avgrade skarpe kanter eller file buede flater, må vi ofte bruke fila i dreiebenken.

Enkelthogd fil, side 30

Vi bruker en enkelthogd dreiefil, som er plan og parallell og har en kant uten tenner. Når arbeidsstykket roterer, gjør vi vanlige filebevegelser og skyver fila mot omdreiningsretningen på ar­ beidsstykket.

Dreiefil

Filing i dreiebenk

DREIING

127

Når du filer i dreiebenk, må du være svært forsiktig så du ikke kommer borti chucken eller medbringeren. Helst bør du file «venstrehendt».

Venstrehendt filing

Avgrading med skrape Trekantskrape

For å avgrade eller skjære vekk skarpe kanter som har dannet seg mens vi boret eller dreide hullet, bruker vi en trekant­ skrape. Skrapa må holdes støtt, så overflaten ikke blir hakket eller ujevn.

En skrape er skarp. Alvorlige ulykker kan inntreffe dersom den glir eller hogger seg fast i arbeidsstykket. Derfor bør du være svært forsiktig når du arbeider med en skrape. Hold den mot den nedre kanten av hullet og før den i en bue rundt kanten, slik figuren viser.

Slipelerret. Vi bruker ikke slipelerret når vi dreier. Bruk heller skarpt verktøy, og slip om nødvendig med lerret i en gammel benk.

Gjengeskjæring Vi bruker skruer både med og uten muttere til forbindelser mel­ lom ulike deler. Gjengene er skåret eller valset og går som en spiral rundt skruen.

Gjengebetegnelser Du får vite mer om gjenger i boka «Montering og reparasjonsteknikk»; her skal vi bare kort se på noen begreper som vi bruker for å beskrive gjenger og gjengesystemer.

Det finnes norske standarder med opplysninger om gjengeprofiler, mål og betegnelser for gjenger. I standardene finnes det også opplysninger som er nødvendige for å lage og kontrollere gjenger.

128

DREIING

Noen nyttige begreper - Vi skiller mellom høyregjenger og venstregjenger. En høyregjenget skrue trekker vi til med urviseren. En venstregjenget skrue trekker vi til mot urviseren. - Stigning (P) er avstanden mellom to gjengebunner som følger på hverandre eller den avstanden som en skrue eller mutter forskyver seg på én omdreining.

Gjengeprojil I Norsk Standard finner du betegnelsene på de ulike dimensjonene på gjenger

D D1 D2 d cf-, d2 P

Målsymboler etter Norsk Standard NS 1871

= = = = = = =

stordiameter for mutter lillediameter for mutter midtdiameter for mutter stordiameter for skrue lillediameter for skrue midtdiameter for skrue gjengestigning

Flankevinkelen = 60° for unifiedgjenger og metriske gjenger

Gjengeskjæring med gjengebakke og gjengetapp Vi kan framstille gjenger i dreiebenken på flere måter, for ek­ sempel med gjengebakke og gjengetapp. Gjenging med gjengebakke i dreiebenk

Gjengebakke Mindre utvendige gjenger blir ofte framstilt med gjengebakke i dreiebenken. Det gir mer nøyaktig gjenging enn når gjengebakken brukes for hånd. Sett gjengebakken fast i en bakkeholder, og fest bakkeholderen i pinolrøret på bakdokka. Bruk den minste hastigheten på ben­ ken, eller vri chucken rundt for hånd.

Svingjern. Vi kan også bruke et vanlig svingjern som vi støtter vinkelrett mot pinolrøret. Den ene armen på svingjernet støtter seg da mot vangen eller et annet underlag.

Under skjæringen mater vi pinolrøret fram med rattet på bak­ dokka, slik at det støtter plant mot gjengebakken hele tiden.

Mating under gjengeskjæring med svingjern

Hullet i gjengebakken er litt konisk slik at den er lettere å entre. Det er derfor viktig å snu gjengebakken riktig vei.

DREIING

129

Gjengetapp Innvendige gjenger kan lages med en gjengetapp i dreiebenken. Vi støtter gjengetappen mot senterspissen, og gjenger inn med svingjern eller skrunøkkel.

Vær forsiktig ved små gjengedimensjoner. Da er det nemlig lett å brekke gjengetappen. Når du gjenger for hånd, bør du skru litt tilbake slik at sponen løsner. Da faller den ut, og du risikerer ikke å brekke gjengetap­ pen eller rive gjengene i stykker.

Obs Smør gjengebakke og gjengetapp godt med gjengepasta. Da unngår du å rive i gjengene.

Gjengeskjæring med gjengestål For å få de mest nøyaktige gjengene bruker vi gjengeskjæring med gjengestål.

Denne metoden bruker vi også når vi skal gjenge på lange gjengepartier som krever nøyaktig profil og stigning.

Ledeskruen

Når vi gjenger med gjengestål, blir hovedsleiden matet av lede­ skruen. Forholdet mellom omdreiningstallet for ledeskruen og omdreiningstallet for arbeidsstykket er bestemt av en tannhjulskombinasjon og av innstillingen av girkassen. Kl (se figu­ ren) er tannhjulet for spindelen og K3 er tannhjulet for lede­ skruen. K2 sørger for forbindelsen mellom dem.

Gjengelås For at hovedsleiden skal kunne mates sideveis av ledeskruen, må dreiebenken ha en gjengelås. Gjengelåsen sitter på baksiden av frontplata på hovedsleiden. Når gjengelåsen lukkes, blir hovedsleiden matet sideveis, og gjengeprosessen starter. Figur A.

K1

K2

Når gjengelåsen åpnes, stopper bevegelsen av hovedsleiden, og gjengeprosessen opphører. Figur B.

Gjengelås

Gjengeskjæring

Figur A

Figur B

130

DREIING

Det er normalt to måter å starte og stoppe hovedsleiden på. Hvilken metode vi bruker, er avhengig av om dreiebenken har tommegjenger eller millimetergjenger på ledeskruen, eller om dreiebenken har motorbrems eller ikke. Mest vanlig er det å gjenge med gjengelåsen lukket hele tiden og kjøre hovedsleiden og gjengestålet tilbake ved å reversere benken. Når du skal dreie metriske gjenger i en benk som har tomme gjenger på ledeskruen, må gjengelåsen være innkoplet hele ti­ den.

Ledeskrue, fire gjenger per tomme

På en del eldre dreiebenker som ikke har motorbrems, er det ofte vanlig å starte og stoppe gjengebevegelsen med gjengelåsen og sveive hovedsleiden tilbake til utganspunktet for hånd. Med denne metoden bruker vi gjengeur. Gjengeuret sitter som regel på høyre side av hovedsleiden. Det er en gradert skive med et tannhjul som står i inngrep med lede­ skruen, som mater hovedsleiden fram.

Vi bruker gjengeuret spesielt når vi skal skjære tommegjenger. Da må gjengelåsen koples inn slik at gjengestålet treffer nøyak­ tig i det samme gjengesporet hver gang.

Tannhjul, 16 tenner

Gjengeur

Som du ser av figuren, har tannhjulet 16 tenner, mens den gra­ derte skiva er merket med fire nummererte streker. Det finnes også andre inndelinger. I eksempelet nedenfor har ledeskruen 4 gjenger per tomme, som er vanlig på litt eldre dreiebenker. Slik bruker du gjengeuret: Vi tenker oss at vi bretter ut omkretsen på den graderte skiva. Da får vi en rett linje med fire deler.

4 deler

Dersom vi tar 1/4 av denne omkretsen og forstørrer den, får vi en ny linje med fire deler, merket 1 og 2. Nedenfor denne linjen har vi tegnet et rutenett og markert innkoplingspunktene for hver gjengeverdi. Nå ser du at vi kan kople inn gjengelåsen hvor som helst ved 4, 8,12,16 gjenger osv. (Se de markerte skjæringspunktene.) Ved 5,7,9 gjenger osv. kan vi bare kople inn gjengelåsen ved hver nummerert strek på den graderte skiva, det vil si ved punk­ tene merket 1, 2, 3,4. Dette gjelder alle gjengetall som er odde­ tall.

Ved 6,10 og 14 gjenger osv. kan du kople inn ved tallene 1,2,3,4 på skiva og i tillegg ved strekene mellom tallene. Det blir likedan når ledeskruen har millimeterstigning.

Venstregjenger Det som er forklart foran om gjenger, gjelder høyregjenger. Det er i prinsippet ingen forskjell om du skal dreie venstregjenger. Spindelen må fortsatt rotere mot deg. Forskjellen er bare at du må begynne dreiingen fra venstre og stille om ledeskruen slik at hovedsleiden blir matet mot høyre.

DREIING

131

Gjengemetoder Det finnes flere metoder for gjengeskjæring med gjengestål. Det som skiller metodene fra hverandre, er innstillingen av kuttdybden. Innstillingen avhenger av formen og størrelsen på gjengen.

De vanligste metodene for gjengeskjæring med gjengestål er - toppsleidemetoden - tverrsleidemetoden - kombinasjonsmetoden Her skal vi vise hvordan vi dreier spissgjenger.

Toppsleidemetoden

60°

Denne metoden passer for store gjenger og tillater stor spon­ vinkel på gjengestålet. Det fører til at stålet skjærer lettere og gir mindre sperring. Når vi dreier gjenger med toppsleidemetoden, stiller vi inn kuttdybden med toppsleiden i 60° stilling. Da blir innstillingen for hvert kutt parallell med gjengeflanken (30°).

Vi stiller tverrsleiden i samme posisjon for hvert kutt. Stålet blir bare matet inn med toppsleiden.

Gjengestålet blir slipt med en spissvinkel mindre enn 60°, og venstre side av stålet stilles parallelt med gjengeflanken, det vil si 30° (se figur A nedenfor). Figuren viser at vi har brukt sju kutt for å lage gjengen. Antall kutt er avhengig av hvor stor gjengen er.

Toppsleidemetoden

Som regel må vi ta noen finkutt til slutt på den høyre gjengeflan­ ken. Vi skifter da til et venstrestål og kontrollerer at høyre side på gjengestålet står i 30° (se figur B).

Frispor

Fas A Grovgjenging

B Fingjenging

Se innstilling av gjengestålet på side 133. Dersom vi skal avslutte gjengen slik figuren til venstre viser, må vi dreie et frispor med en diameter som er litt mindre enn lillediameteren på gjengen. Slike spor bør være avrundet i bunnen. Da blir gjenstanden sterkere.

132

DREIING

Vi kan avslutte gjengebevegelsen på flere måter, for eksempel ved å - sveive tverrsleiden raskt tilbake og stanse spindelen. - stanse matingen og spindelen ved å bruke bremsen, dersom benken er utstyrt med en. - stanse bevegelsen av hovedsleiden ved å løse ut gjengelåsen.

Tverrsleidemetoden 60°

Denne metoden er rask og enkel. Den brukes mest på små inn­ vendige og utvendige spissgjenger. Den passer også best for kortsponende materialer, for eksempel messing og støpejern.

Ulempen ved gjenging i stål og andre langsponende materialer er at det er lett å rive gjengeflankene i stykker. Som du ser på figur A nedenfor, danner det seg to sponer, en fra hver flanke. De møtes på sponflaten på gjengestålet og har en tendens til å stuke og rive i større gjenger.

Gjengestålet blir matet inn med tverrsleiden og skjærer begge flankene samtidig. Tverrsleidemetoden

Vi innstiller kuttdybden med tverrsleiden og nullstiller skalaen på sveiva for hvert kutt.

A Grovgjenging

B Fingjenging

Vi må som regel ta noen finkutt til slutt, og da stiller vi toppslei­ den slik at stålet bare skjærer én gjengeflanke om gangen (se figur B). Først må vi grovgjenge, deretter fingjenger vi.

Kombinasjonsmetoden Denne metoden river ikke så lett gjengen, og den passer bedre på litt større gjenger i langsponende materialer. Metoden krever trening og fingerfølelse, men gir pene gjenger. Vi stiller inn kuttdybden med tverrsleiden, samtidig som vi stil­ ler toppsleiden litt til venstre.

Nå er det den venstre siden på gjengestålet som skjærer, mens den høyre siden bare følger med og tar finkutt.

Kombinasjonsmetoden

DREIING

133

Sliping og innstilling av gjengestål Hvis vi ikke bruker ferdigslipte gjengestål, må vi slipe dem til. Vi bruker en slipelære for å kontrollere om spissvinkelen på gjen­ gestålet er riktig slipt.

Bruk av slipelære Når vi spenner opp gjengestålet i verktøyholderen, bruker vi også slipelære.

Trykk slipelæra mot arbeidsstykket og juster spissen på gjen­ gestålet slik at den faller lystett inn i det tilsvarende sporet på slipelæren. Innstilling med slipelære for innvendig gjengestål

Innvendige gjengestål skal slipes og innstilles etter slipelæra slik at gjengen får riktig flankevinkel. Det gjelder for alle spissgjenger enten vi bruker hardmetall eller andre ferdigslipte gjengestål. Når du har tatt det første kuttet med gjengestålet, skal du alltid kontrollere med en gjengelære om du har fått riktig stigning el­ ler riktig antall gjenger per tomme.

Gjengelæra består av en holder med mange stålblad. Hvert stålblad er påstemplet enten stigning i millimeter eller antall gjen­ ger per tomme.

Det første kuttet med gjengestålet skal være så lite som mulig.

Innstilling og kontroll med gjengelære

Skulle benken være feil innstilt, er ikke gjengesporene dypere enn at du kan bruke det samme arbeidsstykket med den riktige innstillingen.

M Hva kan skje dersom du ikke bruker slipelære eller gjengelære?

134

DREIING

Dreiing av kvadratiske gjenger og trapesgjenger Så langt har vi sett på dreiing av spissgjenger. Vi dreier også and­ re gjengeprofiler, for eksempel kvadratiske gjenger og trapes­ gjenger. Gjengene på ledeskruen og spindelen i skruestikka er eksempler på det.

Kvadratiske gjenger

Gjengestål for kvadratiske gjenger

Dybden og bredden på sporet i kvadratiske gjenger er lik bred­ den på selve gjengen. Til kvadratiske gjenger slipes gjengestålet som et stikkstål. Bredden på eggen er lik halve stigningen i gjen­ gen (st/2).

Eksempel Figuren viser en skrue som har fire gjenger per tomme. Lillediameter

25 4 Stigningen er: —— = 6,35 mm

033,65

Bredden på gjengestålet:

=3,18 mm

Lillediameteren er: 40 - 6,35 = 33,65 mm

Det er viktig at gjengestålet har god sideklaring når vi dreier kvadratiske gjenger. Figur A viser snitt av et stål med riktig side­ klaring. På figur B har ikke stålet tilstrekkelig sideklaring og vil derfor ha problemer med å skjære riktig.

Kvadratisk gjenge

Figur A

Figur B

Trapesgjenger Trapesgjenger har en flankevinkel på 30°. De blir som regel forgjenget med et stikkstål som er litt smalere (0,2-0,3 mm) enn bunnen på den ferdige gjengen. Forgjenging

Ferdiggjenging

Ferdiggjengingen blir gjort med et profilstål på 30°. Når vi skal skjære grovere trapesgjenger, bruker vi ofte to stål (ett bredt og ett smalt) til forgjenging. Til ferdiggjengingen bru­ ker vi også to stål, ett for hver flanke. Vi sliper og innstiller gjengestålet etter en lære. Trapesgjengen er standardisert. Profil og størrelse finner du i Norsk Standard 5700-5703.

Forgjenging

Ferdiggjenging

DREIING

135

Øvingsoppgave 13 1 Du skal dreie mutteren til en skruestikke. Spindelen i skrue­ stikka har en diameter på 25 mm og 5 gjenger per tomme. a Beregn lillediameteren og stordiameteren for mutteren når begge diametrene skal være 0,1 mm større enn diametrene for skruen. b Finn bredden på gjengestålet når gjengesporet i mutteren skal være 0,1 mm bredere enn gjengen på skruen.

REPETISJONSSPØRSMÅL

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Hvorfor og hvordan bruker vi brotsjer i en dreiebenk? Hvor stort arbeidsmonn bør vi ha igjen til brotsjing? Hva er konisitet? Hvordan dreier vi konus med toppsleide? Når bruker vi konuslinjalen? Hva er serratering? Hvorfor bør vi grade et arbeidsstykke? Hvilken funksjon har gjengelåsen? Hvilke metoder har vi for å starte og stoppe hovedsleiden ved gjengeskjæring? Når bruker vi gjengeuret? Hvilke gjengemetoder har vi? Hva er det som skiller metodene fra hverandre? Når bruker vi tverrsleidemetoden? Hva bruker vi en slipelære til? Hvordan skjærer vi grovere trapesgjenger?

5

Fresing Mål

Når du har gjennomgått dette kapitlet, skal du • kunne bruke fresemaskinen til horisontalfresing og vertikalfresing • kunne spenne opp og bruke ulike freser • kunne bruke ulike oppspenningsmetoder for arbeidsstykker • kunne medfresing og motfresing • kunne delingsfresing og vinkeldeling

• kunne velge skjæredata og freseverktøy etter de kravene som blir stilt til nøyaktighet og funksjon til arbeidsstykket

138

FRESING

Fresing er en allsidig metode for sponskjærende bearbeiding. Med allsidig mener vi at den har bruksområder fra enkel fresing til fresing av svært kompliserte former på arbeidsstykket.

Når vi freser, roterer verktøyet, i motsetning til når vi dreier. Freseverktøyet er en sylindrisk kropp med «meiselformede skjær» (fresetenner) på periferien eller endeflaten. Sponen har en karakteristisk kileform eller «kommaform».

Vi skiller mellom vertikalfresing og horisontalfresing. For begge metodene gjelder det at vi må spenne fast arbeidsstykket på et bord og mate det mot en roterende fres. Vertikalfresing. Vi spenner opp freseverktøyet loddrett. Meto­ den er vanlig for pinnefreser, kilesporfreser eller endeplanfreser.

Horisontalfresing

Horisontalfresing. Her spenner vi opp freseverktøyet vannrett. Denne metoden er vanlig for valsfreser, fasongfreser eller bladfreser.

Fresemaskiner En fresemaskin er bygd opp av et bord, sleider og et solid maskinstativ. I likhet med andre maskiner har også fresemaski­ nen håndtak, hendler og sveiver slik at vi kan stille inn mating og omdreiningstall.

Hoveddelene i en fresemaskin

FRESING

139

Alle sleider har ratt eller sveiver med skalaer. Matingen kan gjø­ res for hånd eller automatisk.

Fresemaskiner finnes i forskjellige utførelser og størrelser, for eksempel horisontalfresemaskiner og vertikalfresemaskiner. Her skal vi kort ta for oss universalfresemaskinen. Den har fått sitt navn fordi den stort sett kan gjøre det samme arbeidet som de andre fresemaskintypene.

U niversalfresemaskin Maskinen blir brukt til både horisontalfresing og vertikalfresing. Når vi bruker maskinen til vertikalfresing, monterer vi et vertikalhode. På dette hodet arbeider spindelen og freseverk­ tøy et vertikalt. Vertikalhode

Vertikalfresing

Vertikalhodet kan også stilles ut av vertikalstilling slik at det blir mulig å frese i forskjellige grader (vinkler). Når vi horisontalfreser, må vi demontere vertikalhodet og mon­ tere freseverktøyet på en horisontal fresedor.

Fresing i grader

Horsonta Ifres i ng Arbeidsstykket blir spent fast på fresebordet. Det kan beveges i tre retninger, i X-, Y- og Z-aksen.

140

FRESING

Akseretninger ved vertikalfresing: X = langsgående bordbevegelse Y = tverrsleidebevegelse Z = vertikalbevegelse Akseretninger ved horisontalfresing: X = langsgående bordbevegelse Y = vertikalbevegelse Z = tverrsleidebevegelse

Som du ser, er X-retningen den samme ved vertikalfresing og horisontalfresing, mens Y og Z bytter plass.

Z-retningen (Z-aksen) er aksialretningen på spindelen. Det er nyttig når vi skal bruke datastyring av fresemaskiner. Da kan vi bruke det samme dataprogrammet både til vertikalfresing og til horisontalfresing.

Digital avlesing på dreiebenk, side 76

Digitalt avlesingsutstyr (posisjoneringsutstyr) kan monteres på de fleste fresemaskiner på samme måte som i dreiebenken. Du husker kanskje at sleidebevegelsene på dreiebenken ble lest av i lengderetning (X-retning) og tverretning (Y-retning)? På en fresemaskin må vi i tillegg lese av en Z-retning som går vertikalt, altså i fresespindelens lengderetning.

Akseretninger på fresemaskinen

Vernetiltak ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■hi Når du bruker fresemaskinen, må du særlig passe på:

• Bruk briller. • Bruk skjermer som hindrer at spon og kjølevæske spruter ut­ over golvet.

• Vær forsiktig når du behandler freseverktøy. Det er skarpt, og du kan lett skjære deg. • Beskytt langt hår.

• Start ikke maskinen med matingen på, og pass på at freseverktøyet går klar av arbeidsstykket.

FRESING

141

Freseverktøy Det finnes mange typer og størrelser av freser. Vi deler dem inn i ulike grupper etter bruksområdet. Nedenfor finner du en over­ sikt over bruksområdene og de vanligste fresetypene. Vi kan tenke oss en fres som satt sammen av flere like dreiestål der dreiestålene er plassert etter hverandre med samme avstand langs en sirkellinje.

Vinklene på freseskjæret har samme navn som vinklene på dreiestålet. Gå tilbake til side 92 dersom du ikke husker vinklene på dreiestål. FRESER TIL PLANFRESING

Valsfres med spondelende skjær FRESER TIL SPORFRESING

Skivefres med kryssfortanning

Skivefres

Enkel pinnefres

Kilesporfres

142

FRESING

Utforming av fresene Som du ser, er det mange ulike freser med forskjellig navn og form. Vanligvis skiller vi mellom freser til formfresing, planfresing og sporfresing. Arbeidsprinsippet er imidlertid likt for alle:

Når arbeidsstykket mates mot den roterende fresen, skjærer fresen spon av arbeidsstykket.

Vi skiller også mellom hurtigstålfreser og hardmetallfreser med vendeskjær.

Freser med vendeskjær Vi bruker vendeskjær til fresing på samme måte som vende­ skjær til dreiing. Gå tilbake og repeter det som står om hardmetall til dreiing, før du begynner med hardmetall til fresing.

Fres med vendeskjær

Det som er felles for vendeskjær til fresing og til dreiing, er blant annet koding og inndeling av hardmetall i ISO-grupper. Vi bru­ ker positive og negative vendeskjær på samme måte som når vi dreier, og vi har også trekantede og firkantede vendeskjær til fresing.

FRESING

143

Det som skiller dreiing fra fresing er valget av mating. Vi skal se nærmere på det i avsnittet om skjæredata for fresing på side 154.

Til venstre ser du en stor endeplanfres. Vendeskjærene er festet i fresekroppen med utskiftbare deler. I likhet med vendeskjæ­ rene blir disse delene også slitt eller skadd. Da er det en fordel at vi kan sette inn nye. Freseverktøy med vendeskjær finnes i mange typer og størrel­ ser, fra mindre endeplanfreser til små pinnefreser og spesialfreser.

Slik er en fres med vendeskjær bygd opp

I den store mengden av freseverktøy kan det ofte være vanskelig å velge det som passer best. Valget er også avhengig av maskin­ utrustningen, hva slags produksjon det gjelder, og materialet vi arbeider i. 1 leverandørkataloger finner du detaljerte opplysninger om valg av verktøy og skjæredata.

Endeplanfres

Skaftdiameter

Freseverktøy med vendeskjær

Pinnefreser Pinnefreser har et sylindrisk skaft som kan spennes fast i en chuck. Disse fresene har skjær både på endeflaten og periferien. Vi skiller mellom enkelt og dobbelt pinnefres. En enkelt pinne­ fres har skjær bare i den ene enden (se figuren til venstre).

En dobbelt pinnefres har skjær i begge ender og skaft på midten.

Pinnefres

Det er begrenset hvor dypt vi kan mate en pinnefres ned i mate­ rialet, fordi endeskjærene ikke går helt inn til sentrum. Dersom vi mater en pinnefres som et bor, må vi ta små dybdekutt og mate fresen sideveis.

144

FRESING

Kilesporfreser

Kilesporfres

Til pinnefresene hører også kilesporfresene. De har vanligvis to skjær og er slipt slik at endeskjærene går helt inn til sentrum. Derfor kan disse fresene mates på samme måte som et bor.

Lengde og diameter på kilesporfreser er standardisert.

Øvingsoppgave 1 På bildene nedenfor ser du forskjellige fresetyper. Skriv tallene på bildene ut for den teksten du mener er riktig. ........

Valsfres

.......

T-sporfres

........

Kilesporfres

......

Sporfres

........

Endeplanfres

......

Ulikesidet vinkelfres

........

Vinkelendefres

......

Konveksfres

........

Pinnefres

.......

Skivefres med kryssfortanning

........

Skivefres

.......

Vendeskjærfres

FRESING

145

Oppspenning av arbeidsstykket Det er store skjærekrefter i bevegelse når fresemaskinen går, derfor er det svært viktig at arbeidsstykket er spent godt fast. Oppspenningen må også være stabil, slik at arbeidsstykket og oppspenningsverktøyet ikke fjærer.

For all oppspenning gjelder det at fresebordet må være rent og fritt for sponer og grader. Det finnes flere måter å spenne opp arbeidsstykket på, og vi skal gjennomgå disse:

-

oppspenning i maskinskruestikke oppspenning på fresebord oppspenning med delehode andre oppspenningsmetoder, som bruk av jigg, rundmatingsbord osv.

Oppspenning i maskinskruestikke Spennbakker

Dette er en av de vanligste oppspenningsmetodene. Den er en­ kel og rask. Maskinskruestikka kan være mekanisk eller hydraulisk. På de mekaniske skruestikkene er det en gjenget skrue som kan skyve stikkekjeftene fram og tilbake. De hydrauliske har i tillegg et hydraulisk stempel som forsterker oppspenningskraften, nær­ mest som en servoforsterker.

Maskinskruestikke

Servo (av latin servus, slave) blir brukt spesielt i kjøretøysammenheng i betydningen hjelpe- eller forsterkningsmekanismer, for eksempel til bremser eller styring.

Svingbar stikke

Selve maskinskruestikka må skrus fast på fresebordet med spe­ sielle skruer.

Skruestikka kan være fast eller svingbar. Den svingbare ma­ skinskruestikka har en overdel og en underdel med gradert skala, og vi kan derfor stille den inn i den vinkelen vi ønsker. Den bakre stikkekjeften er fast, mens den fremre kan beveges.

146

FRESING

Spennbakkene i stikkekjeftene kan være laget av herdet stål, og de er utskiftbare. Det finnes både glatte og riflete spennbakker og bakker med prismespor. Riflete spennbakker holder bedre på arbeidsstykket, men har lett for å sette merker.

Styreklossene på undersiden av maskinskruestikka passer i Tsporene på fresebordet. Styreklossene sikrer at stikkekjeften blir parallell med materetningen på fresebordet.

Bearbeiding i rett vinkel og i parallell Det er viktig å spenne fast arbeidsstykket slik at det ligger an mot den faste stikkekjeften. Det er den som er mest i vinkel. Skjæreretningen på fresen bør også gå mot den faste stikkekjef­ ten. For å unngå at den bevegelige stikkekjeften løfter opp ar­ beidsstykket, bruker vi spennlinjåler.

En flate som skal bearbeides i rett vinkel med en flate som alle­ rede er bearbeidet, kan spennes opp som vist over. Du legger den bearbeidede flaten mot den faste stikkekjeften. Mellom ar­ beidsstykket og den bevegelige stikkekjeften plasserer du så en spenn linjal, og arbeidsstykket er klart for fastspenning. Når du skal bearbeide to flater så de blir parallelle, kan du bruke to spennlinjaler.

Oppretting av maskinskruestikka Dersom maskinskruestikka ikke har styreklosser, eller den er av den svingbare typen, må vi regelmessig kontrollere at stikke­ kjeften er parallell med T-sporene. Hvis ikke, må den rettes opp.

Oppretting med måleur. Med måleur kan du lese av hundredels millimeter

Det gjør du slik: - Spenn opp en parallellkloss i stikkekjeften. - Bruk et måleur og mat bordet på fresen fram og tilbake. - Slå forsiktig på skruestikka med en gummikølle. Når stikka har riktig stilling, trekker du til skruen som holder den fast. Det hender også at styreklossen under skruestikka må jus­ teres.

FRESING

147

Oppspenning på fresebord Det er ikke alltid at arbeidsstykket har en slik form at det lar seg spenne opp i en skruestikke. Figuren til venstre viser hvordan vi kan spenne opp et arbeidsstykke direkte på fresebordet uten skruestikke. Når vi spenner opp på denne måten, må arbeidsstykket ligge parallelt med materetningen. Det er flere måter å kontrollere dette på, for eksempel kan vi skru arbeidsstykket fast mot paral­ lellklosser som settes ned i T-sporene.

Oppspenning på fresedor

Vi spenner fast arbeidsstykket på fresebordet med en kombi­ nasjon av spennjern, underlagsklosser og spennskruer. I Tsporet på fresebordet bruker vi spesielle spennskruer som hører til utstyret på fresemaskinen. For at arbeidsstykket skal sitte godt fastspent, bør spennskruen være så nær arbeidsstykket som mulig.

Spennjernet skal ligge med den ene enden på arbeidsstykket og den andre på en underlagskloss som har samme høyde som den delen av arbeidsstykket som er fastklemt.

Spennjern, underlagsklosser og spennskruer kan ha forskjellig utseende. Under og på neste side ser du en oversikt over de van­ ligste.

Forskjellige typer spennjern

Forskjellige typer underlagsklosser

148

FRESING

■■■■■■

Obs

• Husk at det er store krefter i bevegelse når fresemaskinen går. Derfor er det nødvendig at du spenner opp arbeidsstykket og verktøyet på en forsvarlig måte. • Spennjern og underlagsklosser må være rene og frie for gra­ der.

• Bruk bare skruer som er beregnet for denne typen oppspen­ ning!

Andre oppspenningsmetoder Jigg Ved serieproduksjon er det vanlig å bruke spesielle fresejigger. På den måten blir oppspenningstiden kort, og hvert arbeidsstykke i serien får lik oppspenning. Det betyr at vi slipper å stille inn maskinen for hver gang, fordi arbeidsstykket alltid blir fastspent på samme stedet med en enkel låsemekanisme. Oppspenning i jigg

Rundmatingsbord Vi bruker et rundmatingsbord når vi skal frese utvendige og inn­ vendige sirkulære flater. Arbeidsstykket blir spent opp på dette bordet, som blir matet rundt ved hjelp av en sveiv og en snekkeutveksling. Snekkeutvekslingen likner utvekslingen i et delehode. Slike rundmatingsbor er vanligvis ekstra utstyr til en fresemas­ kin. Oppspenning med delehode finner du på side 158.

Grader

Rundmatingsbord

FRESING

149

Oppspenning av freseverktøy Vi kan frese på forskjellige måter i fresemaskinen, avhengig av hva slags fresemaskin vi har, og hvordan vi spenner opp freseverktøyet.

På universalfresemaskinen kan vi bruke forskjellig freseverktøy og spenne det opp enten horisontalt eller vertikalt.

Vi skal se på disse måtene å spenne opp freser på -

oppspenning på horisontalfresedor oppspenning på endefresedor oppspenning i fresechuck oppspenning direkte på spindelnese

OPPSPENNING AV FRESER

Oppspenning på horisontalfresedor

Oppspenning på endefresedor

Oppspenning i chuck (skaftfreser)

Oppspenning på endefresedor, direkte på spindelnesen

Snitt av spindelnese: spindelen på en fresemaskin har standardisert konus

Vedlikehold Når du spenner opp en fres, må du passe på at den ikke får kast. Dersom fresen får kast, vil det for hver omdreining oppstå en bølge i den bearbeidede flaten. Det betyr at en fresetann får større belastning enn de andre, og at den blir fortere utslitt. Av denne grunn skal du alltid holde innvendige og utvendige konusflater rene og se til at ikke grader eller spon blir liggende igjen. En liten sponbit som er klemt fast mellom flatene på verk­ tøyet og arbeidsstykket, er nok til at fresen får kast.

Oppspenning på horisontalfresedor Freser med hull, for eksempel valsfreser og skivefreser, spenner vi som regel opp ved hjelp av en horisontalfresedor. Fresedorene er standardisert, og vanlige diametrer er 16, 22, 27, 32 og 40 mm.

150

FRESING

I den ene enden har fresedoren en konus og i den andre enden en lagerhylse som fungerer som et støttelager for den lange do­ ren. Vi fester fresedoren i spindelnesen med en trekkstang som går gjennom spindelen. Trekkstanga drar konusene sammen.

Vi løsner fresedoren ved å skru trekkstanga litt opp og banke litt forsiktig på enden med en myk hammer slik at konusen løsner. Fresedorringer. Til fresedorene hører en serie fresedorringer med forskjellig lengde. Når vi skal montere fresen, fjerner vi noen av ringene. Etterpå setter vi på så mange fresedorringer at det passer med tiltrekkingen av mutteren. Kile

For at fresen ikke skal slure på doren, bruker vi en kile.

Sørg for at delene alltid er rene og uten grader. Vær forsiktig så du ikke skjærer fingrene.

Støttelager. Når du monterer støttelageret, er det viktig at det ikke kommer for langt fra fresen. Da blir doren for lang, og det kan lett oppstå sperring og utbøying. Støttelageret er et glidelager, og du må sette det inn med fett på ytterflaten. Mutter. Monter fresen slik at omdreiningsretningen blir mot­ satt av tiltrekkingsretningen for mutteren. Still inn hastigheten på fresen slik at spindelen går tungt, og trekk mutteren godt til.

Når du trekker mutteren til, må støttelageret være montert, el­ lers kan fresedoren bøye seg. Støttelager

FRESING

151

Oppspenning på endefresedor Endefresedorer er også standardisert og har de samme diametrene som horisontalfresedorer. Det finnes flere typer endefresedorer, lange og korte. De kan ha litt forskjellig utseende med hensyn til festet av selve fresen, men i prinsippet er de like. Vi fester fresen til doren med en låseskrue, som vi trekker til med nøkkel. Endefresedorene har ofte knaster som passer inn i tilsvarende spor på fresen. Knastene virker som medbringere.

Husker du hva en medbringer er? Hvis ikke, gå tilbake til side 86. Endefresedoren blir festet med en trekkstang som går gjennom fresespindelen på samme måte som horisontalfresedoren.

En slik endefresedor kan vi spenne opp både vertikalt og hori­ sontalt, avhengig av hva slags type maskin vi har.

De ulike fresemaskinene i verkstedet kan ha ulik utforming på spindelneser og verktøykonuser. I en universalfresemaskin kan vi for eksempel spenne opp en endefresedor enten i vertikalhodet eller i den horisontale spindelnesen.

Oppspenning i fresechuck Fresechucker er mest brukt til oppspenning av pinnefreser.

Til en fresechuck hører det en serie spennhylser. De passer til pinnefreser av forskjellige dimensjoner. Fresechucker fester vi på samme måte som fresedorene, og vi bruker dem både til horisontalfresing og vertikalfresing.

Fresechuck

Oppspenning direkte på spindelnese Store endeplanfreser fester vi direkte på spindelnesen. En type spindelneser har utvendig styring og medbringere, og vi fester fresen med skruer. Andre typer har ikke styrekant på en-

Styrekant

Endeplanfres

152

FRESING

deflaten. Da må vi bruke en sentreringsdor når vi skrur fast fre­ sen.

Oppspenning direkte på spindelnesen bruker vi både til hori­ sontalfresing og vertikalfresing. Store endeplanfreser er mest brukt på store og kraftige frese­ maskiner. De er å få i mange størrelser og utforminger. De har stor avsponingseffekt, og som figuren til venstre, kan de ha mange utskiftbare vendeskjær.

Regler for oppspenning av freser

Kontroll av kast med måleur

• Pass på at fresedoren er godt festet med trekkstang gjennom fresespindelen. • Pass på at fresedorringene er rene og fri for grader. Dersom det er grader eller spon mellom ringene, kan doren bli spent skeivt fast, og det blir kast på fresen. • Freser som blir spent opp på horisontalfresedor, plasserer du så nær spindelnesen eller støttelageret som mulig. • La den frie enden være så kort som mulig når fresen er fritt oppspent. • Du bør kontrollere fresen regelmessig med et måleur for å se om den har kast. • Du må ikke trekke til eller løsne mutteren til horisontalfresedoren uten at støttelageret er montert.

Øvingsoppgave 2 Oppgaven løses som GRUPPEOPPGAVE med 2-4 elever i hver gruppe.

1 Hvordan vil dere spenne opp og frese dette arbeidsstykket for å få sidene A og B i 90° vinkel?

A

2 Hvordan vil dere gå fram for å få side C parallell med side A?

FRESING

153

3 Hvordan vil dere spenne opp og kontrollere at senterlinjen til alle hullene blir parallell med side D når de skal bores i fresemaskinen?

4 Det viser seg at det er blitt kast i fresen. Nevn mulige årsaker til dette.

REPETISJONSSPØRSMÅL

1 2 3 4 5

6 7 8

9 10

Hvilke to hovedmetoder for fresing bruker vi? Hva er en universalfresemaskin? Hva er et vertikalhode og hva brukes det til? Forklar akseretningene ved vertikalfresing og horisontalfresing. Nevn tre metoder som er vanlige for oppspenning av ar­ beidsstykker. Hvordan kan vi kontrollere om stikkekjeftene på maskinskruestikka er parallelle med fresebordet? Hvordan blir fresedorer holdt på plass i spindelnesen? Hvordan unngår vi at en fres slurer på en horisontal­ fresedor? Hvordan spenner du opp en pinnefres? Hvordan kan du kontrollere om en fres har kast?

Motfresing og medfresing Når vi velger omdreiningstall og mating, er det også viktig at fresens rotasjon og matebevegelsen går i riktig retning. Fresen kan enten rotere mot eller med materetningen til arbeidsstyk­ ket. Vi snakkker derfor om motfresing og medfresing.

Motfresing

Medfresing

154

FRESING

Motfresing Ved motfresing går matingen mot skjæreretningen til fresetennene.

Sponen blir tynnest i begynnelsen av skjæreoperasjonen og tyk­ kest der sponen skjæres løs.

Motfresing er den vanligste måten å frese på, fordi den kan gjø­ res i alle maskiner. Når vi motfreser, glir hver tann et øyeblikk mot arbeidsstykket før skjæretrykket blir så stort at eggen blir presset inn i materialet. Når eggen blir gnidd mot arbeidsstyk­ ket, blir den også fort slitt. Dermed får overflaten på arbeids­ stykket dårlig kvalitet.

Medfresing Ved medfresing går matingen den samme veien som skjæreretningen til fresetennene.

Ved medfresing unngår vi at eggen glir mot arbeidsstykket. Fre­ sen begynner umiddelbart å skjære spon, og overflaten får god kvalitet.

Medfresing krever stabile maskiner som ikke har slark mellom skruen og mutteren på fresebordet. I motsatt fall «klatrer» fre­ sen opp på arbeidsstykket. Da får vi så stor mating og så stort kutt at både fresen og arbeidsstykket blir ødelagt.

Fresemaskinene har i dag kompensering for slark ved matingsskruene, slik at medfresing kan brukes i de aller fleste fresemas­ kiner.

Skjæredata ved fresing Skjæredata for fresing er først og fremst data for mating og omdreiningstall. Antallet omdreininger per minutt er med på å be­ stemme skjærehastigheten.

Eksempel Figuren viser en endeplanfres av hurtigstål med diameter 50 mm. Den er innstilt på 150 r/min.

Skjærehastigheten blir: ir • d ■ n v =----------1000

5,14-50- 150 = 23,55 m/min 1000

FRESING

155

For en tilsvarende fres med vendeskjær er den anbefalte skjære­ hastigheten ca. 200 m/min. Da blir omdreiningstallet:

1000 • v 7T • d

1000-200 / • n =--------------- - 1270 r/min 3,14-50 Som du ser, kan vi faktisk kjøre åtte ganger fortere med hard­ metall. Derfor er det viktig å velge frestype og skjæredata ut fra den maskinutrustningen som finnes i verkstedet.

Mating Matingen er arbeidsstykkets bevegelse mot fresen.

Hver fresetann tåler et bestemt trykk. Dersom påkjenningen blir for stor, knekker tanna. Derfor oppgir vi matingen for freser i millimeter per tann (skjær).

Vi stiller inn matingen på fresemaskinene med hendler. Ma­ tingen er oppgitt i millimeter per minutt.

Fresen du ser nederst på side 154, har 12 tenner (z) og tåler en mating på 0,2 mm per tann når vi freser i bløtt stål. Matingen per omdreining blir: 0,2 • 12 = 2,4 mm Omdreiningstallet er 150 r/min, og matingen per minutt blir: 2,4 • 150 = 360 mm/min

Formelen for mating blir derfor: Nnin = Sz • Z ‘ n

der smin = matingen per minutt (mm/min) sz = matingen per tann (mm/tann) z - tanntallet i fresen n - omdreininger per minutt (r/min) Det er ikke mulig å angi helt nøyaktige verdier for skjærehastig­ het og mating. Både skjærehastigheten og matingen er nemlig avhengig av

-

materialet i arbeidsstykket materialet i fresen frestypen tanntallet i fresen kravet til overflatefinhet kjølemiddel

156

FRESING

Nedenfor ser du en veiledende tabell for mating ved fresing. Endeplanfres med utskiftbare skjær

Hurtigstålfreser Materiale

Valsfres

Endeplanfres

Skivefres

Pinnefres

Formfres

Hurtigstål

Hardmetall

0,07 0,06 0,05 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07

0,05 0,04 0,02 0,05 0,05 0,05 0,05 0,4

0,04 0,03 0,02 0,04 0,04 0,04 0,04 0,03

0,3 0,2 0,15 0,2 0,3 0,3 0,3 0,15

0,09 0,08 0,06 0,08 0,1 0,12 0,1 0,08

Mating mm/skjær

Stål inntil 700 N/mm2 Stål 700-850 N/mm2 Stål over 850 N/mm2 Støpestål Støpejern Rødmetall og messing Bronse Lettmetall-legennger

0,15 0,1 0,08 0,15 0,2 0,2 0,15 0,1

0,2 0,15 0,1 0,1 0,2 0,2 0,15 0,1

Øvingsoppgave 3 1 a Her ser du en valsfres med diameter 60 mm. Skjærehastig­ heten er 20 m/min. Regn ut omdreiningstallet til fresen. b Valsfresen tåler en mating på 0,1 mm per tann ved fresing i stål. Hvilken mating (per minutt) stiller du inn fresemaski­ nen på?

Grovfresing og finfresing Når vi skal velge skjærehastighet og mating, må vi ta hensyn til om vi skal grovfrese eller finfrese.

Grovfresing Når vi grovfreser, fjerner vi så mye materiale per tidsenhet som mulig. Vi utnytter da fresemaskinens kapasitet fullt ut, men uten å overbelaste den. Det gjør ikke noe om overflaten på ar­ beidsstykket blir litt grov, når vi bare lar det stå igjen litt til finfresingen.

Det er mest hensiktsmessig å kjøre med stor mating og forholds­ vis lav skjærehastighet ved grovfresing. Høy skjærehastighet krever større kraftforbruk, og belastningen på fresetennene blir svært stor dersom vi skulle arbeide med store skjærekrefter og stor skjærehastighet samtidig.

Fresen forsøker hele tiden å løfte opp arbeidsstykket, se skjærekreftene på figuren. Derfor er det viktig med stabil oppspenning

Når vi freser, kan det oppstå sperring. Årsaken kan være at oppspenningen er ustabil, det vil si at det er en lang friende på fresen eller arbeidsstykket, at oppspenningsverktøyet fjærer, osv. Den vanligste årsaken til sperring er imidlertid at vi kjører med for liten mating. Derfor er det spesielt gunstig med stor mating un­ der grovfresing.

Finfresing Vi finfreser arbeidsstykket for at det skal få nøyaktige mål og en fin overflate. For at resultatet skal bli bra, må verken maskinen, oppspenningsverktøyet eller arbeidsstykket gi etter. Vi må også

FRESING

157

kjøre slik at fresen går lett, det vil si skjærekreftene må være små. Derfor velger vi liten mating og høy skjærehastighet når vi finfreser.

Øvingsoppgave 4 Bruk tabell- og formelsamlingen når du løser disse oppgavene: 1 Denne fresen skal brukes til fresing i bronse. Finn: a matingen per tann b matingen per minutt c skjærehastigheten (grovfresing) d omdreiningstallet 2 Fresen til venstre skal brukes til å frese et kilespor i stål med strekkfasthet inntil 850 N/mm2.

Finn: a matingen per minutt b skjærehastigheten (finfresing) c omdreiningstallet Med strekkfasthet mener vi hvor stor belastning materialet tåler før det får brudd. Se også Materiallære i boka «Sammenføyningsmetoder»

3 Med denne fresen skal du finfrese støpejern (HBS>200).

Finn: a matingen per minutt b skjærehastigheten c omdreiningstallet

Øvingsoppgave 5 Oppgavene nedenfor bør løses som gruppeoppgave, for eksem­ pel av to og to elever. En av elevene tar utgangspunkt i en hurtigstålfres, og den andre eleven i en hardmetallfres. Etterpå sam­ menlikner dere resultatet og diskuterer hva som er viktig når en skal velge hurtigstål eller hardmetall.

Drøft deretter resultatene i klassen. 1 En fres har en diameter på 50 mm. Den skal brukes til fresing av stål med strekkfasthet inntil 850 N/mm2. Regn ut omdreiningstallet og matingen per minutt.

2 Du skal frese et stål med strekkfasthet over 800 N/mm2 med en fres som har diameteren 40 mm. a Velg en passende hardmetallkvalitet: P, M eller K. b Velg et passende omdreiningstall og mating per minutt.

158

FRESING

3 I et arbeidsstykke av stål med strekkfasthet inntil 700 N/mmI2, skal det freses et spor. Fresen har 20 tenner (z = 20) og en diameter på 85 mm.

Finn: a skjærehastigheten b matingen per tann b omdreiningstallet c matingen per omdreining d matingen per minutt

Delingsfresing Når vi skal spenne opp eller dele omkretsen på et arbeidsstykke nøyaktig, bruker vi delehoder av forskjellige typer. Eksempler på delingsfresing er fresing av tannhjul, firkanter og sekskanter på skruehoder.

Vi kaller det delehode fordi arbeidsstykket kan vris rundt i for­ skjellige inndelinger. På den måten kan omkretsen på arbeids­ stykket bli frest i nøyaktig like deler

Eksempel på delingsfresing

Den vanligste typen er universaldelehodet.

Oppspenning med delehode Når vi bruker oppspenning med delehode, blir arbeidsstykket spent opp mellom et delehode og en bakdokke på samme måte som det kan spennes opp mellom en spindeldokke og en bak­ dokke i dreiebenken. Delehodet og bakdokka blir skrudd fast på fresebordet slik du ser av figuren.

Senterspiss, side 86

I delehodet kan vi montere senterspiss eller skru fast chuck. For å støtte opp doren eller arbeidsstykket i enden må vi altså bruke en bakdokke. Den har et pinolrør med en senterspiss som vi kan stramme til. For å unngå at arbeidsstykket blir bøyd, og at det blir vibrasjo­ ner i maskinen, støtter vi opp arbeidsstykket med en støttebukk som likner en liten jekk. Den skrur vi fast på fresebordet og stil­ ler i høyden.

FRESING

159

Delehode Før vi ser på hvordan delingsfresing foregår, må vi vite hvordan delehodet er oppbygd.

Inne i delehodet er det en snekkeutveksling. Hoveddelene i snekkeutvekslingen er en snekkeskrue med sveiv og et snekkehjul som står i forbindelse med chucken. Utvendig ser vi bare chucken og en deleskive eller en hullskive.

Snekkeutvekslingen er vanligvis 40:1. Det vil si at 40 omdrei­ ninger på sveiva (snekkeskruen) gir 1 omdreining på arbeids­ stykket (snekkehjulet). Skal vi frese en firkant, får vi 40/4 = 10 omdreininger. Det vil si at vi må sveive ti ganger for hver flate som skal freses.

Delingsmetoder Vi skal se på to måter å utføre delinger på med universaldelehodet:

- direkte deling - indirekte deling

Direkte deling Direkte deling er en enkel og sikker delingsmetode som passer best når vi skal frese få delinger, for eksempel firkanter eller sekskanter. Vi slippper da å telle omdreininger på sveiva hele tiden, og unngår feil og avvik. Vi deler inn etter en deleskive som står på spindelen eller chucken til delehodet. Det kan være en hullskive eller en fortannet deleskive (se figuren). En slik deleskive kan ha forskjel­ lige delinger, men vanligst er 24 delinger (spor).

Eksempel Vi skal frese en sekskant. Først regner vi ut hvor mange sporavstander vi må ha:

Antallet spor på deleski va = 24 = 4 sporavstander Delingen vi ønsker 6 Vi låser fast deleskiva (A) i spor 1 med låsehendelen (B) og fre­ ser den første flaten. Deretter sveiver vi fram fire sporavstander og låser deleskiva fast i spor 5.

Direkte deling

Med direkte deling kan vi gjøre delingene 2, 3,4, 6, 8,12 og 24, fordi 24 er delelig med alle disse tallene.

160

FRESING

Indirekte deling Snekkehjulet i delehodet har vanligvis 40 tenner. Det vanligste utvekslingsforholdet i delehodet er derfor 40 :1. For at arbeids­ stykket skal gjøre én omdreining, må vi dreie sveiva 40 ganger, og vi får denne regelen:

Har vi færre enn 40 delinger, blir det alltid mer enn én omdreining. Har vi flere enn 40 delinger, får vi alltid mindre enn en hel omdreining.

Eksempel 1 a Et tannhjul med 28 tenner får dette utvekslingsforholdet: 40 1 12 , . . -----= 1------ omdreininger 28 28 b For et tannhjul med 86 tenner får vi:

40 20 ... -----=------ omdreininger 86 43

For å få en helt nøyaktig del av én omdreining på sveiva må vi bruke hullskiver. Det følger med to-tre hullskiver til hvert delehode.

Før vi går videre med eksempelet over, skal vi se nærmere på hvordan hullskivene fungerer.

Hullskivene har flere hullsirkler med påstemplede tall. Tallene forteller hvor mange hull det er i en sirkel. Vi monterer hullskiva bak delesveiva. I enden av håndtaket på delesveiva er det en kule. Når vi trekker ut kula, kan vi sveive.

HULLSIRKLER

Skive 1

Skive 2

Skive 3

15 16 17 18 19 20

21 23 27 29 30 33

37 39 41 43 47 49

Vi kan regulere lengden på delesveiva ved å løsne en låsemutter. Lengden på delesveiva er avhengig av hvilken hullsirkel vi bruker.

_

Vi har for eksempel et delehode med tre deleskiver. Hver deleskive har seks hullsirkler med fra 15 til 49 hull (se tabellen). Vi skal se på hvordan vi velger passe deleskive og hullsirkel:

Eksempel 2 Dersom vi skal frese et tannhjul med 40 tenner, får vi: 40 = 1 . omdreining ... ----40

Det betyr at vi må sveive én omdreining for hver tann vi skal frese.

FRESING

161

Eksempel 3 Vi skal frese et tannhjul med 30 tenner: 40 __ T 10 30 30

Dersom vi velger en hullsirkel med 30 hull, betyr det at vi må sveive én hel omdreining pluss ti hullavstander i hullsirkel 30. Slik stiller vi inn delingsviserne (se figuren): Still utgangsviseren rett opp ved hullet (30). Still stoppviseren slik at du kan flytte 10 hullavstander. Deretter låser du den inn­ byrdes avstanden mellom viserne, vanligvis med en skrue.

Etter hver innstilling må du huske på å trekke med viserne slik at utgangsviseren stopper mot delestiften.

Bruk alltid så stor hullsirkeldiameter som mulig, da er det let­ tere å sveive.

Så går vi tilbake til EKSEMPEL 1 a (side 160). Her har vi et 12 tannhjul med 28 tenner. Utvekslingsforholdet er 1-----, altså 1 28 12 hel omdreining og ----- omdreining. 28 Ingen av de tre hullsirklene har 28 hull. Derfor er det enklest å forkorte brøken så langt som mulig, slik:

12 _ 3 28 7 Vi har heller ikke en hullsirkel med sju hull, derfor utvider vi brøken igjen til den får en nevner som svarer til antallet hull i en av hullsirklene vi har:

Skive 2:

= 7-3

o, •

t.

9 (= hullavstander) 21 (= hullsirkel)

3 • 7 _ 21 (= hullavstander) 7-749(= hullsirkel)

Som du ser, kan vi bruke både skive 2 og skive 3.

162

FRESING

Siden det er lettest å sveive i den største hullsirkelen, velger vi skive 3 med hullsirkel 49. Svaret blir derfor:

1 omdreining + 21 hullavstander i hullsirkel 49 j ? ! Tannhjulet i eksempel 1 b har 86 tenner. Finn utvekslin­ gen på samme måte som i eksempel 1 a.

Delingstabell Til delehodet følger det med forskjellige tabeller, blant annet en tabell for indirekte deling. I disse tabellene kan vi lese av antall omdreininger og hullavstander for delesveiva direkte. Vi finner også hvilke hullsirkler vi skal velge.

Det er altså ikke nødvendig å regne ut utvekslingen. Men de beregningene vi har utført foran, gjør det lettere for deg å forstå tabellene.

I tabellen under er det mulig å oppnå alle delinger inntil 50 med indirekte deling. Du ser også at ved delinger over 40 blir det mindre enn en hel omdreining på delesveiva. De delingene over 50 som mangler, kan deles bare med differensialdeling, en delingsmetode vi ikke skal gjennomgå her.

Forkortingene i tabellen:

D = delingen vi ønsker O = antallet hele omdreininger H = hullsirkel Ha = antallet hullavstander

D

O

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

20 13 10 8 6 5 5 4 4 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1

H

Ha

18

6

18 49

12 35

18

8

33 18 39 49 18 20 17 18 19

21 6 3 42 12 10 6 4 2

21 33 23 18

19 27 17 12

D

25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47

O i 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

H

Ha

D

20 39 27 49 29 18 31 20 33 17 49 18 37 19 39

12 21 13 21 11 6 9 5 7 3 7 2 3 1 1

41 21 43 33 18 23 47

40 20 40 30 16 20 40

48 49 50 52 54 55 56 58 60 62 64 65 66 68 70 72 74 75 76 78 80 82 84

O

H

Ha

18 49 20 39 27 33 49 29 18 31 16 39 33 17 49 18 37 15 19 39 20 41 21

15 40 16 30 20 24 35 20 12 20 10 24 20 10 28 10 20 8 10 20 10 20 10

Øvingsoppgave 6 1 Vi skal frese en trekant, en åttekant og et palhjul med 12 ten­ ner. Deleskiva har 24 spor. Regn ut hvor mange sporavstan­ der vi må flytte deleskiva for hver flate eller tann vi freser. 2 Arbeidsstykkene til venstre skal freses. Bruk direkte deling. Hvor mye må deleskiva dreies for hver deling? Deleskiva har 24 spor.

FRESING

163

3 På hullskiva under dreier vi delesveiva 10 hullavstander for hver tann vi freser. Hvor mange tenner får tannhjulet som vi freser? Delehodet har utvekslingen 40 :1.

z = 16

4 Finn antallet hele omdreininger på delesveiva, antallet hull­ avstander og den største hullsirkelen når du skal frese tann­ hjulet til venstre. Bruk hullsirklene i en tabell- og formelsam­ ling. 5 De fire tannhjulene er støpt, og skal ha freste tenner. Finn for hver av tannhjulene: - antall hele omdreininger - antall hullavstander - hullsirkel

Vinkeldeling Når vi dreier arbeidsstykket med delehodet et bestemt antall grader, kaller vi det vinkeldeling. Vi bruker delehodet på den samme måten som ved indirekte deling.

Én omdreining av arbeidsstykket = 360°. Én omdreining av delesveiva dreier arbeidsstykket 9°, fordi

360 _o 40

------------ — y

Dersom arbeidsstykket skal dreies 1°, må delesveiva dreies -i-

omdreining. Vi utvider brøken -i- slik at nevneren blir et tall som svarer til antallet hull i en av hullsirklene, for eksempel hullsirkel 27. 1-3 = 3 9-3 - 27

Svar. Det vil si 3 hullavstander i hullsirkel 27.

164

FRESING

Eksempel Hvor mange omdreininger må vi dreie delesveiva når vi skal ha en vinkeldeling på 12°?

For 1° må delesveiva dreies -i- omdreining. For 12° må delesveiva dreies

1 12 1 3 ... 12 • — =-----= 1 — omdreining 9 9 9____________

Vi bruker hullsirkel 27 og får: 3-3 = 9 9-3 27 Svar: 1 hel omdreining og 9 hullavstander i hullsirkel 27.

Øvingsoppgave 7 1 Hvor mange omdreininger må du dreie delesveiva når du skal ha disse vinkeldelingene: a 27° b 30° c 65°

2 I en aksel skal du frese to kilespor. Hvor mange omdreinin­ ger må du dreie delesveiva når vinkelen mellom kilesporene skal være 45 °?

3 a Mellom sporene på skiva under skal det være 142°. Bruk tabell- og formelsamlingen og finn hvor mye deleskiva må dreies. b På skiva skal du også frese en flate som på figuren. Hvor mye må du dreie deleskiva når du har frest det siste sporet? 142°

SLIPING

165

4 På enden av en spindel skal det freses to flater. Vinkelen mel­ lom flatene skal være 78°. Hvor mye må delesveiva dreies?

REPETISJONSSPØRSMÅL

Forklar motfresing og medfresing. Hvordan oppgir vi matingen for fresing? Hva er forskjellen mellom grovfresing og finfresing? Hva er et delehode? Hva er delingsfresing? Når bruker vi direkte deling? Hva menes med utvekslingen 40 :1 på et delehode? Hvordan er regelen for delingsfresing over og under 40 delinger? 7 Hva mener vi med vinkeldeling?

1 2 3 2 3 4 5 6

I

Sliping Mål Når du har gjennomgått dette kapitlet, skal du

• kunne verneregler i forbindelse med sliping • vite hvordan du skal beskytte deg mot slipestøv • kunne bruke slipeskiver og vinkelsliper riktig

• kunne montere og demontere slipeskiver • kjenne til oppbygningen av slipeskiver • kjenne til andre slipemetoder

168

SLIPING

Sliping er en svært gammel teknikk. Tradisjonelt har det vært vanlig å slipe både verktøy og maskindeler for å få stor nøyak­ tighet og fin overflate på arbeidsstykkene.

I dag er det i mindre grad nødvendig å slipe maskindeler i verk­ stedet. Det kommer av at vi har fått mer moderne verktøymaski­ ner, bedre stålkvaliteter og bedre skjæreverktøy. I dag er derfor mye sliping erstattet av andre bearbeidingsteknikker som er like eller mer nøyaktig og har lavere produksjonskostnader. Verktøysliping er det også mye mindre av, fordi vi helst bruker vendeskjær.

Slipemaskiner og vernetiltak Slipemaskiner er farlige maskiner og må brukes med omtanke. Det skyldes at de kjører med så stor hastighet (30-90 m/s). Det er svært lett å skade seg under slipeprosessen. Brudd på for ek­ sempel en slipeskive kan føre til store skader på operatøren, skader som i verste fall kan føre til døden. Derfor er det viktig at du nøye følger disse vernereglene når du sliper:

• Slipeskiver skal alltid være skjermet med vernedeksel. • Unngå støt og slag på skiva. • Olje på golvet er farlig fordi du kan gli og falle. Husk at alle har like stort ansvar for at maskiner og utstyr er i orden.

Når du sliper, er det viktig å bruke verneutstyr. • Hørselsvern Sliping fører ofte med seg støy som gradvis svekker hørselen. Bruk hørselsvern og unngå hørselsskader.

• Briller Det er lett å få sprut i øynene når vi sliper. Sprutskader kan føre til nedsatt syn eller alvorlig skade på øynene. Hvis ma­ skinen ikke er utstyrt med sprutdeksel, må du bruke briller eller ansiktsskjerm. Husk: Bruk briller uansett hva du skal slipe og hvilken ma­ skin du skal slipe med.

Slipeskiver har så stor hastighet at slipepartiklene treffer øyet med en hastighet på 30-40 meter i sekundet. Når du sliper materialer som blir glødende, vil slipepartiklene i tillegg brenne seg fast på øyet.

Vinkelslipere har for eksempel en skjærehastighet på 80-90 m/s. • Arbeidshansker Når du bruker arbeidshansker, unngår du fingerskader. Du må ikke berøre slipeskiva og ikke ta i et arbeidsstykke som er blitt oppvarmet under slipingen. Bruk arbeidshansker, da unngår du disse skadene.

SLIPING

169

• Vernesko Det er fort gjort å miste noe ned på foten. Bruk derfor verne­ sko.

• Åndedrettsvern Når vi sliper, blir det støv og partikler i lufta. Det letteste slipestøvet svever fritt i lufta, mens tyngre støv og partikler etter hvert faller ned.

Dersom avsuget på slipeutstyret ikke er godt nok, eller det ikke er teknisk mulig å bruke avsug, må du bruke åndedretts­ vern (filter eller maske). Det er spesielt viktig når du bruker vinkelsliper. Etter kort tids sliping uten bruk av åndedretts­ vern vil du merke at nesen og halsen tettes igjen. Dette slipestøvet er helsefarlig og kan føre til forgiftning og varige skader i for eksempel lungene, nyrene, leveren eller nervesystemet. Det er vanlig med to typer åndedrettsvern: - støv-/filtermaske for engangsbruk - støv- og gassfiltermaske med utskiftbart filter

Maske for engangsbruk Engangsmasken beskytter mot grovere støvpartikler, men er ikke god nok mot helsefarlig støv og gasser.

Maske for engangsbruk

For at masken skal være så effektivt som mulig, må du forme den godt til rundt munnen og neseryggen. Når masken etter hvert blir tett av partikler, må du bytte den.

Maske for støv og gass Disse filtermaskene kaller vi også halvmasker. De kan skaffes med mange forskjellige filtre som beskytter mot støv, damp og giftige gasser, for eksempel lim og løsemiddel.

- Støvfilteret er et stoffilter. Støvpartiklene blir sittende igjen i filteret, og som andre filtre må det skiftes når det begynner å bli tett. Det merker du fordi det blir tyngre å puste. - Gass-/støvfilter blir brukt mot damp og gasser og er fylt med aktivkull som er spesialbehandlet. Gass- og dampmolekylene blir holdt tilbake i filterets aktive kullmasse.

Støvfilter

Halvmaske

Gass-støvfilter

170

SLIPING

Slipemaskiner En slipemaskin er gjerne utstyrt med to slipeskiver og blir brukt til sliping av verktøy og andre stålgjenstander, som skal slipes for frihånd. Vær klar over at alle slipemaskiner skal ha en selvlåsende mut­ ter på spindelen. Det vil si at høyresiden på slipemaskinen skal ha høyregjenger, og venstresiden skal ha venstregjenger. Da vil mutterne stramme seg til og ikke bli skrudd ut når slipemaski­ nen er i drift.

Mutterne skal alltid trekkes til mot spindelens omdreiningsretning. Golvslipemaskinen er størst. Den kan ha slipeskiver med en diameter på opptil 300-350 mm, og blir brukt til grovere og tyn­ gre sliping.

Golv slipemaskin

Benkeslipemaskin

Benkeslipemaskinen er en lettere maskin. Den kan ha skiver med diameter opptil ca. 200 mm, og brukes til finsliping av verktøy o.l. Slipeskivene er montert direkte på motorakselen. De to slipeskivene er beregnet på henholdsvis bløte og harde materialer. For å få et vellykket resultat er det svært viktig at vi bruker riktig skive. Vi må for eksempel ikke grovslipe med en skive som er beregnet for finsliping. Slipemaskinene er utstyrt med forskjellig verneutstyr:

• Deksel Slipeskiver skal være innkapslet i et platedeksel for at den som sliper, skal være beskyttet mot slipesprut og mot at skiva kan gå i stykker. Det er ikke tillatt å fjerne et slikt deksel.

Slipemaskin med støvsekk

• Avsug Det blir slipestøv når vi sliper. Slipemaskiner bør derfor ut­ styres med avsug. Avsuget kan være en vifte med en sekk som støvet samler seg i, men dette er ikke tilstrekkelig. Derfor bør slipemaskiner koples til avsug som trekker støv og slipepartikler ut av rommet. Det er påbudt med godkjent avsugingsanlegg i egne avsugingsrom.

SLIPING

171

• Anlegg Foran hver slipeskive er det et anlegg. Når vi sliper, støtter vi arbeidsstykket på det. Før vi begynner å slipe, må vi se at an­ legget står så nær skiva som mulig, og at det er godt tilskrudd. Etter hvert som vi sliper, blir skiva slitt, og den blir mindre. Da må vi etterstille anlegget. Maksimal avstand mellom slipeskiva og anlegget bør ikke være større enn 2 mm.

Anlegg

Dersom det er for stor klaring (over 2 mm), kan verktøy eller arbeidsstykker kile seg fast mellom skiva og anlegget. Da kan skiva sprekke og en farlig situasjon oppstå. Si fra til læreren hvis klaringen er for stor og sørg for at anlegget blir etterstilt.

Vinkelsliperen Vinkelsliperen er etter hvert blitt nærmest et altmuligverktøy til sliping og kapping av de fleste materialer.

Vinkelslipere finnes i flere størrelser, med elektromotor eller luftmotor.

Vinkelsliper

Vanligvis blir det levert standardskiver til sliping og kapping med 16 mm og 22 mm hull. Slipeskiveneer5-8mmtykke. Kappeskivene er 2,5-6 mm tykke. Slipe- og kappeskiver er opp­ bygd med innstøpt fiberarmering.

Vinkelsliperne arbeider med en skjærehastighet på 70-90 m/s. Skjærehastigheten er angitt på skivene som MAX SPEED, og skal overholdes.

Vinkelsliperen må være i god stand, og skiva skal ikke presses unødig hardt, vekten av maskinen er nok. Slip i 20 sekunder, og kjør så frigang i 10 sekunder slik at motoren blir avkjølt.

ObsB • Du må alltid trekke ut stikkontakten når du skal skifte skive på vinkelsliperen. Da kan ikke slipemaskinen starte mens vi skifter skive.

Å skifte skive på vinkelsliperen

Montering av slipeskiver

172

SLIPING

• Bruk ikke kappeskive som slipeskive. Det er farlig! Kappeskiva kan eksplodere, og bitene blir slynget ut med en hastig­ het på 70-90 m/s. • Nedslitte skiver har mindre diameter, og selv om skiva passer inn i en mindre maskin, må den ikke brukes da maskinen er beregnet for høyere hastigheter.

Diamantkappeskive Diamantkappeskiver bruker vi til å kappe særlig harde materia­ ler og til å utføre spesielt raskt slipearbeid. Vi kapper lett natur­ stein, sement, betongstein, fliser, eternitt osv. med disse ski­ vene. Rundt skjærebanen sitter det segmenter av industridiamanter som er armert fast i et stålnett. Diamantkappemaskin. Her er en type med avsugshette og sugeslange for tilnærmet støvfri sliping

Slipe- og kappeskiver for vinkelsliper Kvalitetsbetegnelsene nedenfor er i henhold til ISO- og FEPAnormer. (FEPA = Europeiske slipemiddelprodusenters for­ ening.)

STANDARD SLIPESKIVER (NAVRONDELLER) FOR STÅL A24/30P

Universalskive, hurtig avvirkning for bruk i konstruksjonsstål, edelstål og legert stål. JERNFRI

A30PHP

Meget hurtigavvirkende skive for høylegert stål som for eksempel Cr.Ni-stål. JERNFRI

A30S

Skive for hard sliping i skipsplater, støpegods, sveisesømmer, osv. God avvirkning. JERNFRI

A24/30T

Den hardeste standardkvaliteten, svært lang levetid. Svært godt egnet til gradsliping av sveisesømmer.

C30T

For stein, betong, gråjern, ikke-jernholdig materiale.

A30/36V

Kappeskive med forsenket nav (2,8 mm tykk), godt egnet for tynnveggede materialer.

STANDARD KAPPESKIVE FOR STÅL FZ 37 A36P-BF41

Løs hurtigavvirkende skive for harde materialer, for vanskelig kapping i en del støpegodstyper, og rustfrie og syrefaste materialer. JERNFRI

FH35 A30S-BF41

Universalskive for alle typer konstruksjonsarbeid. Middels krevende profilkapping.

FZ35 A30S-BF41

Som FH35, men 3,1 mm tykk. Brukes der man ønsker en mer stabil skive med større livslengde.

FH38 A36S-BF41

Universalskive. JERNFRI. Svært anvendelig til rustfrie og syrefaste materialer.

FZ39 A30T-BF41

Tykkere og hardere enn FH38. Særlig anvendelig for vanskelige arbeider som for eksempel containerbygging o.l. Svært stabil skive i blant annet høyfrekvensmaskiner.

FD40 FH40 FZ40 A30V-BF41

Den hardeste skiven. Svært høy kvalitet og lang levetid. Leveres i 3 tykkelser: 2,2- 2,5- og 3 mm. Maskin og materiale avgjør hvilken tykkelse som passer best.

SLIPING

173

Øvingsoppgave 1 Hva er denne kappeskiva beregnet for: FH 35/A30S-BF 41?

Slipeskiver Montering og prøving av slipeskiver Dersom man bryter verne- og sikkerhetsreglene og/eller mon­ terer slipeskivene feil, kan man lett skade seg når man sliper. Vi har tidligere sett på hvilke verneregler som er viktige ved sli­ ping. Vi skal nå se på hvordan vi monterer slipeskivene riktig. Slik gjør du: Først må du kontrollere at strømmen er koplet fra, enten ved at stikkontakten eller sikringene er tatt ut. Heng opp en melding på sikringstavlen som sier hvorfor sikringene er fjernet. Hvis du ikke gir beskjed, kan det hende at en annen i verkstedet setter dem inn igjen.

Før vi monterer nye slipeskiver, tar vi en klangprøve for å kon­ trollere om slipeskiva er hel og tørr. Sprekker i skiva er vanske­ lige å se med bare øyet. Vi holder slipeskiva i hullet (se figuren) og slår lett på den med en treklubbe, et trestykke e.l. Dersom skiva er feilfri, hører du en metallisk klang. Er det derimot en sprekk i skiva, hører du omtrent den samme lyden som når du slår på en sprukken tallerken. Det er viktig at slipeskivespindelen ikke har større omdrei­ ningstall enn det slipeskiva er beregnet for. Vi må derfor vite hva som er tillatt skjærehastighet for slipeskiva. På siden av skiva er det et elastisk mellomlegg av vinyl eller papp. Her fin­ ner vi maks. tillatt hastighet.

På mellomlegget står også dimensjonene på slipeskiva og slipeskivas hardhet.

Eksempel 300 mm Diameter

X

30 mm Tykkelse

50 mm Hullstørrelse

På hver side av slipeskiva monterer vi en klembrikke. Den må ikke være mindre enn 1/3 av diameteren på skiva. Slipeskive

Klembrikker

Mutter

J-— Spindel Foring av plast eller bly

Etiketter (mellomlegg)

Montert skive

174

SLIPING

Slipeskiva skal gå lett inn på spindelen på slipemaskinen. Vi må ikke slå eller på noen måte presse skiva inn. Det skal ikke være slark mellom skive og spindel. Slipeskiver leveres ofte med løse plastforinger. Foringen settes i hullet til skiva dersom hullet ikke passer til spindelen. Dermed blir det god pasning mellom skiva og spindelen. Trekk til den venstregjengede mutteren slik at skiva sitter godt fast. Den må ikke trekkes til for hardt, da kan det bli farlige spenninger i slipeskiva. Hold imot med skrunøkkel eller et tre­ stykke.

Mutteren skal alltid skrus mot spindelens omdreiningsretning

Venstregjenger

Høyregjenger

Når slipeskiva er montert, stiller vi inn anlegget med maks. 2-3 mm klaring alt etter hvor stor slipeskiva er.

Før du starter slipemaskinen, må du se nøye etter at det ikke ligger verktøy igjen på maskinen. Når først dekslene er av, er det lurt samtidig å rengjøre maskinen og fjerne slipestøv. Når du har tatt disse forholdsreglene, kan du starte maskinen. Gjør det til fast regel at du går til siden for skiva når du starter slipemaskinen.

Oppbygningen av slipeskiver Vi har sett på hvilke regler vi må følge når vi monterer slipeski­ ver. Men for å slipe riktig er det også viktig å vite hvordan slipeskivene er bygd opp, og hvordan slipeprosessen foregår.

En slipeskive består av utallige små slipekorn. De ligger sam­ menpakket i et bindemiddel og utgjør et skjæreverktøy. Mel­ lom slipekornene er det små luftrom, luftporer, som fungerer som sponrom når vi sliper.

Den prosentvise fordelingen kan være slik: Glødende materiale og rester av slipekorn og bindemiddel

Forstørret bilde av strukturen i en slipeskive

Slipekorn.............................. 35% Bindemiddel.........................25% Luftporer.............................. 40%

SLIPING

TYPER AV SLIPEMIDDEL Korund (Aluminiumsoksid): Dette slipemidlet blir brukt til sliping av de aller fleste ståltyper. Det blir brukt til bløtt stål, til herdet stål og til støpestål. Slipemidlet merkes med bokstaven A på slipeskivene. Silisiumkarbid: Brukes til sliping av støpejern, hardmetall, kopperlegeringer og ikke-metalliske stoffer. Slipemidlet merkes med bokstaven C på slipeskivene. Diamant: Diamant er det hardeste av alle slipemidler og blir brukt til sliping av hardmetall, stein, betong, porselen og keramiske gjenstander. Det er mest syntetisk diamant som blir brukt og slipeskivene merkes med SD. Ekte diamant merkes med D.

175

Slipekornene river løs spon på samme måte som tennene på en fil gjør det, men med mye større hastighet (ca. 30 meter per se­ kund). Glødende spon, slipekorn og bindemiddel blir slengt ut.

Det er flere forhold som bestemmer egenskapene til slipeskiva: -

slipemidlet kornstørrelsen bindemidlet hardhetsgraden strukturen

Slipemidlet kan være naturlig eller kunstig (syntetisk). Natur­ lige slipemidler er kvarts, smergel og diamant. I dag bruker vi nesten bare kunstige slipemidler, for eksempel silisiumkarbid og korund. De kunstige slipemidlene er mer ensartede og renere enn de naturlige. Vi velger slipemiddel etter hva slags materiale det er i arbeids­ stykket. Slipemidlet må være hardere enn det materialet som skal slipes.

Kornstørrelse. Slipemidlet blir sortert (siktet) slik at kornene får ulik størrelse. Vi graderer kornstørrelsen etter en internasjo­ nal standard med nummer fra 10 til 600. Grove slipekorn har lave nummer, for eksempel 10, og fine slipekorn har høye num­ mer, for eksempel 500 og 600. De fineste kornene har pulver­ form.

Regel: Kornstørrelse 16

Sikt med 16 masker per tomme

Vi bruker grove korn til - grovsliping - sliping av myke og seige materialer

Vi bruker fine korn til - finsliping - harde og sprø materialer

Husk at en finkornet skive utvikler mer varme enn en grovkor­ net skive.

Bindemidlet virker som lim og holder slipekornene sammen. Vi skiller mellom organisk bindemiddel (linolje, gummi, har­ piks), mineralsk bindemiddel (vannglass) ogkeramisk binde­ middel (leire eller kaolin). Keramisk bindemiddel blir mest brukt. Slipeskivene blir brent ved høy temperatur. Da smelter binde­ midlet og slipekornene blir limt sammen over hele skiva.

Hardheten til slipeskiva er avhengig av styrken i bindemidlet, det vil si den evnen bindemidlet har til å holde på kornene. Det er altså ikke hardheten i slipemidlet som bestemmer hardheten til skiva.

176

SLIPING

Hardheten blir vanligvis angitt med store bokstaver Grad

Bokstaver

Meget løs

ABCDEFG

Løs

HUK

Middels

LMNO

Hard

PQRS

Meget hard

TUVWXYZ

Hardheten avgjør hvor slitt kornene blir, og hvor stort slipetrykk som må til, før kornene blir revet løs og slipper fram nye korn. At en slipeskive er hard, vil si at bindemidlet i skiva har stor styrke til å holde på kornene. I løse slipeskiver blir kornene fort revet ut når de blir slitt og nye skarpe korn kommer fram.

Jo hardere materialet som skal slipes, er, desto bløtere skal skiva være. Da er vi sikret skarpe korn hele tiden. Regel: Vi bruker en hard slipeskive til bløtt materiale. Vi bruker en løs slipeskive til hardt materiale.

Strukturen (kornspredningen) sier oss hvor tett slipekornene sitter i bindemidlet, det vil si avstanden mellom kornene. Vi skiller mellom tett, middels og åpen struktur.

Strukturen blir angitt med tall fra 0 til 14, der det laveste tallet angir den tetteste strukturen.

I en åpen struktur er luftporene store. Jo større avsponingen skal være, desto mer åpen må strukturen være for at sponene skal få plass i porene. Vi bruker skiver med tett struktur når vi grovsliper støpte deler av støpejern. Middels struktur passer til verktøysliping, åpen struktur passer til bløte materialer.

Skjærehastighet Vi oppgir skjærehastigheten for slipeskiver i meter per sekund (m/s), mens den for annen sponskjærende bearbeiding, for ek­ sempel boring og dreiing, blir angitt i meter per minutt. En van­ lig skjærehastighet for sliping ligger på mellom 30-35 m/s.

Strukturen i en slipeskive

Når vi skal regne ut skjærehastigheten for sliping, bruker vi for­ melen: it

• d • n

1000 • 60

der v k = d n -

(m/s)

skjærehastigheten for skiva (i m/s) pi = 3,14 diameteren på slipeskiva i millimeter omdreiningstallet for slipeskiva (r/min)

SLIPING

177

Eksempler 1 En slipeskive med diameter 200 mm roterer med et omdrei­ ningstall på 3000 r/min. Finn skjærehastigheten. ,

3,14-200-3000

.

.

Løsning: v = —-------------------- = 31,4 m/s 1000 • 60 ------------2 En slipeskive har en skjærehastighet på 28 m/s. Diameteren er 350 mm. Finn omdreiningstallet. Tn

1000 -60-72

■

Løsning: v =----------------IT • d

1000-60-28 n„o . . v =------------------- = 1528 r/min 3,14-350 ----------------

Øvingsoppgave 2 Gruppeoppgave - jobb to og to 1 Ta for dere en slipemaskin og mål diameteren på slipeskiva. Noter deretter hastigheten på motoren. a Regn ut skjærehastigheten for slipeskiva.

Skru opp mutteren og ta av klembrikken på slipeskiva. Finn den maskimale skjærehastigheten på etiketten, og sammenlikn med ditt eget svar. b Hva er årsaken dersom skjærehastigheten som dere har regnet ut, ikke stemmer med det som står på etiketten?

2 En slipestift med diameter 20 mm skal ha en skjærehastighet på 30 m/s. Hvor stort omdreiningstall må den gå med? 3 Hva betyr dette:

200X30X25 30 m/s

Avretting og skjerping av slipeskiver

Trinser til stjerneavretter

Etter hvert som alle de skarpe hjørnene på slipekornene blir slitt og avrundet, begynner slipeskiva å slipe dårligere. Det fører til større friksjon og varmeutvikling, og det kjennes ut som om slipeskiva er blitt hard. Da er tiden inne for å bruke en avretter slik at de gamle kornene løsner og nye, skarpe korn kommer fram. Vi sier at vi «skjerper» skiva.

Vi bruker en stjerneavretter til å skjerpe slipeskiva. Den består av flere taggete stjerneliknende ståltrinser som roterer lett i en holder.

Avretting med stjerneavretter

Hold stjerneavretteren godt med begge hender og før den bort­ over anlegget på tvers av skiva. Da blir de slitte slipekornene revet løs, og nye, skarpe slipekorn kommer fram.

178

SLIPING

Avretting og dreiing av slipeskiver Slipeskiver som skal finslipe verktøy og liknende, må avrettes med en diam antavretter. Stjerneavretteren gjør skiva skarp, men urund. For å gjøre skiva rund igjen bruker vi diamantavretteren.

Diamantavretteren føres fram og tilbake på slipeskiveanlegget. Diamantene er så harde og skarpe at skiva nærmest blir dreid. På den måten får vi vekk kast og urundheter i slipeskiva og det er første betingelse for all verktøysliping og finsliping.

Slipestifter

Slipestifter

For å kunne slipe på steder der det er vanskelig å komme til, og der vi ikke kan bruke vanlige slipeskiver, må vi bruke slipestif­ ter. Vi bruker slipestifter i små, hurtiggående, luftdrevne eller elektrisk drevne håndslipemaskiner. Stiftene blir levert i mange størrelser og profiler. Du finner flere opplysninger i produkt­ kataloger.

Andre slipemetoder Slipelerret Når vi sliper bearbeidede flater for hånd, bruker vi slipelerret. Det blir levert i ark eller strimler på rull og finnes med ulik korn­ størrelse. Kornstørrelsen 60-120 er mye brukt, men til finere «pussing» bruker vi kornstørrelse fra 400 til 1000. Slipelerret med denne kornstørrelsen er mest vanlig på vannfast papir.

Slipebånd Slipebånd brukes til båndslipere. Båndsliperen har om lag samme hastighet som en slipeskive. Slipebåndene leveres i for­ skjellige lengder, bredder og kornstørrelser. Når vi bestiller bånd, må vi oppgi lengde, bredde og kornstørrelse. Lengden er omkretsen av båndet. Hvis vi skal slipe med bånd som har en kornstørrelse fra 200 til 1000, bruker vi helst bånd som er buttskjøtt. Da unngår vi slag i båndskjøten. Med grovere bånd, det vil si kornstørrelse 50 og grovere, kan vi oppnå stor slipeeffekt. Når kornstørrelsen er 400-1000, blir slipeflaten nærmest polert.

SLIPING

179

Det er mange typer båndslipere. De har alle motordrift på det ene hjulet, og det andre løper fritt og holder båndet stramt. Hju­ let som løper fritt, kaller vi kontakthjul. Det har som oftest påvulket et gummibelegg utvendig slik at slipingen blir noe my­ kere, og for å isolere kontakthjulet mot oppvarming av slipebåndet. Det er vanlig å trykke arbeidsstykket mot kontakthjulet eller mot båndets lagside der det på undersiden ligger en plan stålflate med glidebelegg.

Bdndsliper

Det blir produsert mye slipestøv og varme når vi bruker båndsliperen, og derfor skal den være koplet til et støvavsug. Jo lenger slipebånd som blir brukt, desto større avkjølingseffekt har ma­ skinen.

Oppbygning av slipelerret og slipebånd Slipebånd og slipelerret er laget av en duk med et lag av binde­ middel og slipemiddel. Man kan variere kombinasjonen av duk, bindemiddel og slipemiddel. Det gir ulike egenskaper. Vi velger derfor duktype etter den slipeoperasjonen vi har tenkt å gjøre. Det gjelder også belegget på kontakthjulet. Det kan være mykt og fleksibelt eller hardt alt etter om flatene som skal slipes er plane eller buede. Når vi sliper stål, bruker vi aluminiumoksid som slipemiddel, og til harde materialer som glass og hardmetall bruker vi sili­ siumkarbid.

Som bindemiddel bruker vi hudlim, plastlim eller en kombi­ nasjon av dem. Se ellers i produktkatalogene for mer detaljerte opplysninger.

Bryne Det finnes forskjellige typer bryner med forskjellig form. Et bryne er bygd opp av bindemiddel og slipekorn på samme måte som en slipeskive, men det er vanligvis mer finkornet enn en slipeskive. Dersom vi tilsetter vann eller olje når vi bryner, får vi en finere og bedre egg. Det skjer jordi: Når du har slipt for eksempel eggen på en kniv, er eggen ganske «frynsete». Du kan se det gjennom en sterk lupe. Hvis du stry­ ker eggen mot en trebit, forsvinner litt av denne «løseggen», men helt fin blir eggen ikke før du har brynt den.

Løseggen (roa) svinger fram og tilbake etter hvert som vi bryner eggen på begge sider. Til slutt løsner hele roa, og eggen ender ut i en ren skarp egg uten noe vedheng. Bryner

Hvis vi til slutt bruker en roterende polerskive og polerer eggen eller stryker den langs et lærbelte, blir den svært skarp.

180

SLIPING

Et skarpt verktøy er viktig for å få et tilfredsstillende resultat enten du arbeider i tre eller stål. Men husk også at en skarp egg skal behandles forsiktig.

Honing Når vi sponskjærer, blir det deformasjoner og små ujevnheter i overflaten på arbeidsstykket. Det gjelder særlig når vi dreier, borer og sliper. Da er ikke overflaten like godt egnet som glide­ flate eller som en flate som skal ta opp belastning. I dag har vi en rekke komponenter som krever stor nøyaktighet i overflaten for at de skal fungere slik vi ønsker. Vi kan nevne hydrauliske ventiler og sylindrer, bremsesylindrer osv. For å få en jevn overflate som tilfredsstiller disse kravene, kan vi hone komponenten.

Honing er en slags bryning. Honemaskinen arbeider som en boremaskin. De bløte slipestavene er fjærbelastet og roterer samtidig som de går opp og ned. Kneleddene sørger for at verk­ tøyet stiller seg inn i sentrum.

Honing

REPETISJONSSPØRSMÅL

Vi kan også bearbeide utvendige flater, for eksempel på aksler. Da bruker vi spesielle maskiner, og kan oppnå en nøyaktighet på inntil 1/1000 mm i overflaten.

1 Hva slags personlig verneutstyr er absolutt nødvendig når du skal slipe? 2 Hva er hensikten med en klangprøve? 3 Hvorfor er etiketten (mellomlegget) merket med tillatt skjærehastighet? 4 Hvor store skal klembrikkene til en slipeskive være? 5 Hvilken betydning har kornstørrelsen i en slipeskive? 6 Hvilken oppgave har bindemidlet i slipeskiva? 7 Hva bestemmer hardheten til en slipeskive? 8 Hvordan gjør du en sløv slipeskive skarpere? 9 Hva bruker vi en diamantkappeskive til? 10 Hvordan er et slipebånd bygd opp? 11 Hvilken oppgave har det minste hjulet på en håndsliper? 12 Hvordan er et bryne bygd opp? 13 Hva er honing?

Datastyrte verktøymaskiner Mål

Etter at du har gjennomgått dette kapitlet, skal du • vite hva som er ment med automatisering • kjenne til numerisk styring og numerisk styrte verktøymaskiner • ha kjennskap til hvordan man programmerer

182

DATASTYRTE VERKTØYMASKINER

Automatisering Automatisering vil si å avlaste menneskene for arbeid, både kroppsarbeid og tankearbeid, ved å ta i bruk maskiner og utstyr som skal kontrollere og utføre én arbeidsoperasjon og starte den neste.

Vi kan altså automatisere en arbeidsprosess i så stor utstrekning at praktisk talt alle arbeidsoperasjoner kan foregå uten at men­ nesker griper inn. I verkstedindustrien har automatiseringen ført til at manuelle verktøymaskiner i mange tilfeller er byttet ut med numerisk styrte verktøymaskiner. Det har ført til at arbeidsoppgavene har endret seg for de som betjener maskinene. I en manuell ma­ skin må operatøren stille inn maskinen for hver enkelt arbeids­ operasjon og velge mating, kuttdybde, omdreiningstall og ellers overvåke bevegelsene til maskinen. I numerisk styrte verktøymaskiner er den manuelle styringen erstattet av et styresystem. Det arbeider etter et program som er laget på forhånd. Programmet forteller maskinen hvordan den skal bevege seg, hvilke verktøy som skal brukes i hver delopera­ sjon, og med hvilken hastighet maskinen skal arbeide. Her vil operatøren, foruten å spenne opp arbeidsstykker og verktøy, også overvåke bearbeidingsprosessen.

Numerisk styrte verktøymaskiner Maskinoperatøren på en manuell maskin lager maskindelen ut fra arbeidstegningen. Han bestemmer hvordan delen skal maskineres for at den skal bli slik som tegningen viser. Maskinen startes manuelt, og matingen settes på, deretter kontrollerer operatøren at verktøyet følger den riktige bevegelsen. En numerisk styrt maskin arbeider etter et program som er ut­ arbeidet på forhånd. Programmet er laget på grunnlag av en ar­ beidstegning som viser hvordan delen skal se ut. Programmet blir lastet inn i styresystemets hukommelse. Styringen foretar den automatiske overvåkingen av verktøybevegelsene når det gjelder retning og hastighet ut fra de programmerte verdiene. Programmet forteller hvor maskinen skal gå ved hjelp av tall, derav betegnelsen numerisk styring.

DATASTYRTE VERKTØYMASKINER

En manuell dreiebenk

Styring av verktøymaskin

Numerisk styrt verktøymaskin

183

184

DATASTYRTE VERKTØYMASKINER

Litt historikk De første numeriske styresystemene ble utviklet i flyindustrien i USA. Manuelt betjente verktøymaskiner kunne ikke lenger produsere deler som tilfredsstilte kvalitetskravene til flydelene. US Airforce satte derfor i gang et utviklingsprosjekt med tanke på å finne nye måter å styre vertøymaskinene på, slik at kravene til økt presisjon og kvalitet kunne tilfredsstilles.

1 1952 ble den første numerisk styrte fresemaskinen vist fram. Etter den tid har utviklingen gått raskt.

Numeriske styresystemer er tilpasset et stort antall forskjellige verktøymaskiner og blir også brukt på andre typer utstyr, for eksempel målemaskiner.

I dag blir det brukt numerisk styring i dreiebenker, fresemaski­ ner, boremaskiner, skjæremaskiner, sveisemaskiner, stanse­ maskiner, gnistbearbeidingsmaskiner, forskjellige typer slipemaskiner, sager, tegnemaskiner, roboter og graveringsmaskiner. Numerisk styring har også ført til utvikling av nye typer verktøy­ maskiner. Vi har fått maskiner som kan utføre flere typer ar­ beidsoppgaver i en og samme operasjon. En dreiebenk kan for eksempel i tillegg til å dreie også utføre frese- og boreoperasjoner. Dermed kan man utføre flere typer arbeidsoperasjoner i én oppspenning i samme maskin. Tidligere måtte delen innom tre forskjellige maskiner. Det betyr at produksjonstiden er blitt mye kortere og mer effektiv i forhold til tidligere.

Fleroperasjonsdreiebenk

Inndeling av numeriske styresystemer Numeriske styresystemer kan deles inn i to kategorier alt etter oppbygning:

- ikke-databaserte styresystemer - databaserte styresystemer

DATASTYRTE VERKTØYMASKINER

185

Ikke-databaserte styresystemer De første numeriske styringene var utelukkende basert på ikkedatabaserte styresystemer. Slike systemer har klare begrensninger. Det er for eksempel ikke mulig å gjøre endringer og tilpas­ ninger i programmet til styringen. Det er en stor ulempe fordi det må lages et nytt program hver gang vi ønsker å endre noe. Et nytt program vil dessuten nesten alltid måtte tilpasses før det fungerer som en ønsker. Disse styringene har også begrensninger når det gjelder programmeringsfunksjoner. Ikke-databaserte styresystemer er sjelden å finne på verktøymaskiner i dag.

Databaserte styresystemer Fra midten av 1970-tallet kom nye numeriske styresystemer som var databaserte. Databaserte NC-styringer ble kalt CNCstyringer (Computer Numerical Control). Datamaskiner med systemprogram utfører de samme funksjonene som ikke-data­ baserte NC-system.

CNC-systemene har mange muligheter som en savnet tidligere, for eksempel: - flere programmeringsfunksjoner - muligheter for å tilpasse programmene til styringen - dialogprogrammering på maskinen med grafisk simulering av bearbeidingsprosessen - mulighet for å lagre flere programmer i styringen - automatisk overvåking - kompensering for maskinfeil, som stigningsfeil på mateskruen osv. - konstant skjærehastighet

Med innføringen av databaserte styringer har en oppnådd større fleksibilitet, servicevennlighet, og betjeningsvennlighet i forhold til ikke-databaserte styringer. Forkortelsen NC brukes idag generelt om alt som har med nu­ merisk styring å gjøre.

Automatisk verktøyskifte Verktøymaskinene er ofte utstyrt med verktøy magasiner. I disse magasinene kan vi sette opp de verktøyene vi trenger for å produsere en del. I programmet bestemmer vi når verktøyskifte skal foregå, og hvilke verktøy som skal hentes fram.

Verktøymagasin

Det kan også settes opp verktøy som kan være reserve i tilfelle brudd eller slitasje. Styresystemet kan også overvåke slitasjen på verktøyene ved at hvert verktøy har fått tildelt en viss utslitingstid. Styresystemet summerer tiden verktøyet er i inn­ grep, og når utslitingstiden er nådd, blir reserveverktøyet hentet fram automatisk ved neste verktøybytte.

186

DATASTYRTE VERKTØYMASKINER

Programmeringsmetoder Det finnes flere metoder for å lage et dataprogram som skal styre verktøymaskinene: - Manuell detaljprogrammering - Dialogprogrammering - Datamaskinstøttet programmering

Program for fresing av plate % N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 N80 N90 N100 N110 N120 N130 N140 N150 N160 N170 N180 N190 N200 %

G54 T0101 M00 G00 X-15. Y-15. F200 S1400 M03 Z-12. G01 G41 XO M08 Y50. X40. G03 X60. 110. JO G01 X90. G02 X100. Y40. I0 J-10. G01 Y25.52 X90. Y0 X75. G03 X55. 1-10. JO G01 X35. G03 X15. 1-10. JO G01 X-2. G00 Z100. M09 G40 X-50. M05 G53 M30

Manuell detaljprogrammering Manuell programmering betyr at programmet blir skrevet linje for linje i et språk som NC-styringen forstår. Programmet inne­ holder opplysninger som maskinen må ha for å kunne bevege verktøyet i en bestemt bane, og i en bestemt hastighet. Dessuten må data om omdreiningstall, verktøyskifter og kjøling program­ meres. For enkle detaljer kan denne metoden være grei å bruke. Dersom detaljen har vanskeligere geometri, kan det bli svært tidkrevende å beregne verktøyets bane på denne måten. Da er det nødvendig å utvikle dataprogrammer som er datamaskin­ basert.

Datamaskinstøttet programutvikling har i den senere tiden overtatt for manuell programutvikling. Kunnskaper om manu­ ell programmering vil likevel fortsatt være viktig for en maskinoperatør. Ofte er det nemlig nødvendig å tilpasse et program i maskinen mens man kjører den.

Dialogprogrammering Det arbeides mye for å forenkle programmeringen slik at opera­ tøren kan utvikle styringsprogram i maskinen uten at han kjen­ ner programmeringsspråket. På styringen finnes det en grafisk skjerm og et panel med tangenter for innmating av tall og bok­ staver. Programutviklingen foregår ved at systemet stiller spørs­ mål i klartekst til operatøren. Etter hvert som operatøren svarer på spørsmålene, blir funksjonene aktivisert på skjermen. Der­ med kan operatøren hele tiden kontrollere at det han/hun gjør er riktig. Programmeringen foregår altså som en samtale (dialog) mellom styresystemet og operatøren. Når en har programmert ferdig, kan en teste resultatet på skjermen. Da blir verktøybevegelsene tegnet opp grafisk.

Arbeidsgangen kan være slik (se også figurene på neste side): 1 Emnebeskrivelse - størrelsen på råemnet - ferdig kontur - materialtype

2 Bearbeiding - oppspenning - verktøytype

DATASTYRTE VERKTØYMASKINER

187

- skjæredata - bearbeidingsmetoder 3 Simulering

Beskrivelse av overflatekvalitet

Valg av oppspenningsmetoder

Valg av verktøytype

Grafisk simulering

Datamaskinstøttet programmering Datamaskinstøttet programmering (DAP) er et felles uttrykk for programmeringsteknikker der en bruker datamaskinen til å utvikle nye programmer og annet underlag til produksjonen, for eksempel verktøylister. Det er mange programmer som i dag kan brukes på datamaskiner for å utvikle NC-programmer. Disse programmene bruker ofte detaljtegninger som er utviklet på datamaskiner, som et underlag for å utvikle NC-programmet. Datamaskinen gjør alle beregningene ut fra tegningen og bestemmer verktøyets bane.

; IIlinilllH ........... ' f f. 1 1 1 P

| 1 1 f, f f f p—r— -

, . • M'1 '!ll Her er datamaskinen knyttet til NC-styringen

Programutviklingen kan foregå ved at programmereren arbei­ der etter et menysystem for valg av bearbeidingsmetoder. Pro­ grammereren velger operajonsrekkefølge, bearbeidingsmetode, verktøytype, skjærehastighet, mating osv. utfra menysys­ temet. Programmet kan også testes grafisk på dataskjermen. Dermed kan programmeringsfeil lukes ut før programmet skal kjøres i verktøymaskinen. Datamaskinen står ofte koplet til NC-styringen ved hjelp av en kabel, slik at når programmet er ferdig utviklet, kan det sendes direkte over til NC-styringen.

188

DATASTYRTE VERKTØYMASKINER

REPETISJONSSPØRSMÅL

1 Hva er forskjellen på en manuelt styrt maskin og en data­ styrt maskin? 2 Hva står forkortelsen NC for og hva betyr den? 3 Hvilke fordeler har et databasert styresystem sammen­ liknet med et ikke-databasert styresystem? 3 Hva mener vi med automatisk verktøyskifte? 4 Hva er forskjellen på manuell detaljprogrammering og dialogprogrammering?

Illustrasjoner Fotografiene som er brukt i denne boka, er hentet fra: K. Nielsen, H. Nielsen og H.S. Jensen: Skruen uten ende. Den vestlige teknologis historie 14 Kværner Energy as 15, 96 Hanco A/S 22, 23, 31 Samfoto 23 (nederst) (Helge Sunde), 140 (Mikael Andersson/Mira) P. Meidell A.S 34, 37 Kaspo Maskin AS 43, 50, 83, 87,145,158 Motek AS 44 (nederst), 171 Technologie filr Metallbauer und Konstruktionsmechaniker (Schroedel) 53,171 Ing Yngve Ege A/S 76 Castrol Norge A/S 55 (nederst) Falk, Gockel, Lernet, Schlossorsch: Metalltechenik. GrundStufe (Westermann) 77 Sandvik Norge 113 Mons Brynildsrud Maskin A/S 143,183 AEG Norge A/S 172 P.A. Bachke AS 183,185,187 Norsk Teknisk Museum 183 (i midten) Storm Martens Maskinforretning AS 184,187

Stikkord

A akseretninger - ved horisontalfresing 140 - ved vertikalfresing 140 anlegg 171 arbeidsmiljø 20 automatisering 182 automatisk verktøyskifte 185 avgrading - i dreiebenk 126 avretting 177 avstikking 100

B bakdokke 77 bakke 83 bakkskive 87 bandsag 37 - horisontal 37 -vertikal 37 bausag 33 benkeboremaskin 43 benkeslipemaskiner 170 bindemiddel 174,175 biologisk nedbrytbare oljer 24 borchuck 48 borejigg 51 boremaskiner 42 boreverktøy 45 - med sylindrisk tange 48 - med konisk tange 47 boring - i dreiebenk 119 boroljeemulsjon 55 borstikke 49 brotsj 61 brotsjing 60 - i dreiebenk 120 bryne 179 bøylesag 34

C chuck 83 CNC 185

D databaserte styresystemer 185 datamaskinstøttet program­ mering 187 delehode 158,159 delingsfresing 158 delingstabell 162 desibel (dB) 21, 22 dialogprogrammering 186 diamantavretter 178 diamantkappeskive 172 digitalt avlesingsutstyr 76 direkte deling 159 dobbelthogd fil 30 dreieoperasjoner 97 dreiestål 80,91 - vinkler 92 drill 44 drill og borestativ 45

E eggvinkel 17,95 endefresedor 151 endeklaringsvinkel 95 engangsmaske 169 enkelthogd fil 30 F fast maskinbrotsj 62 filer - enkelthogd 30 - dobbelthogd 30 filing 28 - i dreiebenk 126 filklo 50 filskaft 28 finbearbeidingsmetode findreiing 108 finfiling 30 finfresing 156 finoppretting 88 flatmeisel 32 flerskjærsbor 61 flytespon 93 forboring 54

42

forlengelseshylse 47 forsenking 59 fresechuck 151 fresedorringer 150 fresemaskiner 138 freser 141 frivinkel 18, 53, 94 G gass-/støvfilter 169 gjengeapparat 65 gjengebakke 128 gjengebetegnelser 127 gjengelære 133 gjengelås 129 gjengemetoder 131 gjengepasta 65 gjengeskjæring 127 gjengestål 129 - sliping 133 gjengetapp 128,129 gjengeur 130 gjenging 63 - med gjengetapp 64 gløding 52 golvslipemaskiner 170 grading 31 grovbearbeidingsmetode grovdreiing 108 grovfresing 156 grovfiling 30 grovoppretting 88 H halvmaske 169 hardhet 91,175 hardmetall 81, 92,112 hardmetallbor 46 hastighetsregulering 73 herding 28 honing 180 horisontal fresing 138 horisontalfresedor 149 hovedegg 45 hovedsleide 75

42

STIKKORD

hullsirkel 160 hullskive 160 hurtigstål 80,91 høyrestål 97 hørselsskade 22 hørselsvern 22 håndboremaskin 44 håndbrotsj 62 håndfiler 29 håndformel 122 håndsaging 33 I ikke-databaserte styresystemer 185 indirekte deling 160 innstilling av sleider 75 innstillingsvinkel 95 innvendig dreiing 101 innvendig hjørnestål 101 innvendig skrubbstål 101 innvendig stikkstål 102 ISO 112 ISO-koding av vendeskjær 115

J jigg

148

K kapping med slipeskive 38 kappsliping 38 kilesporfres 144 kjølevæske 55,110 kjøling 55,110 kjørnermerke 49 klangprøve 173 klaring 94 klembrikke 173 knivstål 98 kombinasjonsmetode 132 konisitet 121 konisk forsenker 59 konusdreiing 121 - med vinkelstilt toppsleide 122 - med konuslinjal 123 kornstørrelse 175 kortsponende materiale 96 kuttdybde 107 kvadratiske gjenger 134 L langsponende materiale lengdedreiing 70,98 lengdemating 70 liten sponvinkel 94

96

M manuell detaljprogrammering 186 manuell dreiebenk 71 maskinbrotsj 62 maskinsaging 34 maskinskruestikke 50,145 maskinstativ 72 matebevegelse 18,42 matekraft 45 mating 58,106,155 medbringer 151 medfresing 153,154 meisling 32 mellomleg 173 mineraloljer 24 morsekonus 46 motfresing 153,154 murbor 46 måleur 90 N NC 185 negative vendeskjær 114 neseradius 107 nesestål 99 numerisk styring 182 numerisk styrte verktøy­ maskiner 182

O olje 23 omdreininger 18 omdreiningstall 56 oppmerking 19,49 oppspenning - av arbeidsstykker 49 overflatenormal 109 overflateruhet 108 overheng 80

P parallellklosser 50 pinnefres 143 plandreiing 70,98 positiv sponvinkel 93 positive vendeskjær 114 profildreiing 99 profilstål 99 programmeringsmetoder 186

R Ra 109 reduksjonshylse 47 referansesider 19 rissefot 88 roterende filer 31

191

roterende senterspiss 86 ruhetskriterier 109 rundmatingsbord 148

S sagblad 33 saging 33 seighet 91 selvgriptang 50 selvsentrerende chuck 83 senterbor 85 senterhull 85 senterhøyde 78 senterspiss 85,86 serratering 125 sikkerhetsmedbringer 86 sirkelsag 37 skalaringer 75 skjærebevegelse 42 skjæredata 18 - ved boring 56 - ved dreiing 105 - ved fresing 154 skjærehastighet 18, 56,105 skjæresone 110 skjerping 177 skrape 127 skrubbstål 98 sleideføringer 75 slipebånd 178 slipelerret 178 slipelære 53, 99,133 slipemaskiner 168,170 slipemiddel 174,175 slipeskive 173 - montering 173 - prøving 173 - oppbygning 174 slipestift 178 sliping av bor 52 slitestyrke 91 snekkeutveksling 159 spennbakker 146 spennjern 147 spennskruer 147 spennverktøy 50 spindel 73, 74 spindeldokke 73 spindelnese 74,151 spiralbor 45 spiralspor 46, 51 spissvinkel 53 sponavgang - hardmetall 113 sponbryter 113 sponbryterplate 113 sponformer 96

192

STIKKORD

sponfraskillende bearbeiding 16 sponvinkel 17,93 sporstikking 100 stillbar maskinbrotsj 62 stjernavretter 177 stor sponvinkel 93 struktur 176 styrekant 46 styreklosser 146 styretapp 60 støy 21 stålholder 80 svingjern 128 sylindrisk forsenker 60 søyleboremaskin 43 T tangens 123 tanndeling 34 toppsleide 75 toppsleidemetode 131 trapesgjenger 134 trykklufthammer 24 tverregg 45 tverrmating 70 tverrsleide 75 tverrsleidemetoden 132

U ubalanse 87 underlagsklosser 147 universaldelehode 158 universalfresemaskin 139 utdriverkile 47 utslitingstid 185 utvekslingsforhold 159,160

V V-blokk 50 vange 72 vendeskjær 46, 81 vendeskjærholder 114 venstrestål 97 verktøyholder 82 verktøykonus 46 verktøymagasin 185 vertikal bandsag 37 vertikalfresing 138 vertikalhode 139 vikking 34 vinkeldeling 163 vinkelsliper 171 vrimoment 45

X X-retning

76, 140

Y Y-retning

140

Z Z-retning 76,140 ZUGOL 24

0 øreklokker 22 ørepropper 22 Å åndedrettsvern

169