Mitä on jyrsintä?
jyrsintä
Jyrsintälaitteet
Muotiosien jyrsinnässä jyrsinkoneiden päätyyppejä ovat vaakajyrsimet, pystyjyrsimet, portaalijyrsimet ja yleisjyrsimet. Eniten käytettyjä ovat pystyjyrsinkoneet ja yleisjyrsinkoneet, joilla voidaan saavuttaa IT8 tai korkeampi koneistustarkkuus ja pinnan karheus Ra 1,6 μm. Jos käytetään nopeaa-pientä tilavuu Jyrsinnässä jätetään 0,05 mm viimeistelyvaraa ja asentajan viimeistely riittää. Kun vaaditaan suurta tarkkuutta, jyrsintä on vain väliprosessi, ja jyrsinnän jälkeen tarvitaan lisää viimeistelyprosesseja.
Jyrsintätyökalujen valinta
Jyrsintä on koneistusmenetelmä, joka suoritetaan jyrsinkoneella jyrsimellä. Jyrsinnän aikana jyrsin suorittaa pääkiertoliikkeen, kun taas työkappale tai jyrsin suorittaa syöttöliikkeen. Jyrsin on moni-hampainen leikkaustyökalu, ja erityyppisiä jyrsimiä tarvitaan jyrsittävästä kohteesta riippuen.
Tasojyrsinnässä voidaan käyttää lieriömäisiä päätyjyrsimiä reunajyrsintään tai tasojyrsimiä päätyjyrsintään, kuten kuvassa 3-14. Verrattuna reunajyrsintään päätyjyrsinnässä työskentelee useampia hampaita samanaikaisesti, tuloksena on pienempi leikkauspaksuuden vaihtelu, suurempi kosketuspinta leikkurin ja työkappaleen välillä, tasaisempi leikkausprosessi ja pintajyrsimien viimeistelyhampaat voivat kiillottaa koneistetun pinnan, mikä parantaa koneistuslaatua. Lisäksi pintajyrsimet ovat erittäin jäykkiä, ja leikkausosassa käytetään enimmäkseen kovametalliteriä, mikä mahdollistaa suuremmat leikkausparametrit. Usein koko työpinta voidaan työstää yhdellä kertaa, mikä johtaa korkeaan tuotantotehokkuuteen. Siksi tasojyrsimien käyttöä pystysuorassa jyrsinkoneessa tasomaisten tai kaltevien pintojen työstöön käytetään laajalti muotin osien työstyksessä.


Työkappaleen kiinnitys- ja asemointimenetelmät
Tärkeimmät jyrsinkoneiden osien kiinnitysmenetelmät ovat: kiinnitys litteällä-leukaruuvipuristimella; kiristys yleisellä indeksointipäällä; työkappaleen kiinnittäminen suoraan jyrsinkoneen työpöydälle kiristyslevyllä ja pulteilla; ja erikoiskiinnikkeiden käyttö erätuotannossa kiinnitykseen, kuten seuraavat kiinnikkeet ja mekanismit, jotka ovat yhteensopivia jyrsinkoneiden kanssa:
① Asemointi- ja tukimekanismit, joita käytetään työkappaleiden suoraan sijoittamiseen ja kiinnittämiseen työpöytään; vipu{0}}tyyppiset puristusmekanismit, jotka koostuvat painelevyistä ja pulteista tai epäkeskokomponenteista.
② Yleiskäyttöiset-tarkkuustasaiset-leuan ruuvipuristimet työpöytään asettamiseen, kiinnittämiseen ja kiinnittämiseen.
③ Yleiset indeksointipäät asennettuna työpöytään.
④ Kara--, vaaka--kara-- ja yleiskäyttöiset pyörivät indeksointityöpöydät asennettuna jyrsinkoneen työpöytään.
⑤ Yleisesti käytetyt manuaaliset ja moottoroidut pyörivät työpöydät.
Jyrsittävät työkappaleet ja koneistetut pinnat on esitetty kuvassa 3-15. Kuvassa 3-15(a) on esitetty tasojyrsintä, kuvioissa 3-15(b) - 3-15(d) on kolmiulotteinen kovera ontelojyrsintä ja kuva 3-15(e) esittää stanssausjyrsintää. Koneistuksen aikana, koska työkappaleen aihio on enimmäkseen kuusikulmainen, sen pohjatasoa käytetään usein ensisijaisena työstön peruspisteenä jyrsinkoneen pöydälle sijoitettuna, mikä rajoittaa työkappaleen kolmea vapausastetta: z (kierto), y (kierto) ja z (käännös). Samanaikaisesti työkappaleen kahta puolta käytetään paikoitustasoina X- ja Y-suunnissa z:n (kierto), x:n (translaatio) ja y:n (käännös) rajoittamiseksi. Työkappaleen kiinnittämisen jälkeen kaikki kuusi vapausastetta on rajoitettu kokonaan.
Työkappaleen kuuden paikannuspisteen perusteella voidaan myös suunnitella ja valmistaa erikoiskiinnike. Kun työkappale kiinnitetään telineeseen jyrsintää varten, seuraavat perusvaatimukset on varmistettava:
① Varmista, että jokaisen koneistetun pinnan koneistuksen mittavirheet ovat sallitulla alueella.
② Varmista jokaisen koneistetun pinnan muototarkkuus, eli varmista, että työstettävän työkappaleen muototoleranssit vastaavat suunnitteluvaatimuksia.
③ Varmista työstettyjen pintojen väliset paikannustarkkuusvaatimukset.
Jyrsintäparametrit
Jyrsinnässä jyrsimen pyöriminen on pääliike, kun taas työkappaleen lineaarinen tai kaareva liike työpöytää pitkin on syöttöliike. Tärkeimmät jyrsintäparametrit ovat jyrsintänopeus, syöttönopeus, lastuamissyvyys ja syöttönopeus.
Jyrsintänopeus (vₙ) viittaa leikkuuterän lineaariseen nopeuteen jyrsimen suurimmalla halkaisijalla.
Syöttönopeudet jauhamisessa ilmaistaan kolmella tavalla:
① Syöttö per hammas f_z: Etäisyys, jonka työkappale liikkuu syöttösuunnassa per hammas, jonka jyrsin kulkee, mitattuna mm/z. f_z on syöttönopeuden valinnan perusta.
② Syöttö per kierros fᵣ: Etäisyys, jonka työkappale liikkuu syöttösuuntaa pitkin jyrsimen kierrosta kohti, mitattuna mm/r.
③ Syöttö minuutissa fₘ: Etäisyys, jonka jyrsin liikkuu suhteessa työkappaleeseen syöttösuunnassa minuutissa, mitattuna mm/min. Käytännössä fₘ:ää käytetään yleensä työstökoneiden syöttönopeuden säätämiseen.
F_z:n, fᵣ:n ja fₘ:n välillä on seuraavat suhteet:

Kaavassa n edustaa jyrsimen nopeutta yksikössä r/min.
Jyrsintäsyvyys (aₚ) on työkappaleen ja työstettävän pinnan välinen kohtisuora etäisyys eli syvyys, johon jyrsin tunkeutuu työkappaleeseen.
Syöttönopeus (vᵢ) tarkoittaa työkappaleen ja jyrsimen välistä suhteellista siirtymää syöttösuunnassa aikayksikköä kohti, mitattuna mm/min. Se liittyy jyrsinnopeuteen n, hampaiden lukumäärään z ja syöttöön hammasta kohti f_z (mm/z).
Syöttönopeuden laskentakaava on:

Kaavassa syöttö hammasta kohti f riippuu pääasiassa tekijöistä, kuten työkappaleen ja työkalumateriaalien mekaanisista ominaisuuksista sekä työkappaleen pinnan karheusvaatimuksista. Kun työkappaleen materiaalilla on korkea lujuus ja kovuus, korkeat pinnan karheusvaatimukset, huono työkappaleen jäykkyys tai alhainen työkalun lujuus, f:n tulee olla pienempi arvo. Syöttö hammasta kohden kovametallijyrsijöissä on suurempi kuin vastaavien nopean -teräsjyrsinten. Viitetaulukko syötteen valitsemiseksi hammasta kohti on esitetty taulukossa 3-4.
Taulukko 3-4 Viitetaulukko jyrsinten syötöstä hammasta kohti
Yksikkö: mm
| Työkappaleen materiaali | Sylinterimäinen jyrsin | Pintajyrsintä | End Mill | Varren jyrsin | Muotojyrsintä | Nopea{0}}teräsleikkuri | Sementoitu kovametallileikkuri |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Aiemmat pöytämateriaalit | |||||||
| Valettu teräs | 0.2 | 0.2 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.3 | 0.1 |
| Pehmeä (keski{0}}kova) teräs | 0.2 | 0.2 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.3 | 0.09 |
| Kova teräs | 0.15 | 0.15 | 0.06 | 0.04 | 0.03 | 0.2 | 0.08 |
| Kromi teräs | 0.1 | 0.1 | 0.05 | 0.02 | 0.02 | 0.15 | 0.06 |
| Korkea{0}}nikkelikromiteräs | 0.1 | 0.1 | 0.04 | 0.02 | 0.02 | 0.15 | 0.05 |
| Muokattava valurauta | 0.2 | 0.15 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.3 | 0.09 |
| Harmaa valurauta | 0.15 | 0.1 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.2 | 0.08 |
| Fosfori pronssi | 0.15 | 0.15 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.3 | 0.1 |
| Messinki | 0.2 | 0.2 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.3 | 0.21 |
| Nykyiset pöytämateriaalit | |||||||
| Alumiini | 0.1 | 0.1 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.2 | 0.1 |
| Al-Si-seos | 0.1 | 0.1 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.18 | 0.08 |
| Mg-Al-Zn-seos | 0.1 | 0.1 | 0.07 | 0.04 | 0.03 | 0.15 | 0.08 |
| Al-Cu-Mg-seos | 0.15 | 0.1 | 0.7 | 0.05 | 0.04 | 0.2 | 0.1 |
Jyrsimen jyrsintänopeus (vₙ) on kääntäen verrannollinen työkalun käyttöikään T, syöttöön hammasta kohti f_z, lastuamissyvyyteen aₚ, leikkaussyvyyteen aₑ ja hampaiden lukumäärään z ja suoraan verrannollinen terän halkaisijaan d. Tämä johtuu siitä, että kun f_z, aₚ, aₑ ja z kasvavat, samanaikaisesti toimivien hampaiden lukumäärä kasvaa, mikä lisää leikkuureunan kuormitusta ja lämpöä, mikä kiihdyttää työkalun kulumista. Siksi työkalun käyttöikä rajoittaa leikkausnopeuden kasvua. Terän halkaisijan suurentaminen parantaa lämmönpoistoa, mikä lisää jyrsintänopeutta vastaavasti. Taulukossa 3-5 on lueteltu jyrsintänopeuksien viitearvot.
Taulukko 3-5 Jyrsinnopeuden viitearvot
Yksikkö: m/min
| Työkappaleen materiaali | Jyrsintämateriaali → | Hiiliteräs | Nopea{0}}teräs | Lyhyt nopea{0}}teräs | Koboltti{0}}pohjainen sementoitu karbidi | Volframi{0}}kobolttisementoitu karbidi | Titaani-volframi-kobolttisementoitu karbidi |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Teräs | - | 6~42 | - | - | - | 36~150 | |
| Alumiini | 75~150 | 150~300 | - | 240~450 | - | 300~600 | |
| Messinki (pehmeä) | 12~25 | 20~50 | - | 45~75 | - | 100~180 | |
| Pronssi (kova) | 10~20 | 20~40 | - | 30~50 | - | 60~130 | |
| Pronssi (erittäin kova) | - | 10~15 | 15~20 | - | - | 40~60 | |
| Valurauta (pehmeä) | 10~12 | 15~25 | 18~35 | 28~40 | - | 75~100 | |
| Valurauta (kova) | - | 10~15 | 10~20 | 18~28 | - | 45~60 | |
| Valurauta (jäähdytetty kovaksi) | - | - | 10~15 | 12~18 | - | 30~60 | |
| (Tyhjä rivi) | - | 20~30 | 25~40 | 35~45 | - | 75~110 | |
| Muokattava valurauta | 10~15 | - | 20~30 | - | - | - | |
| Kupari (pehmeä) | 10~14 | 18~28 | - | - | 45~75 | - | |
| Kupari (keskikokoinen) | 10~15 | 15~25 | 18~28 | - | 40~60 | - | |
| Kupari (kova) | - | 10~15 | 12~20 | - | 30~45 | - |














