Oppervlakteruwheid bij draaien met diamant : 1. beitelgeometrie en aanzet

Oppervlakteruwheid bij draaien met diamant : 1.

beitelgeometrie en aanzet

Citation for published version (APA):

Mot, E. (1964). Oppervlakteruwheid bij draaien met diamant : 1. beitelgeometrie en aanzet. (TH Eindhoven. Afd. Werktuigbouwkunde, Laboratorium voor mechanische technologie en werkplaatstechniek : WT rapporten; Vol. WT0113). Technische Hogeschool Eindhoven.

Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1964

Document Version:

Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.

• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.

• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.

Link to publication

General rights

Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:

www.tue.nl/taverne

Take down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us at:

openaccess@tue.nl

providing details and we will investigate your claim.

(

~~·~-S~~~_Y~··~~~SY_~~_l~

____________________ ,

~

technische hogeschool eindhoven

_I

If

laboratorium voor mechanische technologie en werkplaatstechniek rapport van de sectie: Procesbeheersing

titel:

auteur(s):

sectiei eider:

hoogleraar: samenvatting

Oppervlakteruflheid bij draaien met diamant

1. Beitelgeometrie en aanzet

E. Mot

Ir. E.T.W. ~weekhor5t

Prof. dr. P.C. Veenstra

Een analyse van de theoretisch bereik-bare· oppervlakteruwheid voor demeest yoorkomende beitelvormen. geTolgd door een literatuuronderzoek waarin wordt nagegaan op welke wijze de verschillende beitelhoeken.bij draaien met diamant de ()ppervlakteruwheid pe!nvloeden.

\

I 9 s e , . -.

Opmerking: Deze studie zal worden uitgehreidvoor· andere beitelmaterialen. / -biz. 1 van 24blz. rapport nr.

0113

codering:

P.7.c.5

P.7.b.13

F.7.a.2 . M.10 trefwoord: 1. oppervlak-teruwheid 2. beitelgeo-metrie

.3.

diamant datum: 14-10-1964 aantal biz. " 24 geschikt voor publicatie in: ! I

rapport nr. 0113 biz. 2 van

24

biz.

Of- _{Inhoud bIz.}

I

Inleiding 3

5'-4

Lijst van gebruikte symbolen

Beitelhoeken 5

10

-6

1. Beitelgeometrie en aanzet

1.1. Het theoretische ruwheidsprofiel 6

I

1.2.

werkelijke oppervlakteruwheid Het 'V'erband tussen theoretische en

14

1.3.

De spaanhoek

22

1.4.

Overige hoeken

24

25 :30 -35 f-40 I -45 f50

5 10 15 - 20 25 30 35

rapport nr. 0113 biz. 3 van 24 biz.

Inleiding.

Dit rapport is het aerate van een serie van .vij~Qver het onderwerp: "oppervlakteruwbeid bij draaien met diamant".

Deze serie heeft tot doel de grootte van de oppervlakteruwheid als functie van de verapaningsvariabelen te bepalen, om zodoende te kunnen komen tot concrete fabricagevoorschriften.

De tot ale serie zal bestaan uit: 1. Beitelgeometrie en aanzet.

-£.

Overige verspaningseondities. 2,- Materiaalaspecten'.

!to

Stabiliteit.

2-

Economische aspecten.

Een sain~nvatting van de resul.taten van dit onderzoek wordt gegeven in "Technologische ge gevensf

! t TG2.

Het weergeven van de opperYlakteruwheid in de Torm van een "ruwheidagetal t

zoals de top-tot-dalhoogte, Tragantail, center-line average, root-mean-square waarde, heeft slechta betrekkelijke waarde.

Men dient zich n.l. te realiseren, dat oppervlakteruwheid een 3-dimensio-naal verschijnsel iSt dat dus principieel nooit door een (een

dimensio-naal) getalkan worden weergegeven.'

Een consequentie hiervan is, dat een ruwheidsgetal slechts in zeer be-perkte mate de toestand van een oppervlak bescbrijft.

In het yolgende is het daarom nuttig zich te realiseren, dat twee gelijke C.L.A.-waarden niet behoeven te zijn gemeten aan twee gelijkwaardige

1" 1 '

40 oppervlaltken, docb dat aIleen waarde 'Yan

r .

r

l:r I

dx voor beide

toe-vallig hetzelfde.is.

i

45

50

rapport nr. 0113 0 Symbool 5 a a ) n ₎ b ) lQ n ₎ h 'h g 15 _h m r .S

"l

T D H 2S , _H max H Br I K 30

~

P S 3S V V_h 40 0' _'B .. Indices: 4S _w th so

Lijst van gebruikte symbolen

Benaming

'\ .

aanzet

Fourier-coefficienten

hoogteinstelling

biz. 4 van 24 biz.

,

"

gemiddelde ruwheidshoogte (center-line-average) middelbare ruwheidshoogte (root-mean-square) neueradius

snedediepte snijsnelheid diameter werkstuk hellingshoek

top~tot-dalhoogte (maximale ruwheidshoogte) Brinell hardheid snijkantshoek . hulpsnijkantshoek punthoek spaanhoek vr.ijloophoek hulpvrijloophoek treksterkte werkelijke theoretische technische hogeschool

I

rapportnr. 0113 o [ B.1 telhoeken 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

s

₌

V

=

K

=

H

=

p ₌

~

= V_h

₌

Spaanhoek Vrijloophoek Snijkantshoek Hellingshoek Punthoek Hulpsnijkantshoek Hulpvrijloophoek

/

/

/

/

/

/

/

werkplaatsteenniek

/

/

/

U.S.A.

normal side rake angle normal side relief angle side cutting edge angle normal back rake angle point angle

end cutting edge angle normal end relief angle

bl z.

5

van 24bl z.l

ref.5. fig.1232

Schematische voorstellingl van een draaibeitel. •

o

5

10

0113 biz. 6 van 24 biz.

1. Beitelgeometrie en aanzet.

1.1. Het theoretisehe ruwheidsprofiel.

Het theoretisch profiel van een oppervlak ontstaat doordat de beitelpunt

zij~vorm op het bewerkte vlak achterlaat. Deze vorm wordt· bepaald door de volgende grootheden: Hulpsnijkantshoek (~) Snijkantshoek Aanzet Neusradius (K) Ca) (r)

15 1.1.1. Beitel met seherpe punt.

20 25 30 3S 40 45 so

Het theoretisch profiel van een beitel met r

=

0 heeft een

top-tot-dal-hoogte (n _max )t welke volgt uit fig. 2

Theor~tisch profiel van beitel met licherpe punt.

fig. 2

=

tan K a t K • De C.L.A.-waarde (h ). wordt in het algemeen

be-,~-co .h g

sehreven door:

J

1

Iyldx ,

waarbij de x-as zo gekozen is, dat het oppervlak o

van het protiel boven en onder de x-as gelijk en minimaal is. In dit geval is direct in te zien, dat geldt:

h - a

g- 4{tan K + cot ~)

We nemen nog aan, dat zowel Kh als K klein zijn. Dan volgt:

h ~

g

a "'"

4

cot ~ ,...

(1 )

o

5

,---~---l

rapport nr. 0113 biz.

7

van

24

biz.

I

1.1.2. Beitel met eirkelvormige punt.

Ter vereenToudiging benaderen we de eirkel door een parabool (fig.

3)

, Een ci2ke~2zou ~e veel rekenwerk geven, omdat de~mplieiete

)' vorm H + Y-: r voor integratie niet goed bruikbaar is, en de expliciete vorm y= Vr2- xt in een reeks ontwikkeld-een j1egraads polynoom is. Hier zijn dus de 3~ en hogere ordetermen verwaarloosd.

10 - Hrno.~

---

-::;--;;;:;;=a_-_ 15 20 25 30 35 40 45 50

-F----=--=---=~---=:!"'---x-0/2

().

TheoretiSch profiet vanbeitelmet ronde punt. Fig.

3.

Substitutieyan de punten (0.0), (a/2t H _max ), (a,o) levert:

4H max 4H . max x2 2, + _a x., y

=

-a

De beste benadering Tan de eirkelvorm wordt gevonden door bovendien te substitueren: 2 2 2 r

=

(r - H ) + a

/4

I of, met H

«

r: max max 2 H "" a {' max "'"

8r.

(4) ji---~----__ ~ ~--~----~r-~--~ , l( .

:

:r. f

':..-Ber~keni~g van HI ,,:'Fig. ~ 4. max .

-Verdere2reeks~ntwikkeligg zou geven: " a a a

Hkai=

rr -

128 r3 +-';;"'10=2~4-r5 voor a = 0,03 mm/omm.

en r ':: O,5,·mm. voIgt dan:

('

~~

';·\} ..

~·i:4

H' - .~. ~ 10 (2,25 - 0 t 0005 + ••••••••• )

max a

qUS ~ is een ,zeer goede benadering.

fig.

4

(1) wordt dan: Y = -1 ( - x 2 + ax).

2r

,---,

rapport nr. 0113 biz. 8 van 24blz.1

o De x-as (= nuIIijn) ten opzichte waarTan de C.L.A.-waarde moet worden berekend voIgt uit

1

r

a 1 71

=.';

,.dx

=

'2"ar

oj 5 1 ~ 2 a a2

1--3X"'+i

ax

l

_=12i

L

Jo

. (6)

De nieuwe funetie ontstaat dat door translatie van de x-as over 71 (fig.5)

1Q 1 2 a2 ,. =

2r

(-x + ax -

'6)

y'

l

~+-+---::~?l.I:::;... ---=::...e~~~-+-

X -.

20

l

25. 30 35 40 45 Berekening van h

g' voor een cirkelboogprofiel~

Snijpunten met de x-as:

De C.L.A.-waarde. is dan: 2 . 2 6x -6ax+a

=

0 x₁

=

(t

~

tV

3)a

=

O,212a x₂

=

(t

+

t

V3)a

=

O,788a

\ h

= -

1

r

a

171

dx

=

;1, 'Jo.212a -1 (x -2 ax + ...,....)dx a + -2 ₁ g ad . 2r

°

a . 2 a

rO,788a

0,212&J 1 (_x2 + ax _ ~) dx +

1 ·

r

1 2 . a 2

2r

o. a

O,788dJ

2r

ex -

ax + T)dx

=

= 2!r (0,016 + 0,032+ 0.016) a 3 2 hg

=

0,032 ~ • (8)

~

1-

rapport nr. 0113 biz. 9 van 24 biz.

o 1.1.3. Beitel met neusradius en hulpsnijkantshoek.

In de praktijk van het fijndraaien zal deze beitel vaak gebruikt worden. Het i8 daarom van belang, de theoretische oppervlakteruwheid hiervan na

5 te gaan. Als de snijkantshoek K klein iS_t zal deze i.h.a. in het·

1Q IS 20 25 30 35 40 45 SO

theoretisch profiel geen rol spelen.

De voorwaarde, dat het profial neusradius en hulpsnijkant bevat is (fig.6)

Fig. 6~ Grensconditie voor rechte hulpsnijkant.

a/2

> ~.r . >

a 2 Kh.r

Bevat het pr6fiel alleen de neus-radius, dan geldt:

a

<

2~.r

Berekening va.nh . voor beitel met ne'-xsradius en hulpsnijkant: In het volgende&'omen vele ben.aderingen voor. .

Er is uitgegaan van de volgende grootteordes: a ~ 0,03 mm

r ~ O,~ mm

yt

x-~ x-~

0,0-05

r~d

(=00171) De toelaatbaarheid van toegepaste benaderingen is achteraf te controleren, door hetge11jkstellen van de oppervlakken boven en onder de nullijn.

Opbouw van een profiel met radius en rechte hulpsnijkant fig.7.

werkplaatstechn lek technische hogeschool eindhoven

o 5 10 1S 20 2S 30 3S 40 4S 50

biz. 10 van 24 biz.

Farabool (voor a, zie fig.? )

zie 1.1.2. I

Rechte y

=

ex + f _t met

gz

=

dx y

= -

~x ... ~a

a

1 moet nu zo gekozen worden, dat de rechte raakt aan de parabool. De snijpunten Tolgen uit: (10) =·(11)

2

-x

- + _2r

a

(~+ ~)

x - ~a

=

o.

Raken treedt op als de discriminant hiervan = O.

a 1 2 4 . 2

(2"r

+ K_h) - .!:r.Kha

=

O. De term Kh verwaarlozend voigt: a₁

= -

2K~l ±

J

4r2~2+

8K_har

~

- 2K_hr .1 2

V

_2Khar'

Hier dient alleen de positieve waarde van a

1 beschouwd te worden: a 1 :: - 2~.r + _{2" 2Khar} Bet uiteindelijke 10 de parabool: y profiel bestaat %2

= -

2r

+ ~ (-~ 0

,,= -

Khx+ K a· 2 de rechte

.

_• h Het raakpunt volgt dan ui t : (13)

=

2 x dUB uit: (11)· =

o.

(11 )

- 2"r

+ x (.

~

+ :;

.,f

2~ar)

+ Khx - ~a

waaruit: x

=

V

2~arUit· het feit dat ~slechts'&&n raakpunt vonden, blijkt, dat de benadering veer De nuIlijn voIgt 'weer uit:

wordt ge-

I

a, toelaatbaarr

!

was.

I

"1

=

~

..

!

:ydx, dus: o · . 1

Y2~ar

2 1 ' ] y 1 ::

a

1 [ -

~r

+ x (- Kh +

r

_{V'2Kh ar ) dx} K

f

J2~ar

1

r

a +

a . .

(-~x VI""":.2=~"-ar-J . + ~a)d!x

i

- - - - -... --~---.... .

rapport nr. 0113 biz. 11 van24

blZ.l

o Translatie Yan x-as over Y1:

5 lQ 15 20 25 30 35 40 45 50 parabool

·

_·

_Y

₌

rechte

·

_{• Y}

₌

yt

\

~~~~~~---~---~~~---+----x-.

a.

Berekenirig van h • voor profiel met radius en rechte.

. g

Snijpunt parabool (14) met x-as:

,/

' Jt--

₂

-2 4 ·

-%1 :. V

2Kb,ar -

Khr -

~

r·

~

'3

~r

V

2~ar

+

Kbar

2 2 . . .

~ r verwaarlozend Tinden we:

Reeksontwikkeling van de laatste term geeft:

%1 :. (

if

2 - 1)

V~a.r

-

(1

-

~4

₂₎

~r ~

_0,414

V

_Khar

De totale fout if!.

x,

kan welliswaar 10

%

bedragent .doch x1zelf Snijpunt rechte (15) met· x-as:

a 1

V

2 Khar

%2

_=2'+3'

•

De C.L.A.-waarde volgt nu uit: . 0.414 VKhar 2 h _{g a o} =

1

J

I

_L %2 _r - % ( - K.. --h 1 + -r fig.8 (16) is klein. _..;.~ J (17)

1Q 15 25 30 35 4S 50

rapport nr. 0113 biz. 12 van 24 blZ.l

dx +

.~ 2

III

=

0,333 Kh v~ar - 0,445 Kh r

1111

=

-0,471

~

V

~ar

+ 0,444

~

2r + 0,125 Kha > 0 ala a> 3.55

~r

,

dus deze voorwaarde is zwaarder dan (9)

. 2

IIV :: - 0,235 Kh

V

~ar

+ 0,111

~

r + 0,125

~a

Controle: Er geldt II + IIV ~ III + 1111

Vergelijk ook formule (2).

In verband met toegepaate benaderingen moet ongeTeer voldaan zijn aan de Tolgende voorwaarden:

3 Kh. r. "

r---,---... ----~ ... ~~~---,

rapport nr. 0113 biz. 13 van24 biz.

I

0 Voorbeeld. Stel

a

₌

20 Ilm r

₌

100 IJ.m

5

~

=

0,01 rad

1.1.1. Beitel met scherpe punt. Profielvorm:

lQ

15

'J

20 1.1.2. Beitel'met cirkelvormige punt.

Profielvorm: 25 (8) h

~

0,032 x 202 g . 100

=

0,128 llm. 30

.

,

351.1.3. Beitel met neusradius en hulpsnijkantahoek. ProfielTorm: 40 '45 h _g ::::; 0,25 _, x 20 x 0.01 - 0,276 x Q,01 "0;01 x 20 x 100 ::::: 0,050 0,012

=

0,038 Ilm Conclusie:

1.1.3. 1s beter dan 1.1.2.<

en

nadert tot 1.1.2. bij gr?te K h•

50

1.1.~. 1s beter dan 1.1.1. en nade'rt. tot 1.1.1. bij kleine r.

rapport nr. 0113 biz. 14 van 24blz.l

or-De beste beitelvorm is dus die met neusradius en hulpsnijkantshoek.

hoewel een ronde punt het voordeel heeft, dat hij niet ingesteld behoeft te worden.

Sf- De neusradius moet zo groot mogelijk z1Jn, doch wordt naar boven begrensd

door het ontstaan van instabiele verschijnselen. ~ moet zo klein mogelijk zijn. Omdat echter Kh < 0 een dubbele hoofdsni.jkant en een zeer slanke spaan geeft, wat eveneens ongunstig is voor de stabiliteit, moet ~ ~D

10 f- wcn'd~n 'geh<?uden.

1.2. Het verband tussen theoretische en.werkelijke oppeM'lakteruwheid.

15 - Op het theoretieche profiel is een macro- en een microstructuur

gesuper-poneerd. De macrostruetuur wordt veroorzaakt door geleidi'ngs- en ver-vormingsafwijkingen. Deze heeft geeninvloed op de gemeten C.L.A.-waarde.

20 - omdat de grotegolflengten door h.et· cut-off filter'niet worden

doorge-laten.

25

30

-40

'''5

f-De microstruetuur, (zie onder 3) levert bij grate theoretische opper-vlakteruwheid geen bijdrage tat de C.L.A.-waarde, bij k1.eine theoretische oppervlakteruwheidechter wel.

De .volgende figuur verduidelijkt dit:

Invloed microstructuur op hge bij grate theoretische oppervlakteruwheid. fig. 9a

hgw ~·hgth' omdat de driehoekjes met mierostruetuur een ongeveer even grote oppervlakte hebben als die zonder.microstructuur. De middellijn van het gehele profiel valt niet sarnen met die van de microstructuur •.

-L" _....

~~

---~---Invloed microstructlilur op h; . bij kLeine theoretische oppervlakteruwheid.

g ~

fig. 9b

o 5 10 15 20 25 30 35 40 45 so

biz. 15 van24 biz.

h > h

gw gth omdat bij kleine theoretisehe oppervlakteruwheid de middel-lijn van de microstructuur weI samenvalt met die van het gehele prefiel. Lange wiskundige weg kan de sterk,afnemende invloed van microstructuur

(= hogere harmonisehen) op h als volgt duideIijk'worden gemaakt: _{g , '} Beschouwen we het theoretische profiel als een periodieke funetie met periode 2~ t dan kan men dit als Fourier-reeks schrijven:

QC '1'

=

t

a _o + ,~ _L -n=1 De nulIijn voIgt 2't uit: 1

r

'1'1 =

2i

i

dx =

t

~

a • 0

Translatie der x-as over

t

a ,geeft: o

'1' =

00,

~ (an: cosnx + b, sinnx).. _n

n=1 211:

x ...

x2 ' 1 h _g

_=2i

r

_h,ldx

=/

;'! 1

r

_{'1' dxl=lj}

J

J 0 X 1 _ x1 x 2

r

J

Het oppervlak boven en' onder de x-as is nu dus geIijk. 00

:E

(a cosnx _n + b~sinnx)dxl n=1 (a eosnx-+ b einnx)

dxl

n n a b

r

-..!!. sinnx -

...a

eosnx

l

L a a J

510 r-15 f-'"1'1''''' nr. 0113 = t::P Dus: hg "

*

I

~

n=1 , '; biz. 1~ van 24blz.

De reeksen a en b convergeren bij toenemende n. Het is duidelijk. dat

n n' ,

a _n

-

b'

20:- n en,~ bij toenemende n sterker zullen convergeren.

De betekenis hierYan is de volgende:

2Sr 10 Bij een grote theoret~sehe oppervlakteruwheid is de bijdrage Tan de

30

:35

40

45

50

-coefficienten met hoge n Toor de totale h klein. doordat de _{g .} eoefficienten met lage n:

a. groot zijn

b. door een klein getal worden gedeeld. 1 .

,-20 Bij een kleine theoretische oppervlakteruwheid is de bijdrage

I

coefficienten met hoge n Toor detotale h 'groot doordat de.

- g

coefficient~n met lage n klein zijn.

van de

I---~--- - - - ' - -.. _ - - - 1

werkplootstechniek • technische hogeschool eindhoven

~---~---~---l

rapport nr. 0113 biz. 17 van 24 biz. I

O~ Literatuuronderzoek. Sf-1Q ~ 15

f-l

20

l

25 30 f -.35 f -40 f

-Effect van varia ties in ~ op verband Hmaxw-Hmaxth' ret.1, bIz.

66,

fig. 73. Gegevens:

s V a V S P V h r h D 0,S' 0 0,; I 1$

invIoed van Kh op de verhouding. Huaxw - Huaxth. fig. 10

=

0,1 mm

=

120 m/miD

=

0,03 mm/omw.

=

4

020' = 00

=

1220

=

5

0

40-=

0,12 mm

=

0,15 mm (hoogte hoofdsnijkant boven

=

? (diam. werkstuk) AI-Mg : 2,5 - 12% Mg (Hydronalium) 0 - 1,5% ~. rest A1 C-Cu (Koper) ,

-center) cT B : 36 kg]l mm 2 rek (L/D = 10):20% H Br 5/250/30: 80-90 kgt/_mm2 : 99,4% Cu O'B : _{21 - 24 kgf/mm,} rek (L/D

=

10):40% H Br 5/250/30: 50 kgf/mm2

~S f - Bij Kh ~ 30' is de top-tot-dalhoogte minimaal.

H :

<

.

maxw

Uit het feit dat voor Kh 0 de verhoud~ng

li,. ':

-inaxth groter wordt kunnen we een aanwijzing zien voor de ongunstige invloed van de dubbele

hoofd-SOf- ·snijkant, die hierdoor ontstaat. (zie blz.14)

~---~---~---,

rapport nr. 0113 biz. 18 van 24 biz. I

o ref. 1, biz. 66, fig. 74.

5 lQ 15 20 25 30 35 40 115 50

Invloed van variaties in a op verband H -H th.'

. maxw max 3 2.S 2 I,~ o,~ o

~?

.'"

"'/

/

"';::

V

'/

/

1/

V

o,r

I 1,'5 2.

---c-cu..

1/

./

/

/

./

V

fig. 11.

Alle gegevens als bij fig. 10.

Een aanzet-<:0,02 mm/om~. blijkt geen wezenlijke verkleining van H

maxw te veroorzaken

ref. 1, bIz. 69, fig_, 75. '

Verschillende afrondingsstralen. so 40 30 20 10 o

.~

",~

'~

-...:::

,

r-_ O,Of 0,01 0.03 0,0, --AI-~-M~

,Ar:

galvanometeruitslag, oppervlak weergeeft. werkplaatsteenn lek -

/

V ,/' vf" ~,-,-' ,

V

'"

1-0-1"

-~-

1--"-,0,1 C,L o,~ I 2 . . 3 ' ne~~ntdi~ T' (~",)_

- - -,-~ - Ms 5"& Invloed van neusradius fig.12 welke de noeveelheid gerefecteerd l.ichto'O_het

technische hogeschool eindhoven

o 5 10 . 15 20 25 30 35 40 '45 50 rapportnr. 0113 Materialen: Ms 58 58%

eu

(Messing) droog gedraaid 2% p rc'!.st Zn ~B= 42-45 kgf/mm2 rek (L/D=10):18-20%

~r

/250/30= 90_10okgf/mm2

Verschillende beitels. met: P ¢ 1280 . V t;::fI 2

a

6° 5 -;:::?

°

a

..

20 . h :;::. 0,1 mm ~= 1°30' a

_-=

0,03 mm/omw. s = 0,1 mm

.,

= 120 m/miD. • . De beste afronding is r ~ 0,1 mm.

biz. 19 van 24 biz.

Al-Cu Mg: 3.5-5,5% Cu (Bondur) gesmeerd 0.2-2% Mg met 0,2-1,5% 51 petroleum 0.1-1.5%

MB

rest Al (fB

=

38 - 42kgt

Imri

rek ,L/D=10):14-18% HBr5/250/30: 105_120kgf/mm2

ref. 1 dateert echter Tan 1939. In die tijd waren de draaibanken minder ,

stabieltwaardoor de optimale r toen kleiner zou kunnen zijn dan nu. De latere literatuur vermeldt grotere afrondingsstralen, b.v.:

ref.

2:

Toor een aantal ulteenlopende materialen:

r

=

1 mm. Bij deze radius zal de hUlpenijkant eehter veelalgeen funetie meer bezitten.

ref. 1, blz.

??

fig. 82.

Voor een ~antal lichte metalen werd de instelhoek gevarieerd, waardoor versch111ende waarden van ~ ontstonden.

5 10 15 20 25 30 35 40 50

rapport nr. 0113 biz.

20

van 24 blZ.l

AL'

60

'5'0 ... ..-f-J"-.:-+-l---+--I

'OI--+-.-+--I---l--+---I--+-+-+-t--+--+-:-i-t--r-i

-3 .- 2. - / o 3 ₄ V\~c-..

--AI-M

1

----Mss8

_·_·-Nj9

.. -'

·.~A\-~.M1

Invloed van de instelhoek (hulpsnijkanthoek) op de oppervlakteruw1'!-eid.

fig. 13

a ::

0,03

mm/omw.

s = 0,1 mill

V :: 160m/mine

De kleinste ruwheid ontstond bij~

=

10·

a

30

ret. 1 t .blz. 81. fig. 86 120 100 80 60 4-0 20 o

W

/" ... V I ,

.

i"'. ,....

....

-

1--.

-~ _r-.-:::-

..

_t-:-

.

-

r;:.. ..

"'.;.-...

-10 2.0 Jo 'to 5'0 60 ₇ I

./

.

/

/

/ / . / / J~

V

~

V

..

-

..-..

-\ o 6D 90 {Oo itO 1.2.0

We zien uit deze grafiek dat de oppervlakteruwhei zelfs een optimad verto nt. Opde oorzaak hiervan

wQrdt in dit verband - niet nader ingegaan.

-AI·Mt

---··-··-Ms~

-

";'--:--M~M

a

(,am)-- ' ' - ' -

At

IS ::

.,.

::

~

:: ,AQ=

Invloed van a op de oppervlakteruwheid. 0,1 mm

120 m/min 20'

fig. 14

galvanometeruitslag. welke de hoeveelheid gereflecteerd licht

_.

van het oppervlak weergeeft.

~---~~---~---, rapport nr.. 011~ biz. 21 van 24 biz. I

o ref. 2, bIz. 374

5

Verband tussen hulpsnijkantshoek en oppervlakteruwheid bij een facettendiamant.

~

i

SO \..-..-,..--,---,-,---rt-r--,--;--r---Ti 10 (fh) 4o~r.-.30 1tW--H+-H~;;HHIII 15 20 25 30 35 40 45 50 lo~~~~~~~~~-I I O'-'-+-+-~:H-t o~~-L~~~~~-to~~~ o 7,. 1/ 0 'Ii< 0 VI \. ) L t · \ l I \ - ,\. 11

=

0 062 """"

I::.ne.o"("e. L-l>c.vte oppe"'(UAn...VU .... ~I .... )

we("ue~ke..

0Hen/!a.\.(\.e.,,-u..J'I.. 'J (). =. 0,062. ... . Q

,

= 0, 03

7 ""' ....

'1

"

I I "

. a

-:.0,0 I 2. \MINI .J

de op'pervlakteruwhe;d biJ" draaien met e~n Invloed van de snij~antshoeken ep 4 fig. 15

facettendiamant.

Mat: Al-leg.

Ook ~ier zien we, dat bij goede instelling der hulp- (of hoofd-) snijkant, draaien met zeer kleine aanzet geen verbetering"an de oppervlakteruwheid

geeft~

ref.

3.

Uit het voorgaande kunnen

we

concluderen, dat veor de bij de experimenten gebruikte lichte metalen de greetheden, welke de theeretischeoppervlakte-ruwheid bepalen ongeveer dezelfde waarde hebben. Een mogelijkheid is b.v. Kh

=

0010'

=

0,0029 rad.

r

=

500 MM

a

=

35 #!m

Toepa.ssing van (18) geeft dan:.

hg ~ 0,25 x 0,0029 x 35- 0,276 x 0·,0029

V

0,0029 x 500 x

35

= 0,020

Jl.

m

of: h ~ 40 x 0,020

=

0,80 ~ " . g

o Dit komt ongeTeer overeen met het beste, dat op dit ogenblik technisch haalbaar is. S 10 lS

1.3.

De Spaanhoek.

In het algemeen wordt aanbeTolen om spaanhoek en vrijloophoek zo klein mogelijk te houden in verband met de sterkte van de beitel. De spaanhoek speelt echter bovendien een rol m.b.t. de oppervlakteruwheid, doordat de spaanvorm erdoor bepaald wordt. De spaanhoek mag niet te groot gekozen wordent omdat dan Iintspanen ontstaan. welke tegen de beitelhouder stoten

en niet vrij aflopen en daardoor het oppervlak kunnen beschadigen. Een te kleine spaanhoek ( «0) veroorzaakt echter sterke toename van de hoofdsnijkrachtr en vermindering van de stabiliteit.

Verder- is het van be'lrlng, te zorgen, dat de spanen weinig stuiken.

10 • ,.<':-. 2S 30 35 40 '45 50

De spaanhoek heeft hier echter betrekkelijk geringe invloed OPe

Voor bro.s materiaal adviseert men S

<

o.

Toor ta.ai materiaal S tot 150 • ref. 1, bIz. 72 fig.

76

a s T ~ P V

ALt

"

-invloed op de spaa.nhoek op de oppervlakteruwheid.

=

=

=

=

IX .:::. 0.03 mm/omw. ~.08 mm 120-130 m/min fig. 16 galvanometeruitslag, zie 1500 V h ::: 1

a

4

0 1

a

6

0 o 1 nun r ~ werkplootstec:hn lek ~: Me 58 Al Mg Al 99 (Aluminium) zie fig. 12 zie fig. 10 99% Al 0,1% Zn Cu . -(fB

=

10-12 kgf

Imm

2 L rek (

ID

=

10):

7%

fig.13 Kg AI: (Electron) BBr5/250/30:30kgf/mm2

8%

Al 1.0% Zn 0,1% Mn 0,1% Si rest Kg O"B: 28-32 kgf/_mm2 rek

(LID

=10):11-16%

~r

5/250/30:60-65kgf/mm2

rapport nr. 0113 bl z.

23

van 24 bl z. o ref.

3,

blz.

32

5 10 15 20 25 30 35 40 so V _a SO oppervlakte- aanbe-Bewerkt materiaal

mlmin mm/omw ruwheidsklasse volen

--5

8

...

Titanil:1Hl

°

8 Alloy VTZ 200 0,03 2 8 I

,;

8 I

-5

8 Duralimin 0 9 AD 1 900 0,01 2 10

...-3 9

5

' . 8

-5

8 Bronze 0 7 Br of

_{6,5 - 1,5}

800 0,04 2 8

-3 8 5 8 . I

I

_'-5

8

-I Brass

I

°

8 LS 59

- IV

350 0,04 2 8-9

I

,;

.

--

8 5 8 '·5

₅

....

Fibre glass 700 0,025 - 0 4 ST 2 ₅ '3 ₅ 5 5

Conclusie: Bet effect yan de spaanhoek is g~ring. Algemene regels zijn'nie te geven. indien _50 <. S <. + 5°. zal men in -vele gevallen een ruwheid verkrijgen, die dicht bij de aptimale is voar de .

'1 ' . ' , . "". I '

betreffende cond:i:tfeif: . , . '" Klasse 4 en 5:

=

11

a

20 pm;' klas~e 8: =6,4

a

O,6pm. De oppervlakteruwheidsgrenzen van de andere in dit artikel klassen zijn niet te achterhalen.

genoemde

13 bl z. 24 van 24 bl z. o

1.4.

Overig. hoeken. ref.

4,

blz.

49.

5 10 15 20 25 30 35 40

De hellingshoek"¥ bepaalt ,in hoofdzaak de wijze van spaanafloop. Indien lange, ononderbroken spanen ontstaan is een R

>

0 gewenst. De spaan wordt dan schroeflijnvormig afgevoerd, terwijl bij R

=

0 een spriaalvormige spaan ontstaat,"welke zich op de hoofdsnijkant oph~opt en klem kanraken. Niettemin vermeldt ref.

2

voor alle beproefde materialen R = 0 • In die gevallen waarin de spanen worden afgevoerd met de snijvloeistof, zuig- of perslucht, is de grootte van H onbelangrijk~

De overige hoeken hebben geen directe invloed op de oppervlakteruwheid. Devrijloophoeken V en V

h moeten klein doch> 0 zijn, om de beitel te laten snijden. De punthoek P,waarvoor geldt: P

=

90 + K - K

h, moet groot zijn i.v.m. de sterkte van de beitel. Een facettendiamant voldoet zeer goed aan deze voorwaarde enheeft bovendien het Yoordeel, een aantal snij-kanten te bezitten.

45 Geraadpleegde literatuur: zie deel

5.

50