KJR-C2006 Lastuava työstö E. Niemi & P. Kyrenius & P. H. Andersson K2015 Kiitokset prof. Esko Niemelle materiaalista



Samankaltaiset tiedostot
Avarrus. Teoriaa F 4. Valintaprosessi F 9. Valikoiman yleisesittely F 14. Käyttö F 21. Ongelmanratkaisu F 25 F 3

Porausta tehdään erilaisilla työstökoneilla niin sorvissa, porakoneissa kuin koneistuskeskuksissa.

Jabro Tools tuotevalikoima

Katkaisu ja uransorvaus

UUSIN FREJOTH ACRA SILTATYYPPINEN KONEISTUSKESKUS - TÄYNNÄ UUSIA INNOVATIIVISIA RATKAISUJA NOPEAAN JA RASKAASEEN LASTUAMISEEN &

UDDEHOLM UNIMAX 1 (5) Yleistä. Käyttökohteet. Mekaaniset ominaisuudet. Ominaisuudet. Fysikaaliset ominaisuudet

2 Materiaalitekniikka. 6 CNC- tekniikan perusteet

KONEISTUS KUUMAVALSSATUT TERÄSLEVYT JA -KELAT

Ignition to spark erosion KIPINÄTYÖSTÖTARVIKKEET

CoroMill 390 Varsijyrsimet teräkoolla 07 Teräslaatu GC1130

JOUSTAVA YKSITTÄISVALMISTUS. Konepajamiehet Kauko Lappalainen

Kuva 2. Lankasahauksen periaate.

Luotettavuutta syviin pistoihin

KYMENLAAKSON AMMATTIKORKEAKOULU Energiatekniikan koulutusohjelma / kunnossapito. Mika Lallukka KONEISTUKSEN PERUSTEIDEN OPETUSMATERIAALIEN LAADINTA

Uudet tuotteet

SISÄLTÖ. BRICUT TOOLS OY. Kalvintatyökalut

SECO NEWS YHTEENVETO TYÖKALUT MENESTYKSEN TAKANA

UDDEHOLM VANADIS 6. Työkaluteräksen kriittiset ominaisuudet. Yleistä. Ominaisuudet. Käyttökohteet. Työkalun suorituskyvyn kannalta

Lastuttavien aineiden jaottelu

REIÄNVALMISTUS TUOTELUETTELO JA TEKNINEN OPAS 2008

WSX445. Uuden sukupolven tasojyrsimellä kaksipuoleisilla kääntöterillä

WSX445 KEVYTTÄ KONEISTUSTA UUDEN SUKUPOLVEN TASOJYRSIMELLÄ KAKSIPUOLEISILLA KÄÄNTÖTERILLÄ

LUJIEN JA ULTRALUJIEN TERÄSTEN OPTIMAALISET TYÖSTÖPARAMETRIT KONEPAJAVALMISTUKSESSA

UDDEHOLM VANADIS 10. Työvälineteräksen kriittiset ominaisuudet. Yleistä. Ominaisuudet. Käyttökohteet. Työvälineen suorituskyvyn kannalta

UDDEHOLM CALDIE 1 (6) Yleistä. Ominaisuudet. Fysikaaliset ominaisuudet. Käyttökohteet. Puristuslujuus. Lohkeilunkestävyys. Kylmätyöstösovellukset

3.2 Työstöratojen luonti

Lastuavat työkalut - Sandvik Coromant. Pyörivät työkalut JYRSINTÄ PORAUS AVARRUS TYÖKALUJÄRJESTELMÄT 2012

UDDEHOLM VANADIS 60. Käyttökohteet. Yleistä. Ominaisuudet. Erityisominaisuudet. Taivutuslujuus. Fysikaaliset ominaisuudet 1 (5)

Super. Line SUPER LAATU SUPER HINTA SUPER SAATAVUUS 2016 LAAJENNETTU JULKAISU. SuperLine Oy Gühring AB Lämmittäjänkatu 4 A Helsinki

UDDEHOLM VANCRON 40 1 (6) Työkaluteräksen kriittiset ominaisuudet. Yleistä. Ominaisuudet. Käyttökohteet. Työkalun suorituskyvyn kannalta

Sorvauskäsikirja. Yleissorvaus Katkaisu ja uransorvaus Kierresorvaus

8% Co-pulveripikateräs (ASP50) Tank-Power pinnoite vaikeasti työstettäviä aineita varten.

OSA A. MITTATOLERANSSIT

Tuotannon taloudellisuus nousuun

MIILUX KULUTUSTERÄSTUOTTEET JA PALVELUT. - Kovaa reunasta reunaan ja pinnasta pohjaan -

18 Hakemisto. Hakemisto

JYRSINTÄ 2 TUOTELUETTELO JA TEKNINEN OPAS 2008

UUTUUS. KULMA EXTREME Tehokkaampaan jyrsintään. UUSI TUOTE. Tasojyrsintä. Kulmajyrsintä. Urajyrsintä. Nousuinterpolaatio.

KALVINTA, HIENOPORAUS JA SILOVALSSAUS

UDDEHOLM VANADIS 4 EXTRA. Työkaluteräksen kriittiset ominaisuudet. Käyttökohteet. Ominaisuudet. Yleistä. Työkalun suorituskyvyn kannalta

Tekninen artikkeli. Katkaisu & uransorvaus: Miten 2000-luvulla saadaan lisää suorituskykyä ja laatua ja pidempi terän kestoikä.

Objective Marking. Taitaja 2014 Lahti. Skill Number 603 Skill Koneistus Competition Day 1. Competitor Name

MVX TOOLS NEWS. Viimeisellä teknologialla suunniteltu erittäin tukevarunkoinen pora. Suuret halkaisijat ø 33.5 ~ ø 63.0 nyt saatavana B202FI

Erikoisjyrsin karkaistuun teräkseen Suurnopeus- sekä kuivaan työstöön Viimeistelyyn Kovuuksiin UUSI PINNOITE! Kaikki hinnat ilman Alv.

ONGELMAT ROUHINTASORVAUKSESSA JA -JYRSINNÄSSÄ PROBLEMS IN ROUGH TURNING AND MILLING

Sacotec Day verkkokoulutus. HINTAKOMPONENTIT ja TARJOUSPYYNTÖ,

Suunnitteluohjeita tarkkuusvalukappaleelle

Lastuavat työkalut - Sandvik Coromant. Pyörivät työkalut JYRSINTÄ PORAUS AVARRUS TYÖKALUJÄRJESTELMÄT 2012

Lastuavat työkalut A V A 2007/2008

Luotettavuutta ja tarkkuutta

30 Opetussuunnitelma OSAAMISEN ARVIOINTI ARVIOINNIN KOHTEET JA AMMATTITAITOVAATIMUKSET OSAAMISEN HANKKIMINEN. suorittaja osaa: työskentely

Turun Aikuiskoulutuskeskus

Strong expertise in HINNASTO. tool grinding. Pro Grinding AM Oy

3. VÄLJENTIMET, KALVAIMET

VALUKAPPALEEN KONEISTUKSEN OPTIMOINTI THE OPTIMIZATION OF A CASTED PRODUCT S MANUFACTURING PROCESS

Uppokipinätyöstö. ValuAtlas & CAE DS Muotin osien valmistus. Tampereen teknillinen yliopisto Tuula Höök

Kierresorvaus. Teoriaa C 4. Valintaprosessi C 9. Valikoiman yleisesittely C 13. Käyttö C 19. Ongelmanratkaisu C 25 C 3

UDDEHOLM VANADIS 30. Käyttökohteet. Ominaisuudet. Yleistä. Kylmätyöstö 1 (5)

CoroDrill 880 Fokuksessa ei-rauta-aineet

LaserWorkShop 2006 OULUN ETELÄISEN INSTITUUTTI

Valkoinen kirja. Valjasta lastuamisnesteen edut katkaisussa ja uransorvauksessa

CHUCKING TOOLS TERASKONTTORI KIINNITTIMET. Hinnat ovat voimassa saakka. Paras osoite.

Sopivan poran valinta

Monitoimisorvien NC-ohjelmointi. Kari Kuutela Pathtrace Oy

TITEXin XD -teknologia: Uusi ulottuvuus syvänreiänporauksessa.

PVD-pinnoite Pidentää työkalujen käyttöikää, mutta parantaa myös luotettavuutta ja tuottavuutta!

UDDEHOLM ORVAR SUPREME 1 (6) Yleistä. Käyttökohteet. Työkalun suorituskykyä parantavat ominaisuudet

Suurempi Kapasiteetti: VM-30/35 isoilla poikkiliikkeellä optimoitu suorituskyky isoihin kappaleisiin.

Takeesta laadukkaaksi tuotteeksi joustavasti yrityksesi tarpeen mukaan.

SISÄLLYSLUETTELO. Poranterät pikateräksestä ja kovametallista Kierretapit Jyrsinterät pikateräksestä

SAHAT. Rensi Finland Oy Yrittäjäntie KLAUKKALA

Lastuavat työkalut - Sandvik Coromant. Sorvaustyökalut YLEISSORVAUS KATKAISU & URANSORVAUS KIERRESORVAUS TYÖKALUJÄRJESTELMÄT

UPOTUS, PURSEENPOISTO JA AVENTIMET

8% Co-pulveripikateräs (ASP50) Tank-Power pinnoite vaikeasti työstettäviä aineita varten.

Sisällysluettelo. Sorvaus. Jyrsintä. Kierteitys. Varsijyrsimet. Solid. Reikien valmistus. Tooling

Lentokoneen runko Fokuksessa porausratkaisut

Metallin lisäävän valmistuksen näkymiä

Työkalut tehokkaaseen katkaisuun ja uransorvaukseen

LIITE 9: Kansilinjan prosessikuvaus Page 1 of 6 RISKIKARTOITUS KANSILINJAN PROSESSIKUVAUS

Ammattitaitoisia KONEISTAJIA SAATAVILLA

Uudet työkalut ja ratkaisut

Global partner local commitment

UDDEHOLM DIEVAR 1 (7) Yleistä. Ominaisuudet. Suulakepuristustyövälineet. Kuumataontatyövälineet. Työvälineensuorituskykyä parantavat ominaisuudet

PINNANLAADUN MÄÄRITYSTEKNIIKAT JA MITTAUSLAITTEET VIIMEISTELYSORVAUKSEN YHTEYDESSÄ

KILPIEN VALMISTUS työkalut muovin ja kevytmetallien koneistukseen

Sisällysluettelo. Aakkosnumeerinen hakemisto Työkalut Kierteen sorvaus Hakemisto Kierteen sorvaus. Kierteytys MDT Hakemisto...

Ultralujien terästen konepajakäytettävyys

Lastuavat työkalut - Sandvik Coromant. Sorvaustyökalut YLEISSORVAUS KATKAISU & URANSORVAUS KIERRESORVAUS TYÖKALUJÄRJESTELMÄT

UDDEHOLM MIRRAX ESR 1 (5) Yleistä. Ominaisuudet. Käyttökohteet. Fysikaaliset ominaisuudet. Vetolujuus huoneenlämpötilassa.

FERRIITTISET RUOSTUMATTOMAT TERÄKSET.

Polarputki kumppanina takaa korkean laadun pyöröteräsvalinnoissa Polarputki on toimittanut pyöröteräksiä suomalaisille

Kuva 1. Kiillotuksen periaate. 1=alkuperäinen profiili, 2= virtaus, 3=ideaalinen profiili, 4=rekristallisoitunut kohta [Bladergroen 1974]

Koneistajan ammattitutkinto

Kannettavat putkentyostokoneet

HandlingTech. Automations-Systeme ENSIAPU TYÖKALUN RIKKOUTUESSA.

Silent Tools TM Hoikkien työkalujen tuottava käyttö

Keskeiset aihepiirit

Turun Aikuiskoulutuskeskus

Green Light Machining

Transkriptio:

KJR-C2006 Lastuava työstö E. Niemi & P. Kyrenius & P. H. Andersson K2015 Kiitokset prof. Esko Niemelle materiaalista 22.1.2015 K213 Runkona: Luku 24 (Machining) Philip D. Rufe (ed.) Fundamentals of Manufacturing, 3 rd Ed. [2013] Dearborn, Mich. : SME, Society of Manufacturing Engineers

Lastuava työstö Johdanto Lastuamisen perusteita Menetelmiä Lastuamisen suunnittelu ja kustannukset

Menetelmän valinta Tekninen analyysi Kappaleen muodon ja ja materiaalin asettamat rajoitteet Tarkkuus- ja ja pinnanlaatuvaatimusten asettamat rajoitteet Potentiaaliset menetelmät Kustannusvertailu Taloudellinen analyysi Valinta /Paul H. Andersson/

Valmistusmenetelmän kannalta tärkeitä tuotteiden ominaisuuksia Materiaali vahva vaikutus valmistusmenetelmän valintaan, toisaalta menetelmä vaikuttaa materiaalin ominaisuuksiin työstön jälkeen Mekaaniset ominaisuudet: lujuus, kovuus, sitkeys, väsymisen kesto, lämpötilan kesto, jäännösjännitykset Muut fysikaaliset ominaisuudet: adheesio, kitka, kuluminen, sähköiset ja magneettiset ominaisuudet, termodynaamiset ominaisuudet, optiset ominaisuudet Kemialliset ominaisuudet: korroosion kesto Geometriset ominaisuudet: Muoto ja koko, mittatoleranssit, muoto-, suunta-, sijainti- ja heittotoleranssit, pinnanlaatu

Muita menetelmän valintaan vaikuttavia tekijöitä menetelmien mahdollisuudet ja rajoitukset menetelmän saatavuus (missä voidaan valmistaa??) valmistusmäärä tuotteen variaatioiden määrä toimitusaikatekijät materiaalin varastointi- ja saatavuuskysymykset olemassa oleva tuotantoprosessi alihankintamahdollisuudet (make or buy). Jos valmistusprosessin vaiheita koskevat valinnat vaikuttavat toisiinsa, on kannattavuuslaskelmissa verrattava kokonaiskustannuksia. Esim.: Valukappaleen konstruktio on erilainen kuin umpitangosta tai ainesputkesta valmistetun komponentin. Lastuttava materiaali, ainemäärä ja jopa menetelmä ovat erilaiset kussakin vaihtoehdossa.

Lastuaminen esimerkki vaihtoehtoisista aihionvalmistustavoista Umpitanko tai ainesputki Vaakavalu Pystyvalu Lähde: Schey Vaakatae Pystytae Hitsattu

Valmistusmenetelmät prosessiketjut Raaka-aine Sula Billetti Tanko Profiili Levy Muut Valumenetelmät Taonta Pursotus Taivutus Leikkaus Muovaus Sintraus RP-menetelmät Muovien prosessointi Koneistus Liittäminen Lämpökäsittely Pintakäsittely Kokoonpano Tuote

Lastuaminen Lastuamisen edullisuus valmistusmenetelmänä perustuu yleensä seuraaviin kahteen tekijään: 1. Lastuamalla päästään yleensä edullisesti parempaan mittatarkkuuteen ja pinnanlaatuun kuin muilla valmistusmenetelmillä. 2. Lastuaminen on pitkälti riippumaton raaka-aineen valmistusmenetelmästä: Standardimuotoinen ja mittainen tanko tai levy kelpaa yhtä hyvin kuin valu, tae tai hitsattu rakenne. Tällöin standardimateriaalin edullinen yksikköhinta ja ennen kaikkea sen sitoutumattomuus tiettyyn tuotteeseen ovat suuria etuja. Lastuavien menetelmien kehitys on erityisesti terämateriaalien ja NC-tekniikan kehittymisen kautta jatkuvaa. Käytännössä kehitystä jarruttaa konekannan hidas uusiutuminen.

Lastuavat työstömenetelmät (ja kipinätyöstö) Jyrsintä Sorvaus Porausmenetelmät Hionta Kipinätyöstö Komponentin muoto Taso, lieriöpinta, ura, tasku, veistospinta Kohtuullisesta hyvään, Ra 1,6-6,3 m Pyörähdyspinnat Reiät Kohtuullisesta Kohtuullinen, erittäin hyvään, tyypillinen Ra Ra 0,4-6,3 m 3,2 (1,6) m Tasot ja pyörähdyspinnat Erinomainen, tyypillinen Ra 0,4 m Vähän rajoituksia Hyvä, tyypillinen Ra 1,6 m Pinnanlaatu Mahdollinen toleranssi +/- 0,01 mm +/- 0,005 mm +/- 0,02 mm Tyypillinen toleranssi +/- 0,03 mm +/- 0,03 mm +/- 0,1 mm +/- 0,003 mm +/- 0,005 mm Laaja kirjo, 1 m kuutio yleinen mutta voi olla hyvin suuri Laaja kirjo, 300 mm halkaisija yleinen mutta voi olla hyvin suuri -> 30 mm halkaisija yleinen, harvoin yli 80 mm Komponentin koko Kuten jyrsintä ja sorvaus Yleensä < 500 mm Suhteellinen kustannus Keskisuuri Matala Keskisuuri Korkea Hyvin korkea

(Lastuavat) työstömenetelmät Muita: Avarrus pyörähdyssymmetristen reikien sisäpinnat Väljennys ja kalvinta reikien viimeistely Hienotyöstömenetelmät hoonaus, läppäys, hivellys, kiillotus, silovalssaus... Sahaaminen pyörö-, kaari-, vanne-, pisto- Avennus ja pisto ei-pyörähdyssymmetriset muodot rei issä Kuorinta suuret kierremuodot Hammastusmenetelmät terällä lastuavat ja hionta sekä kaavinta Kierteitysmenetelmät tapilla, leuoilla, sorvaamalla, jyrsimällä, muovaamalla Sähkökemiallinen työstö superseokset, hankalat muodot niissä Kemiallinen työstö elektroniikka, MEMS, lentokoneiden osien kevennykset Ultraäänityöstö kovat ja hauraat materiaalit ym. Käsikirja: Tool and Manufacturing Engineers Handbook, Vol 1: Machining, T. J. Drozda (toim.), SME. (Amazon: $124,00)

Lastunmuodostus Lastunirrottamisessa olennaisia asioita: Lastuamisvoimat Työkappaleen ja työkalun lämpötilat Työkalun kuluminen Lastun muoto Ja niihin vaikuttavat: Terät Terämateriaalit Lastuamisarvot

Terien kuluminen Viistekuluminen abraasio Kuoppakuluminen hapettuminen, diffuusio

Kulumismekanismit vs. lastuamislämpötila Kuluminen Adheesio Diffuusio Abraasio Hapettuminen v c, t, f yms. Lähde: Vieregge 1949

VT n f m = k kestoaikamalli 100 90 80 70 90-100 80-90 70-80 k = 240 m/min n = 0,21 m = 0,47 T 60 50 40 30 20 10 0 0,1 0,2 0,3 f 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 270 210 150 90 V 30 60-70 50-60 40-50 30-40 20-30 10-20 0-10

Viistekulumisen vaiheet V B Terärikko Alkukuluminen Lineaarinen kuluminen Työstöaika t

Terämateriaalit kovuus sitkeys -kentässä 1. Hiiliteräkset 2. Stelliitit 3. Pikateräkset 4. Pulveripikateräkset 5. TiN pinnoitettu HSS 6. Kovametalli 7. Pinnoitettu kovametalli 8. Hienorae -kovametalli 9. Cermetit 10. Valetut karbidit 11. Ucon 12. Oksidikeramiikat 13. Muut keramiikat 14. Kuutiohilainen boorinitridi 15. Timantit 16. Ideaali aine Lähde: Kauppinen

Vaiheistus, työstöoperaatioiden suoritusjärjestys millaisella työkalulla voidaan työstää haluttu piirre muoto, ulottuvuus, työkalun kiinnitys, saatavuus, konekanta mikä on aihion lähtötilanne miten työkappale kiinnitetään ja irrotetaan eri vaiheiden välissä

Sorvaus

Muotojen sorvausta

Vinojohteinen NC-sorvi

Monitoimisorveja Tukilaakeri

Työkalujen ja lastuamisarvojen valinta käytännössä - sorvaus 1. Selvitetään lähtötiedot 2. Suunnitellaan lastuamisliikket ja työkalut pääpiirteittäin 3. Teräpalan muoto 4. Teräpalan koko 5. Teränpidin 6. Nirkonsäde 7. Teräpälan geometria ja materiaali 8. Lastuamisarvot Käytännössä parhaan tuloksen kannalta kaikki lastuamisliikkeet ja muut yo. asiat tulisi käydä läpi jo komponentin suunnitteluvaiheessa Sandvik

Jyrsintä Sorvauksen ja jyrsinnän ero Lastunmurto Kääntöterän ja työkalun kuormitus

Tasojyrsintä

Kulma (nurkka-) jyrsintä

Urajyrsintä Kiekkojyrsimet

Ura- ja muotojyrsintä

Kopiojyrsintä

Viistejyrsintä

Sädejyrsintä

Aksiaalijyrsintä

Kierteen jyrsintä

Pystykarainen koneistuskeskus

Koneistuskeskus

Kiinnityspaletti

5-akselinen pystykarainen koneistuskeskus

Työkalujen ja lastuamisarvojen valinta käytännössä - jyrsintä Määritellään lastuttava materiaali, työstötapa (viimeistely/rouhinta), lastuttavat muodot ja olosuhteet (kone, työkalujärjestelmä ym.). Suunnitellaan työstöliikkeet pääpiirteissään ja valitaan työkalun tyyppi 1-2. Taso otsajyrsin 3-5. Olake, avoin ura, reuna kulmajyrsin, varsijyrsin 6. Tasku, umpiura varsijyrsin 7. Muoto pallopäinen varsijyrsin 8. Syvä ura, katkaisu kiekkojyrsin 9. Viiste kulma-, varsi tai otsajyrsin Valitaan suuri työkalun halkaisija ja pieni pituus Huomioidaan tarvittava lastuamissyvyys jyrsintä ja teräpalaa valittaessa Särmien lukumäärään vaikuttavat koneen teho, tukevuusolosuhteet ja lastutilan riittävyys. Valitaan terä(pala) ja lastuamisarvot valmistajan suositusten mukaan.

Poraaminen Syvänreiänporausmenetelmät

Poran valinta Poran valinta perustuu ensisijaisesti halkaisijaan, reiän syvyyteen ja työkappaleen materiaaliin. Alla on suuntaa antava valintataulukko normaaleille työkappalemateriaaleille. Paras tuottavuus saadaan kovametalli-, ja erityisesti kääntöpalaporilla ja lastuamisnestekanavilla varustetuilla malleilla. Lisäksi on otettava huomioon mm.: aloitus ei-kohtisuoraan tai epätasaiseen pintaan paketinporaus porras- ja viisteporausmahdollisuus vasenkätinen pyörimissuunta D (mm) L R a (mm) IT Tyyppi 0,2-70 5 (-10) x D 12 13 Pikateräskierukkapora 0,8-20 5 (-10) x D 3 9 Kovametallikierukkapora 10-30 5 (-10) x D 4 9-10 Kierukkapora kovametalliteräpalalla 12-80 2,5 (-5) x D 3-10 11-13 Kääntöpalapora > 60 2,5 x D 3-10 11-13 Ydinpora 1-300 10-150 x D 2 9-10 Syvänreiänporausmenetelmät

Suuria avarrustyökaluja

Vierintäjyrsintä

Aventaminen Työkalu (HSS) on monimutkainen ja kallis, mutta avennusoperaatio on yksinkertainen ja nopea Tulos on tarkkamittainen, jopa IT 5, ja laatu tasainen Työkalu on pitkäikäinen johtuen monista teräsärmistä ja suhteellisen pienestä lastuamisnopeudesta

Sahaaminen Sahaamisen pääsovellus on katkaiseminen. Kuviovannesahoja käytetään vähenevässä määrin leikkaamiseen.

Lastuaminen hiomarakeella Hiomarakeella lastuaminen eroaa terällä tapahtuvasta lastuamisesta olennaisesti, mm. seuraavien piirteiden osalta: lastuamisnopeus on suuri lastuamissyvyys on pieni materiaalitilavuusyksikön irrottamiseen tarvittava energiamäärä on suuri lastuamislämpötila on korkea suurin osa syntyvästä lämmöstä siirtyy työkappaleeseen, osa laikkaan, ja lastuihin vain vähäisessä määrin työkappaleen pinnan normaalin suuntainen lastuamisvoima on tyypillisesti n. kaksi kertaa suurempi kuin päälastuamisvoima v c a p

Hiomatyökaluja

Pyöröhiontaa

Hiomakoneita

Uppokipinätyöstöä Työstön aikana työkappale ja elektrodi ovat nesteen pinnan alla AT-Tools

Lankasahaus Yläpuolinen ohjain Uutta lankaa Työkappale Alapuolinen ohjain Käytettyä lankaa Paineistettua ja jäähdytettyä nestettä

Lankasahattuja kappaleita

Valmistuksen suunnittelu - lastuaminen Geneerinen koneistuksen suunnittelu voi edistyä esim. seuraavaa karkeaa järjestystä noudattaen: 1. Käytettävien lastuamismenetelmien päättely 2. Työkalujen valinta 3. Kiinnitysten ja kiinnittimien valinta Kiinnitykset pyritään valitsemaan siten, että keskenään tarkasti toleroidut muodot syntyvät samalla kiinnityksellä, tai ainakin niin, että yhtä näistä voidaan käyttää kiinnityspintana muita työstettäessä. Kustannusten vähentämiseksi ja tarkkuuden takaamiseksi on pyrittävä käyttämään mahdollisimman vähiä kiinnityksiä. Suositaan vakiokiinnittimiä, huomioidaan kiinnitysvoimien aiheuttamat muodonmuutokset ja lastuamisvoimat. 4. Käytettävien työstökoneiden valinta pyritään käyttämään mahdollisimman harvoja koneita 5. Yksittäisten lastujen ja käytettävien lastuamisarvojen määrittely

Lastuaminen 10. Vältä piirteitä jotka edellyttävä hoikkien työkalujen käyttöä ja luoksepääsyä haittaavia esteitä ylipäänsä. 11. Yritä selvitä pienellä työkaluvalikoimalla. Työkalumakasiinit ovat pieniä ja työkalunvaihto vie aikaa! 12. Minimoi lastuttavat pinnat. 13. Suunnittele tankokappaleet siten että toista kiinnitystä ei tarvita. 14. Sorvattujen ja lieriöjyrsittyjen sisäsäteiden tulisi olla suurempia kuin työkalun standardisäde. Otsajyrsittävän sisäsäteen tulee olla sama kuin työkalun nirkossa. Kuvat: Boothroyd

Akselin ja reiän koneistaminen Lapinleimun mukaan Akselinkoneistus IT 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Ra 0,1 0,2 0,4 0,8 1,6 3,2 6,4 12,5 25 Veto, kuorinta Pyörtöhonta Pyörtöhonta Sorvaus Sorvaus Timanttisorvaus Pyöröhionta Pyöröhionta Hiveltäminen Hiveltäminen Kiillotus Istukkakappaleen reiän koneistus Kääntöteräporaus Kääntöteräporaus Sorvaus Sorvaus Timanttisorvaus Avennnus Avennnus Hionta Hionta Hoonaus Hoonaus Kotelokappaleen reiän koneistus Kierukkaporaus Kierukkaporaus Väljennys Väljennys Kalvinta Kalvinta Ratajyrsintä D > 120 Ratajyrsintä Avarrus Avarrus Uiva kalvinta Hoonaus Hoonaus = helppo = vaikea esityöstö

Lastuamisarvojen valinta Rouhinnassa Pyritään mahdollisimman tehokkaaseen lastunpoistoon Valitaan työkalun, kiinnityksen ja kappaleen sallimissa rajoissa suuri lastuamissyvyys ja syöttö tässä järjestyksessä Optimoidaan lastuamisnopeutta kustannusten minimoimiseksi Viimeistelytyöstössä Tavoitellaan hyvää pinnanlaatua ja suurta tarkkuutta Rouhinnan jättämä työvara määrää lastuamissyvyyden, jonka tulee olla pieni tarkkuuden kannalta ja toisaalta pienen syötön ja suuren lastuamisnopeuden mahdollistamiseksi Valitaan syöttö vaaditun pinnanlaadun edellyttämäksi Optimoidaan lastuamisnopeutta kustannusten ja pinnanlaadun kannalta

Konekustannukset - esimerkki Mazak FH 480 Vaakakarainen koneistuskeskus työalue (x,y,z) 560*560*510 karateho max 22 kw karanopeus 35-12 000 r/min pikaliikenopeus 32 m/min syöttönopeus max 32 m/min ohjaus: Mazatrol M Plus työkalunvaihtoaika 1,3 s CAT #40 työkalukartio / 30 kpl työkappaleen paino max 400 kg

Keskimääräiset konekustannukset Mazak FH 480 Vaakakarainen koneistuskeskus 2 työvuoroa, á 1500 tehtyä työtuntia Hankintahinta 250 000 euroa Kustannuslaji euro/h Työ 21,8 Poisto 8,3 Korko 2,5 Vuokra 3,2 Energia 0,7 Huolto 2,7 Työnjohto 1,3 NC-ohjelmointi 2,7 Työkalut 10,0 ATK, YK-aineet ym. 2,0 Yhteensä 55,3 =13*1,68 =250000/(10*1500*2) =250000/2*0,06/(1500*2) =8*100*12/(1500*2) =22*0,2*0,1/0,6 =8000/(1500*2) =0,1*40000/(1500*2) =0,2*40000/(1500*2) =10 =2 =SUM()

Työstökustannukset Työstökustannukset voidaan jaotella seuraavasti: 1. Kiinteät kustannukset (poisto, vuokra jne.) kappalekohtainen kustannus riippuu tuotantovolyymista. 2. Suoraan tuotantovolyymista riippuvat muuttuvat kustannukset (energia, huolto, kappaleenvaihto jne.) kappalekohtainen kustannus jotakuinkin vakio. 3. Välittömästi tuotantoajasta riippuvat muuttuvat kustannukset (lähinnä palkat) periaatteessa kappalekohtainen kustannus on vakio, riippuu kuitenkin työstön nopeudesta. 4. (Muuttuvat) työkalu- ja mahdollisesti työkalunvaihtokustannukset kasvavat progressiivisesti työstöarvoja nostettaessa.

Työstökustannusten optimointi Koneistuskustannukset ja tuotantomäärä 500 12 Kustannus, [EUR/kpl] 450 400 350 300 250 200 150 100 50 Konekust. Työk. vaihto Työkaluk. Yht. kpl/vuoro 10 8 6 4 2 Tuotantomäärä, [kpl/vuoro] 0 10 110 210 310 410 510 610 710 810 910 0 Lastuamisnopeus, [m/min]

Työstökustannukset (VT n f m =k) 500,0 450,0 400,0 350,0 300,0 450-500 400-450 350-400 300-350 kustannus/kpl 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0 490 450 410 370 330 290 250 210 Lastuamisnopeus 170 130 90 50 10 0,05 0,25 0,45 0,65 syöttö 0,85 250-300 200-250 150-200 100-150 50-100 0-50

Menetelmien tarkkuudet

Menetelmillä saavutettavat pinnankarheudet Source: Chryssolouris

Tarkkuuden ja pinnankarheuden yhteys eri menetelmillä Lähde: Schey