exjobb_henrik_nydahl - Lunds Tekniska Högskola

7. Spänningar på eggenUnder skärprocessen uppträder spänningar på skäreggen. Dessa definieras somkraft / area enligt ekvation 7.1. Med arean menas i detta fall skäreggens lastbärandearea medan kraften är den kraft som verkar på skäreggen. Spänningen somuppkommer på verktyget påverkas inte bara av spåntjockleken eller arbetsstycketsmaterial utan även verktygets geometri har betydelse. Eggens radie r β påverkar t.ex.verktygets lastbärande area genom att en ökning av eggradien dvs. en trubbigareegg leder till en större lastbärande area medan de krafter som verkar på skäreggenökar. Det finns därför ingen optimal lösning för verktygets geometri som gäller allabearbetningsfall utan den måste optimeras till aktuellt arbetsmaterial och skärdata.Fσ =(7.1)A7.1 SkärkrafterFör att bestämma krafterna som verkar på eggen måste man veta krafternasfördelning runt skäreggen. Den totala kraften kan delas upp i en tangentiell, axielloch radiell komponent vilket anger i vilken riktning de verkar i förhållande tillarbetsstycket vid svarvning. Krafterna kan också indelas efter på vilken sida avskäreggen de verkar och om de utgör normal (verkar vinkelrätt mot en yta) ellerskjuvkrafter (verkar längs med en yta).Skärkrafter och de beteckningar som används benämns efter de kraftriktningar somuppstår vid svarvning. Dessa krafter motsvarar inte helt de som uppstår vidsnäckfräsning pga. skillnader mellan de båda metoderna. Största skillnaden mellansvarvning och fräsning är att det är arbetsstycket som roterar vid svarvning medanverktyget roterar vid fräsning. Detta gör att krafterna på skärets släppnings- ochbiskärssida vid svarvning inte helt motsvarar de som uppkommer vidsnäckfräsning. Vid svarvning är tex. axialkraften oftast betydligt större änradialkraften och en tydlig avgränsning mellan släppnings och biskärssida finnsdessutom genom skärets spets. Detta gäller inte vid snäckfräsning och någonegentlig biskärssida existerar inte pga. skärtandens form. Dessutom är egentligende beteckningar som används vid svarvning felaktiga eftersom krafterna utgår ifrånriktningar på arbetsstycket. Detta skulle innebära att tangentialkraft och axialkraftbyter plats med varandra på skäret vid övergång från svarvning till snäckfräsning.Trots detta kommer krafternas riktningar att användas som de gör vid svarvning föratt kunna använda svarvförsök vid beräkning av spänningar. Biskärssidansinverkan samt radialkraften kommer inte att användas vid beräkningar pga. dessringa betydelse. I fig. 7.1 visas ett tvådimensionellt snitt genom en skäregg medspånsida och släppningssida samt de krafter som verkar på spånsida ochsläppningssida. Av de beteckningar som visas i figuren betyder [5]:63