exjobb_henrik_nydahl - Lunds Tekniska Högskola

7.5 Beräkning av spänningarTvå olika typer av spänningar förekommer och de påverkar skäret på olika sätt.Normalspänningar innebär en spänning som uppstår då en kraft verkar vinkelrättmot en yta medan skjuvspänningar uppstår då krafter verkar parallellt med en yta.Då ett föremål belastas av en kraft kan ett rätvinkligt koordinatsystem placeras i enpunkt på föremålet med dess koordinataxlar ritade så att snitten längs axlarnasriktningar blir skjuvspänningsfria. Spänningar i axlarnas riktningar kallas dåhuvudspänningar och betecknas σ1 ≥ σ2≥ σ3.Vid skärande bearbetning uppstår tryck- och skjuvlaster på skäreggen vilket gerspänningar i eggen. Största huvudspänning σ 1 innebär vid skärande bearbetning endragspänning i eggen. Detta kan leda till att det uppstår sprickor, urbrytningar,flagning eller brott på eggen. Tryckspänningar benämns effektivspänningar σ e ochinnebär tvärt emot dragspänningar att verktygsmaterialet utsätts för spänningar somsträvar efter att trycka ihop det, vilket kan leda till plastisk deformation ellerkrosskador se fig. 7.4. Effektivspänningen kommer att approximativt vara lika storsom minsta huvudspänning σ 3 fast med ombytt tecken [5].Figur 7.4 Tryck σ e och dragspänningar σ 1 samt deras läge hos ingreppsfasen vidsnäckfräsning [5].Spänningarna som uppträder på verktyget har därför motsatt effekt om de är tryckeller dragspänningar. Höga effektivspänningar kräver ett material med godmotståndskraft mot tryck dvs. ett hårt material. Dragspänningar däremot kräver ettsegt material för att motstå sprickbildning. Detta innebär att drag ochtryckspänningar har motsatta krav på materialegenskaper då ett segt material somutsätts för tryckspänningar är för mjukt och deformeras eller leder till snabbförslitning av skäreggen. Ett hårt material som utsätts för höga dragspänningarspricker eller flisas. Verktygsmaterialets egenskaper bör därför optimeras för denaktuella bearbetningen så att ett så hårt material som möjligt kan användas utan atteggen spricker.67