1
Q
Vilka är de viktigaste metoderna inom skärande bearbetning? (3st)
A
- Svarning
- Fräsning
- Borrning
2
Q
Varför tillämpas skärande bearbetning? (3 anledningar)
A
För att få önskad:
- Dimensionstolerans
- Ytfinhet eller ytfunktion, (speciellt efter värmebehandling)
- Speciella geometriska element
3
Q
Varför uppstår det krafter vid svarvning? (2 anledningar)
A
o Deformation (spånan ska bildas) o Friktion
4
Q
Vad är skillnaderna på negativ & positiv spånvinkel?
A
Negativ:
Mer deformation > Högre energi, högre kraft
Positiv:
Vekare egg
5
Q
Vilka spåntyper finns det & i vilka ämnen kan de uppstå? (4st)
A
- Klyvspån ex: gjutgärn
- Lamellspån ex: rostfria stål
- Skjuvspån ex: titan
- Flytspån ex: stål (låg-leg.)
6
Q
Vilka olika typer av spånbrytning finns? (4st)
A
- Självbrytande arbetsstycket
- Mot hållaren
- Mot
- Skär med spånbrytare
7
Q
Varför bildas värme vid skärande bearbetning? (2 anledningar)
A
Värme bildas p g a:
• Kraftig deformation
• Verktygskontakt dvs friktion
8
Q
Vad påverkar värmen vid skärande bearbetning? (4 faktorer)
A
Värme påverkar:
- Verktygsförslitning
- Dimensionsnoggrannhet
- Sänker typiskt skärkraften
- Värme är också en faktor i bildandet av lösegg
9
Q
Hur kan man motverka värmeutveckling? (1 lösning)
A
Med skärvätska
10
Q
Vilka goda egenskaper innefattar ett materials skärbarhet? (4 st)
A
- God utkvalitet
- Acceptabel spånform
- Erfoderliga skärkrafter
- Materialets tendens till förslitning på verktyget
11
Q
Vilka krav finns på verktygsmaterial? (5 st)
A
- Hårt
- God eggskärpa
- Högt förslitningsmotstånd
- God seghet
- Goda högtemperaturegenskaper
12
Q
Vad består hårdmetall av?
A
- Wolframkarbid - ger slitstyrka
- Kobolt - ger seghet
(3. Ex Titankarbid)
13
Q
Vilka förslitningstyper finns det och vad orsakas de av? 4 st
A
- Fasförslitning - Dominerande orsak:
Abrasiv nötning, särskilt från hårda partiklar i grundmaterialet - Gropförslitning - Dominerande orsak:
Diffusion mellan spåna och verktyg - Plastisk deformation - Dominerande orsak:
Hög belastning i kombination med för segt (mjukt) verktyg - Urflisning - Dominerande orsak:
Hög belastning men för sprött verktyg, oftare i fräsning eller andra intermittenta förlopp.
14
Q
Vilka förslitningsmekanismer finns det? (5 st)
A
- Abrasiv förslitning
- Diffusion
- Oxidation
- Adhesiv förslitning, lösegg
- Utmattning
15
Q
Vad är utslitningstid?
A
Utslitningstid:
• Den tid då verktygets förslitning, typiskt VB, nått ett
visst värde
• Efter denna punkt anses inte verktyget kunna
prestera rätt yta eller tolerans, ”katastrof”-förslitning
kan inträffa
• Benäms Tc [min]
16
Q
Vilka typer av skärdjup finns det vid fräsning?
A
ap - axiellt skärdjup
ae - radiellt skärdjup
17
Q
Vad är för-/nackdelarna med mot-/medfräsning?
A
Motfräsning: Pos: • mjukare islag Neg: • glidning ger högt slitage • dåliga ytor • ogynnsam kraftbild – lyfter arbetsstycke. • risk för fastkletad spåna
Medfräsning: Pos: • gynnsam kraftbild – pressar ned arbetsstycke. Medfräsning är att föredra maskinen är tillräckligt stabil Neg: • slagpåkänningar
18
Q
Vilka övriga vertygsmaterial finns det förutom hårdmetall och när används de? (4st)
A
- Polykristallin Diamant PCD – Mkt resistent mot nötning, Funkar ej i stål (reaktion med kol, bryter ner)
- Kubisk bornitrid (CBN) - Tål 2000 grader C. För mkt hårda material över 48 HRC. Bearbetning i härdat stål, ”hårdsvarvning” t ex
- Ren keramik – Tål höga temperaturer
Används till bl a gjutjärn men även s.k. högtemp.legeringar. Relativt spröda (drag/böj-belastning) - Snabbstål – High-speed steel (HSS) Stål (härdas) med höga halter av bl a Wolfram. För t ex spiralborrar
19
Q
Vilka nackdelar finns det med borrning?
A
• Vanlig spiralborr=Relativt vek konstruktion p g a
spåntransport
• Axiella kraftens riktning kan lätt/snabbt bli sned vid
förslitning (speciellt av tväreggen)
• Särskilda borrgeometrier finns för
Korta hål (mer stabila och med vändskär)
Långa hål (evakuera spånor)
20
Q
Vilka två borrmetoder kan du nämna och berätta om illgubben?
A
Upprymmare - För att göra hål större, rundare och rakare.
- kräver förborrat hål ca 0,7*D
- läge och rundhet av det förborrade hålet kan förbättras.
- ger toleransvidd på 70 mikrometer (0,07 mm)
Brotsch -För ytterligare bättre tolerans & finare
ytor.
Brotsch
-Ger mkt runda hål
-Radiell arbetsmån mkt liten ca 0,05 mm. Dvs förborrning
till slutmått minus 0,1 mm
-ger toleransvidd på 18 mikrometer (ca 0,02 mm)
21
Q
När kan man säga att hyvling är lämpligt? (3 fall)
A
- Då lämpligt geometriskt
- Då krav på t ex fina ytor och mkt god planhet
- Speciella verktyg för invändig bearbetning
22
Q
När används slipning? (3 tillfällen)
A
- Krav på ytfinhet
- Storleksordningen Ra 0,1 mm - Krav på toleranser
- Storleksordningen <10mm (hundradelar) - Hårda material
23
Q
Vad går energin åt till vid slipning?
A
- Spånan (det vi vill åt)
- Glidning (korn mot yta, ger värme)
- Plogning (deformation av kanter av slipspåret)
24
Q
Vad utreder man vid processval? (3 st)
A
- Att processen uppfyller kraven, kan skapa geometrin etc
− Är den överhuvudtaget möjlig? - Hur väl uppfyller den kraven?
− Vilka egenskaper ger den hos komponenten…? - Kostnad
25
Vad påverkar val av process? (4 st)
1. Lokala begränsningar:
- Tillgängliga maskiner
- Tillgängliga leverantörer
- Personal / kompetens
2. Konstruktionskrav:
- Geometri-komplexitet
- Detaljstorlek
- Ytkrav
- Toleranskrav
3. Materialegenskaper
- Efter (krav)
- Före (tillgängligt, lämplighet)
- Under process (påverkan)
4. Produktions- / Marknadskrav
- Antal totalt
- Produktionstakt
- Ledtid
=> PROCESSVAL =>
- Kostnadsberäkning
- Processmodellering
- Urvalsmetodik
=> ”Output”
- Sållning processer
- Kostnadsuppskattning
- Produktionsparametar
- Detaljens egenskaper
26
Vad är plastisk bearbetning?
• Formändring under yttre kraft som kvarstår efter att
kraften avlägsnats.
- Inget material avlägsnas – volymen är konstant.
- Den elastiska delen av deformationen kan ofta
försummas
27
Hur beräknas spänning & töjning (teknisk & sann) & lagen om konstant volym?
Teknisk spänning: s=F/A_0
Sann spänning: sigma=F/A
Teknisk töjning: e=delta_L/L_0
Sann töjning: epsilon= ln(L/L_0)
V = A_0 * L_0 = A*L
28
Vad avser begreppen formändring & formändringsmotstånd (hos ett material)?
Formändring:
- Avser den effektiva töjningen
- Man använder då beteckningen Φ
Formändringsmotstånd:
- Ett inre motsånd mot formändring, betecknas K_f
- Är lika med den effektiva spänning som måste påläggas (för att skapa en viss formändring Φ)
29
Vad innebär Deformations-hårdnande?
* Det krävs högre och högre kraft för fortsatt deformation
| * Hållfastheten kan höjas
30
Beskriv matematisk Ludwiks ekvation
Ludwiks ekvation: k_f = K * (Φ^n)
K=styrkefaktor
n=deformationshårdnade-exponent.
= Materialparametrar.
31
Beskriv skillnaden mellan varm- & kallbearbetning. (11st & 10st)
Varmbearbetning:
1. Lågt deformationsmotstånd
2. Inget deformationshårdnande
3. Deformationsmotstånd ökar med deformationshastigheten.
4. Glödskal (oxider)
5. Grova ytor
6. Grova toleranser
7. Höga termiska påkänningar på verktyg
8. Måttliga mekaniska påkänningar
9. Svårt att smörja
10. komplexa former möjliga
11. Värmekostnad
Kallbearbetning:
1. Högt deformationsmotstånd
2. Deformationshårdnande
3. Deformationsmotstånd påverkas svagt av deformationshastigheten
4. Ingen materialförlust
5. Fina ytor
6. Goda toleranser
7. Ingen termisk påkänning på verktyg
8. Höga mekaniska påkänningar
9. Lätt att smörja
10. Endast enklare former möjliga
32
Besvara följande om valsning:
1. Vilken typ av material använder man valsar man?
2. Vilka (två) valsmetoder finns det?
3. Vilken typ av deformation betraktas det som?
1. För framställning av plåt mm
2. Varm eller kall
3. Kan ofta betraktas som plan deformation (b1≈b0)
33
Vad finns det för för-/nackdelar och när används de (2) olika valsmetoderna? (3st på varje metod)
Varmvalsning
1. För att reducera från tjockare dimensioner, t ex från göt/slabs (från ”plåtämnen” till grov plåt).
2. För framställning av plåt, stång, balkar, profiler.
3. Har varmbearbetningens olika nackdelar / fördelar (ytor t ex).
34
Vilka olika typer av tekniska tillämpningar används inom valsning? (5st)
1. Tandemvalsverk
1. 1 Valsar i följd – körs kontinuerligt i en riktning
1. 2 Reducerande gap
1. 3 Körs oftast från rulle till rulle (tunnplåt, band etc)
2. Klena valsar
Fördelar:
2.1 Mindre kontaktyta
– Lägre kraft krävs för att skapa visst yttryck pga mindre area
– Mindre friktion pga mindre area => mindre tillskott till yttrycket
dvs ökande processverkningsgrad
2.2 Billigare valsar vid given materialhårdhet
Nackdelar:
2.3 Risk för geometriska fel ökar (vågighet hos plåtyta)
2.4Utböjning
– Minskas med stödvalsar
– Kompenseras för i princip fullt ut med bombering
3. Stödvalsar
3. 1 För att erhålla stabilitet => Kan alltså ha mindre arbetsvals
4. Bombering
4. 1 kompensera inverkan av utböjning fullt ut (går i princip inte att få bort enbart med stödvalsar)
5. CVC-valsar: Continously Variable Crown
5. 1 Vals-par kan förskjutas i axiell led
5. 2 ”Coca-Cola-form” på valsar
5. 3 För att kunna justera bombering vid varierande last
5. 4 Speciellt intressant vid reversibelt valsverk
5. 5 Kan ha stödvalsar
5. 6 Kräver justering – planvalsning – av plåt
35
Vilka syften finns det med dragning? (4st)
Av vilket material utför man dragning på & i vilket tillstånd utförs det i?
1 Areareduktion
2. Dimensionstolerans
3. Förbättrad yta
4. Ökad hållfasthet - kallbearbetning
* Främst av tråd men även av rör
* Görs alltid i kallt tillstånd
36
Vad leder tråddragning till & hur utför man det?
Tråddragning
* Area-reduktionen => ökad trådhastighet & längd
* Dragning görs i steg om man vill nå en stor reduktion:
- Detta pga att man drar i tråden.
- Löses praktiskt på olika sätt bl a beroende på tråddimension
37
Hur beräknas maximal formändring vid tråddragning ?
Φmax=η(n+1)
38
Vilka syften finns det med smidning? (2st)
1. Ge materialet önskad form.
2. Ge materialet önskad struktur (bryta ner en
rent gjuten eller valsad struktur)
39
Det finns (3) olika smidesmetoder som är temperaturvarierande, vilka är dessa och förklara dem.
• Varmsmidning:
- Vanligast
- För stål T=1100-1250°C ger austenit
- Inget deformationshårdnande, rekristallisation
- Oxiderade / grova ytor
• Halv-varm smidning
- Litet eller inget deformationshårdnande
- Ej austenit, vanligen vid 600-800°C
- Långsam (oftast ingen) rekristallisation under bearbetningen
- Oxider bildas ej (eller i mkt mindre utsträckning än varm-bearbetning)
• Kallsmidning
- Vid rumstemperatur
- Deformationshårnande
- Fina ytor
- Endast för enkla och små detaljer
40
Jämför friformsmidning & sänksmidning. Vilka fördelar har respektive metod?
• Friformsmidning
- Grov tolerans – mkt stor arbetsmån
- Billiga, hållbara verktyg
- Även ekonomisk för korta serier (1-10 st detaljer)
• Sänksmidning
- Nära en slutform
- Bättre tolerans – mindre arbetsmån (men oftast
minst 1 mm)
- Lämplig främst för längre serier (från ca 1000 st)
41
Förklara klippytans olika zoner och varför de uppkommer. (4 zoner)
• Vakant
- Orsak: plastisk deformation (beroende på att klippspalten orsakar ett böjande moment på plåten)
• Blankzon
- Orsak: Verktygets glidning (oftast repig)
• Brottzon
(Oftast repig)
• Grad
- Materialet deformeras över dynkant (graden bildas genom friktionskrafter mellan arbetsstycke och verktyg)
42
Hur går dragpressning till? Förklara eventuella för/nackdelar
https://i.imgur.com/Kjv4ZKJ.png
43
Vid dragpressning finns ett dragförhållande, hur är det matematiskt definierat och förklara varför det finns.
• Vid stor rondelldiameter D i förhållande till stämpeldiameter d får man risk för brott eftersom:
- Den totala kraften som behövs för att undvika veckbildning blir hög
- Detta ger sträckning i ”koppen”, främst i botten nära radien
• Dragförhållandet: β = D/d
44
Hur gör man om man vill dragpressa en stor detalj till en något med en betydligt mindre bottenarea? Varför gör man på detta sätt?
* Genom att dragpressa i flera steg minskar man den tillhållande arean.
* För stor tillhållande area skulle leda till brott
* I ett första steg görs en burk med för stor D och för låg höjd
* Denna sätts sedan in i ett andra verktyg och itereras tills önskad form är skapad.
45
Vad är Anisotropi?
Anisotropi = materialegenskaperna olika i olika riktningar, beror på valsningen.
46
1. Vad beror tjockleksvariation vid dragpressning på? (2 orsaker)
2. Vilken lösning finns det och vad gör denna lösning? (4 st)
1. Beror på:
• Materialstukning kraftigast för materialet i slutet
• Anisotropi som ger öronbildning
```
2. Lösning = ”Ironing”
• Skapar jämnare tjocklek
• Ökar djupet
• Viktigt med smörjning och ytfinish
• Kraften dessvärre störst i slutet = risk
```
47
Hur går sträckpressning till? Förklara eventuella för/nackdelar.
https://i.imgur.com/4uGApg6.png
48
Vilka feltyper finns det vid pressning? (4st)
1. Kantsprickor
- Plåthållartrycket har varit för högt.
Kraftiga spänningar => sprickbildning
2. Veckbildning
- Tillhållartrycket har varit för lågt
3. Öronbildning
- Materialets textur (plananisotropi) orskar denna
4. Apelsinyta
- Uppstår pga korntillväxt vid långt driven deformation
49
Vilka verktyg används för plåtformning? (4st)
https://i.imgur.com/3d08I4N.png
50
Vilka olika bockningsmetoder finns det (2st)
| Vilka är för-/nackdelar med respektive metod?
1. U-bockning
* Dyrare än V-bockning
* Alternativ kan var 2xV
* Mothåll förhindrar utböjning + utstötning
* Avstrykare lossar detalj från stans
2. V-bockning (kantbockning)
• Enkla verktyg eller ”utan verktyg”
• Motsvarar fallet fri bockning (ej
prägling)
51
Beskriv kortfattat lödning (4 punkter)
* Bara tillsatsmaterialet smälter
* Tar bort oxider som begränsar bindning
* Lodet sugs in i spalter
* Stor kontaktyta för styrka
52
Beskriv kortfattat svetsning (8 punkter)
* Grundmaterialet smälter/stelnar
* Bered fog-geometri
* Rengör
* Lokal uppvärmning
* Ev. tillsatsmaterial
* Skydda smältan från oxidation
* Snabb stelning
* Värmebehandling av grundmaterialet
Material- och tillverkningsteknik
flashcards
Decks in class (1)
# Cards
