Jyrsintä

Jyrsintä on olennainen koneistusmenetelmä, jossa käytetään monileikkuista lastuavaa työkalua, nimeltään jyrsinterä, poistamaan materiaalia työkappaleesta lastuamalla. Tämä prosessi on keskeinen monimutkaisten muotojen ja tarkkojen toleranssien saavuttamisessa erilaisille kappaleille, kuten koneenosille, muottien komponenteille ja monille muille. Jyrsintää voidaan suorittaa erilaisilla työstökoneilla ja menetelmillä, jotka mahdollistavat monipuolisten ja vaativien koneistusprojektien toteuttamisen tehokkaasti ja tarkasti.

Työstökoneet jyrsinnässä

Jyrsintäprosessiin käytettävien työstökoneiden kirjo on laaja, ja se kattaa monenlaisia laitteita, joiden avulla voidaan käsitellä erikokoisia ja -muotoisia kappaleita. Tyypillisimmät työstökoneet ovat:

• Pystykaraiset Työstökeskukset: Pystykaraiset työstökeskukset ovat erittäin monipuolisia ja soveltuvat monenlaisiin jyrsintätöihin. Koneen kara on asennettu pystysuoraan, ja ne mahdollistavat työkalun helpon vaihdon automaattisesti. Tunnettuja valmistajia ovat esimerkiksi Haas, DMG Mori ja Mazak.
• Vaakakara Työstökeskukset: Vaakakaraisissa työstökeskuksissa kara on asennettu vaakasuoraan, mikä tekee niistä ihanteellisia suurten ja raskaiden kappaleiden työstöön. Tällaisilla koneilla voidaan työstää kompakteja ja tehokkaita työstöratoja. Esimerkkejä tällaisista valmistajista ovat Makino, Okuma ja DN Solutions.
• Aarporat: Aarporat ovat erityisesti suunniteltuja suurten ja tarkasti porattavien reikien valmistamiseen. Ne tarjoavat korkean tarkkuuden ja jäykkyyden, mikä tekee niistä täydellisiä suurten teollisuuskomponenttien valmistukseen. UnionChemnitz ja TOS Varnsdorf ovat tunnettuja tämän tyyppisten koneiden valmistajia.
• Pitkäjyrsinkoneet: Pitkäjyrsinkoneet ovat suunniteltu pitkien ja suorien pintojen jyrsintään. Ne soveltuvat erityisesti suurille metallilevyille ja muille suurille kappaleille. Nicolas Correa on merkittävä valmistaja pitkälle teollisuuden jyrsintäkoneille.
• Portaalijyrsinkoneet: Portaalijyrsinkoneissa työkalu liikkuu portaalirakenteen alla, mikä mahdollistaa erittäin suurten kappaleiden jyrsinnän. Portaalikoneet tarjoavat suuren työstöalueen ja korkean jäykkyyden. Näitä koneita valmistavat esimerkiksi Hartford ja Soraluce.
• 5-akselijyrsinkoneet: 5-akseliset jyrsinkoneet mahdollistavat työkalun liikkumisen viidessä eri suunnassa samanaikaisesti, mikä tekee niistä erittäin tehokkaita monimutkaisten ja tarkkojen kappaleiden työstössä. DMG Mori ja GROB ovat tunnettuja valmistajia, jotka tarjoavat edistyksellisiä 5-akselisia koneita.
• Monitoimisorvit ja CNC-sorvit pyörivillä työkaluilla: Nykyaikaiset CNC-sorvit ja monitoimisorvit voivat sisältää pyöriviä työkaluja, jotka mahdollistavat sekä sorvaus- että jyrsintätoimenpiteiden suorittamisen samassa koneessa. Tämä vähentää kappaleiden siirtotarvetta ja parantaa tuottavuutta. Esimerkkejä valmistajista ovat Nakamura-Tome, Mazak ja DMG Mori.

Jyrsintämenetelmät

Erilaisia jyrsintämenetelmiä on useita, ja ne valitaan työkappaleen muodon, materiaalin ja koneistustavoitteiden mukaan:

• Tasojyrsintä: Tasojyrsinnässä jyrsinterää käytetään materiaalin tasaisen poistamiseen työkappaleen pinnalta. Tämä menetelmä on erityisen tärkeä suurien ja tasaisten pintojen työstössä.
• Kulmajyrsintä: Kulmajyrsinnässä käytetään erityisiä työkaluja, joiden avulla voidaan valmistaa erilaisia kulmia kappaleeseen.
• Dynaaminen jyrsintä: Dynaaminen jyrsintä hyödyntää suurta aksiaalista lastuamissyvyyttä ja pientä radiaalista lastuamissyvyyttä, mikä mahdollistaa tasaisen työkalun kulumisen ja pitkän kestoiän. Tämä menetelmä on erityisesti kehitetty vaikeasti työstettävien materiaalien, kuten kovien terästen ja superseosten rouhintaan.
• Viistejyrsintä: Viistejyrsinnässä valmistetaan kappaleen reunoihin ja kulmiin viisteitä, mikä parantaa kappaleen työstettävyyttä ja viimeistelyä.
• Urajyrsintä: Urajyrsinnällä tehdään erilaisia uria, kuten kiilauria kappaleeseen.

Työkalut jyrsinnässä

Jyrsintäprosessi edellyttää monenlaisia työkaluja, jotka on suunniteltu erikoissovelluksiin ja materiaalien käsittelyyn:

• Varsijyrsimet: Näitä on saatavilla kääntöterällisissä jyrsinrungoissa ja täyskovametallisina varsijyrsiminä. Kovametalliset varsijyrsimet ovat erityisen suosittuja niiden korkean tuottavuuden ja pitkän käyttöiän vuoksi.
• Kääntöterälliset jyrsimet: Nämä ovat kustannustehokkaita, ja niiden teräpaloja voidaan vaihtaa helposti eri geometrioiden ja materiaalikoostumusten mukaan. Tämä tekee niistä erinomaisia monenlaisiin koneistustarpeisiin.
• Erikoisjyrsimet: Tähän ryhmään kuuluvat muun muassa sädejyrsimet, segmenttisädejyrsimet (tynnyrijyrsimet), pyöristysjyrsimet, viistejyrsimet ja T-ura- sekä lohenpyrstöurajyrsimet. Ne käytetään erityisesti muotojen ja pienten yksityiskohtien työstämiseen.
• Dynaamiset varsijyrsimet: Näitä erityisesti dynaamiseen jyrsintään suunniteltuja työkaluja käytetään suurten aksiaalisten ja pienten radiaalisten lastuamissyvyyksien hyödyntämiseksi. Näissä työkaluissa on usein useita leikkuusärmiä ja lastunmurtouria.

Lastuamisnesteet jyrsinnässä

Lastuamisnesteitä käytetään usein jyrsinnässä erityisesti korkeiden lämpötilojen ja kitkan vähentämiseksi. Ne parantavat lastunpoistoa ja vähentävät työkalun kulumista, mikä pidentää työkalun käyttöikää ja parantaa pinnanlaatua. Lastuamisnesteitä valitaan ja käytetään työstettävän materiaalin ja käytettävän menetelmän mukaan.

CAM-ohjelmistot

Nykyaikaisessa jyrsinnässä CAM-ohjelmistot (Computer-Aided Manufacturing) ovat välttämättömiä. Näillä ohjelmistoilla, kuten Mastercam voidaan luoda monimutkaisia työstöratoja tarkasti ja tehokkaasti. Ne mahdollistavat dynaamisen jyrsinnän kaltaisten menetelmien käytön, jolloin työkalukustannukset vähenevät, työstöaika lyhenee ja tuottavuus kasvaa.

Yhteenveto

Jyrsintä on monipuolinen ja tehokas koneistusmenetelmä, jossa käytetään laajalti erilaisia työkaluja ja työstökoneita. Monipuolisuus ulottuu myös erilaisiin jyrsintämenetelmiin, kuten tasojyrsintä, kulmajyrsintä, dynaaminen jyrsintä, viistejyrsintä, porausjyrsintä ja urajyrsintä, joilla saavutetaan tarkat ja korkealaatuiset koneistusratkaisut. Lastuamisnesteiden ja modernien CAM-ohjelmistojen käyttö on välttämätöntä kehittyneiden työstömenetelmien toteuttamiseksi, mikä parantaa merkittävästi tuottavuutta ja koneistuksen laatua. Jyrsinnän menestyksellinen toteutus edellyttää huolellista työkalujen ja prosessiparametrien valintaa, jotka varmistavat korkealaatuisen ja kustannustehokkaan lopputuloksen.