Kääntöterät sorvaukseen

Sorvausterän valinta on keskeinen osa tehokasta koneistusprosessia ja siihen liittyy useita harkittavia tekijöitä. Oikean työstögeometrian, terälaadun, -muodon, -koon, nirkonsäteen ja asetuskulman valinta vaikuttaa merkittävästi tuloksiin. Ensimmäinen askel on määrittää terän geometria koneistusvaiheen mukaan – viimeistely, keskiraskas rouhinta tai raskas rouhinta. Samoin terän muoto, erityisesti kärkikulman suhteen tulee optimoida maksimoidakseen terän lujuus ja taloudellisuus.

Rouhintasorvauksen vaatimukset ovat suuret lastuamissyvyydet ja syötöt ja ne edellyttävät teräsärmälujuutta. Keskiraskaassa rouhintasorvauksessa vaihtelevat syötöt ja lastuamissyvyydet ovat mahdollisia, kun taas viimeistelysorvauksessa keskitytään pienten lastuamisvoimien hallintaan, mistä seuraavat tarkat ja hyvälaatuiset työstöpinnat. Erityinen huomio tulee kiinnittää wiper-sorvausgeometriaan, joka mahdollistaa parannetun pinnankarheuden tai merkittävästi suuremman sorvaussyötön säilyttäen silti laadukkaan pinnanlaadun. Kokemusten mukaan positiivisemmat wiper-geometriat vähentävät lastuamisvoimia ja ovat edullisia varsinkin värinäalttiissa töissä.

Terälaatu valitaan koneistettavan materiaalin, kuten seostetun tai ei-seostetun teräksen, ruostumattoman teräksen, valuraudan, superseosten tai ei-rautametallien mukaan. Jokaisella materiaalilla on erityiset vaatimuksensa sorvauksessa. Esimerkiksi ei-rautametalleissa, kuten alumiinissa, käytetään positiivisia ja teräväsärmäisiä sorvaustyökaluja.

Terämuodon valinta on merkittävä, sillä se määrittää asetuskulman ja vaikuttaa sorvattavan kappaleen ulottuvuusaineen syvyyteen. Isompi kärkikulma lisää terän lujuutta, mutta se voi aiheuttaa värinäalttiutta. Pienempi kääntöteräpalan kärkikulma parantaa ulottuvuutta, mutta se heikentää teräsärmän kestävyyttä.

Kääntöteräpalan koko tulee valita työn ja koneistustilan mukaisesti. Raskaassa sorvauksessa suuret kääntöteräpalat tarjoavat tukevuutta, kun taas viimeistelysorvauksessa voidaan käyttää pienempiä kääntöteräpaloja tilanteesta riippuen. Nirkonsäde, RE, on myös kriittinen kääntöteräpalan parametri; pienet nirkonsäteet ovat ihanteellisia värinän vähentämiseksi, kun taas suuret säteet mahdollistavat syvemmän lastuamissyvyyden hyödyntämisen ja tarjoavat suuren särmälujuuden.

Valintaa tehdessä on muistettava, että lastuamissyvyyden ja nirkonsäteen välinen suhde on ratkaiseva värinäherkkyyden hallinnassa. Radiaalisten ja aksiaalisten lastuamisvoimien keskinäinen tasapaino vaikuttaa värinäherkkyyteen ja näin myös lopputuloksen laatuun. Positiivinen sorvausterä valitaan käytettäväksi sovelluksissa, joissa on vaara kappaleen värinälle, kun taas negatiivinen sopii paremmin rouhintasorvaukseen.

Asetuskulma on yksi merkittävimmistä tekijöistä sorvauksessa, sillä se vaikuttaa lastuamisvoimien suuntautumiseen ja teräsärmän pituuteen. Oikein valitun asetuskulman ansiosta lastuamisvoimat ohjaavat työkalu- ja kappaleasetuksiin vaikuttavaa värinää sekä varmistavat lastunmuodostuksen sujuvuuden.

Materiaalien, kuten teräksen, ruostumattoman teräksen ja superseosten, sorvaus vaatii koneistajalta tietotaitoa sekä huolellisesti valittuja kääntöteräpalalaatuja ja geometrioita. Tässä yhteydessä superseokset asettavat erityiset haasteet lastuttavuuden kannalta ja optimaalisen geometrian valinta on avain moitteettomaan lopputulokseen. Tämä koskee erityisesti tilanteita, joissa on haasteita pitämään lastuamisvoimat hallinnassa.

Kokeneet koneistajat hyödyntävät sorvauksessa erilaisia menetelmästrategioita, kuten kerralla valmiiksi -strategiaa, joka kattaa yhden vaiheen koneistuksen sekä rouhinnan ja viimeistelyn yhdistämisen yleisessä työstössä. Tämän ansiosta voidaan säästää työstöaikaa ja työkalukustannuksia, vaikka tarkkojen toleranssien saavuttaminen saattaa vaatia kompromisseja. Vaihtoehtoisesti rouhinta ja viimeistely -strategia antaa mahdollisuuden hienosäätää pinnanlaatua ja kestoikää. Se vaatii kaksi sorvaustyökalua, mutta tarjoaa hyvin hallitun prosessin ja pidempien tuotantosarjojen mahdollisuuden yhtä sorvaustyökalua kohden.

On myös huomattava, kuinka lastuamisnopeus, syöttö ja lastuamissyvyys vaikuttavat suoraan terän kestävyyteen ja koneistusprosessin tehokkuuteen. Näitä parametreja voidaan parhaiten hallinnoida varmistamalla, että sorvaustyökalu ja työstökone ovat asianmukaisesti huollettuja, jolloin ne pystyvät toimimaan optimaalisesti. Sorvaustyökalujen valinnoilla on merkittävä vaikutus tuotteen laatuun ja tuotantokustannuksiin, joten ne vaativat huolella harkittuja päätöksiä.