Spaanvorming bij Metaalbewerking Begrijpen: Typen, Processen en Toepassingen

Wat is Spaanvorming?

Spaanvorming is onderdeel van het proces van het snijden van materialen door mechanische middelen, met gereedschappen zoals zagen, draaibanken, en frezen. Een begrip van de theorie en engineering van deze vorming is een belangrijk onderdeel van de ontwikkeling van dergelijke machines en hun snijgereedschappen.

De formele studie van spaanvorming werd aangemoedigd rond de Tweede Wereldoorlog en kort daarna, met toename in het gebruik van snellere en krachtigere snijmachines, met name voor metaalsnijden met de nieuwe hoge-snelheid staal snijgereedschappen.

Spaanvorming wordt meestal beschreven volgens een driedimensionaal model ontwikkeld door Franz. Dit model is het beste bekend binnen het vakgebied van werktuigmachine ontwerp, hoewel het ook gebruikt wordt wanneer een toepassingsgebied, zoals houtbewerking, een vocabulair vereist om spaanvorming in meer detail te beschrijven dan normaal geprobeerd wordt.

MEER: 1. Wat is een Draaibank? 2. Wat is Bewerking? 3. Wat is Zagen - 35 Verschillende Typen Zagen

Typen Spanen

1. Continue Spanen

In het bewerkingsproces, worden continue spanen gevormd tijdens de bewerking van duktil materiaal met hoge snelheid en minimale wrijving tussen het gereedschap en materiaal. Door continue plastische deformatie door toepassing van het gereedschap, wordt dit type spaan geproduceerd.

Zacht staal en koper is duktil materiaal. De dikte van de spaan is gelijk aan de gehele lengte. Het levert over het algemeen een goede oppervlakteafwerking op. Het hoofdnadeel van dit type spaan is moeilijk te hanteren en te verwerken. De condities die verantwoordelijk zijn voor de vorming van continue typen spanen zijn:

• Duktil materiaal zoals zacht staal wordt gebruikt.
• Grotere rakehoek van het gereedschap.
• Hoge snijsnelheid.
• Minimale wrijving tussen spaan en gereedschap interface.
• Kleine snijdiepte.

Voordelen

De vorming van continue spanen tijdens het bewerkingsproces heeft de volgende voordelen:

• Betere oppervlakteafwerking aan het duktile materiaal.
• Minder warmteopwekking door minimale wrijving tussen gereedschapsvlak en spaan.
• Laag stroomverbruik.
• Lange gereedschapslevensduur door minder slijtage.

2. Discontinue Spanen

Als de spanen tijdens het bewerkingsproces niet continu zijn d.w.z., gevormd met breuk worden discontinu spanen genoemd.

Discontinue spanen worden gevormd wanneer bros of harde metalen zoals messing, brons, en gietijzer als werkstukken in het bewerkingsproces gebruikt worden.

Discontinue spanen worden ook gevormd in duktil materiaal wanneer de wrijving tussen gereedschap en werkstuk hoog is. Discontinue spanen zijn geen goed teken voor bewerking van duktil materiaal omdat het slechte oppervlakteafwerking geeft en het bewerkingsproces traag wordt.

Voorwaarden die verantwoordelijk zijn voor de vorming van discontinu spanen zijn:

• Lage voedsnelheid.
• Kleine rakehoek van het gereedschap.
• Hoge snijsnelheid.
• Hoge wrijvingskrachten aan de spaan-gereedschap interface.
• Te grote snijdiepte.

Voordelen

De vorming van discontinue typen spanen in bros materialen biedt een goede oppervlakteafwerking, verhoogt de gereedschapslevensduur, en vermindert het stroomverbruik.

Nadelen

Wanneer discontinu spanen gevormd worden in duktile materialen, resulteert het werkstuk in slechte oppervlakteafwerking, en excessive slijtage van het gereedschap treedt op.

3. Continue Spanen met Opgebouwde Randen

In het bewerkingsproces van duktil materiaal, worden continue spanen gemaakt met opgebouwde randen wanneer de temperatuur en druk in het snijden en wrijving van de spaan en gereedschapsvlak hoog zijn.

Het is bijna vergelijkbaar met de continue spanen maar het is ruw door de opgebouwde rand. Deze functie kan ervoor zorgen dat het materiaal plakt of last aan de rand van het gereedschap.

Je vraagt je misschien af hoe het ontstaat?

Het wordt gecreëerd, wanneer de spaan omhoog stroomt en wrijving tussen de interface van de spaan en het gereedschap hoog is. De warmte die gegenereerd wordt aan de neus van het gereedschap is erg hoog, door de hoge wrijving tussen de spaan en het gereedschap.

Daarom wordt gecomprimeerd metaal aan de gereedschapsneus gelast, dus het heet opgebouwde randen. Als de spaan door deze opgebouwde rand stroomt, breekt het en wordt weggestuurd van de spaan en heet opgebouwde rand spannen. De rest van de opgebouwde rand hecht aan het oppervlak van het werkstuk en maakt het dikker.

Waarom treedt Continue Spanen met BUE op wanneer je machineert?

• Door duktil materiaal te gebruiken tijdens bewerking.
• Vanwege de kleinere rakehoek van het gereedschap.
• De snijsnelheid van het gereedschap is langzaam.
• Gebrek aan koelmiddel en kan verhoging van wrijving tussen spaan-gereedschapsvlakken veroorzaken.
• De dikte van de spaan is hoog.
• Vanwege de hoge temperatuur tussen werkstuk en gereedschap.
• Hoge voedsnelheid van het gereedschap.

Voordelen

Het maken van de BUE heeft één voordeel d.w.z., het beschermt het gereedschap tegen schade door hoge wrijving en temperatuur gegenereerd tijdens het bewerkingsproces, en dus de gereedschapslevensduur neemt toe.

Nadelen

De vorming van deze typen spanen resulteert in een ruwe oppervlakteafwerking, verandering in de rakehoek, en snijkrachten.