Neusradius versus oppervlakte kwaliteit

Wat is de invloed van de neusradius van de wisselplaat op de oppervlakteruwheid van het product en het verspaningsproces bij draaien?

Oppervlakteruwheid

Bij het draaien van een oppervlak blijft altijd een soort van strook staan tussen twee gedraaide banen, de zogenaamde Rmax. De grootte van deze ‘oneffenheden’ wordt bepaald door het snijpunt van de radii, wat een resultante is van de verhouding tussen de neusradius en de voeding. Naarmate deze verhouding kleiner wordt, neemt de ruwheid van het oppervlak af. Samenvattend betekent dit dat een lagere voeding en/of een grotere neusradius leiden tot een gladder oppervlak.

neusradius wisselplaat

 Afbeelding: Neusradius en oppervlakteruwheid

In de onderstaande tabel is de oppervlaktekwaliteit af te lezen aan de hand van de hierboven vernoemde verhouding tussen voeding en neusradius.

 

tabel

 

Wiper-geometrie

Volgens bovenstaande logica is het zo dat een gladder oppervlak dus bereikt wordt via een lagere voeding. Echter heeft dit een negatieve invloed op de productiviteit. Om dit gegeven tegen te gaan kan gebruik gemaakt worden van een speciale wisselplaatgeometrie, de zogenaamde wiper-plaat. Hierbij is de punt van een wisselplaat naast de normale neusradius voorzien van een aantal kleinere, complementerende radii die bij het draaien voor een soort ‘gladmakend’ effect zorgen. Hierdoor kan ofwel de voeding verhoogd worden, terwijl dezelfde oppervlaktekwaliteit behouden blijft; of de voeding kan dezelfde blijven, waardoor het oppervlak gladder wordt. In concreto betekent dat voor Pramet wiper-platen het volgende:

 

-        Bij het aanhouden van dezelfde voeding, wordt met wiper-platen de oppervlakteruwheid (Rmax) gehalveerd:

 Tabel2

-        Om eenzelfde Rmax te bereiken, kan door middel van wiper-platen de voeding worden verdubbeld:

 

Tabel3 

 

Beide gevallen hebben een positieve invloed op de productiviteit: een hogere voeding zorgt voor een sneller proces, terwijl een gladder oppervlak een afwerkende bewerking overbodig kan maken. Daarnaast zorgt de wiper-geometrie ook voor een betere spaanafvoer. 

Bij het kiezen voor een wiper-plaat moeten wel een aantal factoren in overweging genomen worden:

  • De wiper-geometrie leidt tot +- 10% meer radiale krachten die in acht genomen moeten worden met betrekking tot de machine en de opspanning – een rigide opstelling is een must.
  • De kans op trillingen is groter bij het draaien van dunwandige en lange werkstukken.
  • Indien trillingen zich voordoen is het raadzaam eerst de snijsnelheid terug te brengen alvorens de voeding te verlagen. Het is soms mogelijk het proces te stabiliseren door een hogere voeding.
  • Het wiper-effect is niet altijd mogelijk. Het kan bij verticale en horizontale bewerkingen met een maximumafwijking van 5°.

 

Verspaningsproces draaien

De neusradius van een wisselplaat heeft naast de oppervlakteruwheid ook invloed op het verspaningsproces an sich. Hoe groter de radius is, hoe meer radiale krachten er zullen ontstaan. Daartegenover ontstaat wel een betere warmtegeleiding waardoor de kans op plastische deformatie afneemt. Hierdoor kan bij de wat zwaardere verspaning onder stabiele omstandigheden een grotere neusradius effectief en productief zijn. Wel is het zo dat wanneer de snedediepte (Ap) groter is dan de radius van de wisselplaat, de kans op trillingen toeneemt. Bij een kleinere neusradius neemt deze kans weer af. Vooral bij lange, dunne werkstukken is het belangrijk om voor een kleine neusradius te kiezen. Een vuistregel is om een snedediepte toe te passen van minimaal 2/3 van de neusradius van de wisselplaat. 

Samenvattend kunnen we stellen:

Kleine neusradius:

  • Voor kleine snedediepte (ap)
  • Vermindert de kans op trillingen
  • Snijkant minder sterk (tov grote neusradius)

 

Grote neusradius:

  • Voor grotere snedediepte (ap)
  • Zware voeding (f)
  • Sterke snijkant
  • Hogere radiale snijkrachten (Fy)

Voor meer informatie over de neusradius, vraag gerust informatie en advies aan uw Dormer specialist, wij helpen u graag!