FORMELSAMLING. Produktionsteknik

Transkript

1 FORMELSAMLING i Produktionsteknik Sammanställd av Peter Bjurstam för kurserna TMPT04, TMPT33 och TMMI06

2 Nomenklatura med enheter: (Storheter i alfabetisk ordning) W Arbete (Nm) A Area (mm 2 ) A k Arean av den klippta ytan (mm 2 ) R a Aritmetisk medelytavvikelse (µm) Q Avverkningsvolym (cm 3 /min) L Bearbetad sträcka (mm) C B Bearbetningskostnad (kr/detalj) v f Bordmatning (mm/min) b Bredd (mm) σ B Brottspänning (N/mm 2 ) ρ Densitet (kg/m 3 ) D, Φ Diameter (mm) 2α Dragskivans konvinkel (grader) l Dödzonens längd vid strängpressning P Effekt (W) m c Exponent för specifika skärkraftens variation spåntjockleken (-) φ Formändring (-) φ Formändringshastighet (/s) k f Formändringsmotstånd (N/mm 2 ) µ Friktionskoefficient (-) d Förborrningsdiameter (mm) F c Huvudskärkraft (Tangentiell!) (N) h Höjd (mm) W id Ideala arbetet (Nm) ω e Ingreppsvinkel (grader) ω 0 Inträdesvinkel (grader) α Inversen på Taylorlinjens lutning (-) n Kallhårdnandeexponenten (-) W k Klipparbetet (Nm) l d Kontaktbågelängd (mm) z Koordinat för pressträcka vid strängpressning (mm) k 2 Korrektionsfaktor för dragarbete vid dragpressning (-) x Korrektionsfaktor för kraftvariationen vid klippning (-) k 1 Korrektionsfaktor för stämpelkraft vid dragpressning (-) F Kraft, belastning (N) l Längd (mm) K m Maskintimkostnad (kr/h) t m Maskintid (min) K Materialkonstant i Ludviks ansats (N/mm 2 ) f Matning (mm/varv) f Matningshastighet (mm/min) f z Matning per egg (f/z!) (mm/egg) R y Maxytavvikelse (µm) k fm Medelformändringsmotståndet (N/mm 2 ) P cm Medelskäreffekt (W) F cm Medelskärkraft (N) k cm Medelspecifik skärkraft (N/mm 2 )

3 h m Medelspåntjocklek (mm) σ zm medelspänningen i produkten vid dragning (N/mm 2 ) p m Medeltryck över presskolven vid strängpressning (N/mm 2 ) M Moment (Nm) h D Nominell spåntjocklek (mm) r ε Nosradie (mm) R, r Radie (mm) a p Skärdjup (Axiellt!) (mm) a e Skärdjup (Radiellt!) (mm) P c Skäreffekt (W) v c Skärhastighet (m/min) v ce Ekonomisk produktion v cm Maximal produktion k sk Skärhållfasthet (N/mm 2 ) M c Skärmoment (Nm) t s Skärtid (min) k c Specifik skärkraft (N/mm 2 ) k c1.1 Specifik skärkraft för 1 mm 2 spånarea C p Specifika värmet (J/kgxK) t un Spilltid (min) A D Spånarea (mm 2 ) κ 0 Ställvinkel (grader) d s Stämpeldiameter (mm) F s Stämpelkraft (N) z Tandantal (-) F T Tillhållarkraft (N) p t Tillhållartrycket (N/mm 2 ) t Tjocklek (mm) T c Utslitningstid (min) T ce Ekonomisk produktion T cm Maximal produktion P v Valseffekt (W) F v Valskraft (N) M v Valsmoment (Nm) n Varvtal (varv/min (rpm)) t b Verktygsbytestid (min) K v Verktygskostnad per egg (kr/skäregg) v Verktygshastighet vid plasticering (mm/s) ω Vinkelhastighet (radianer/s) V Volym (m 3, dm 3, cm 3, mm 3!) Indexen 0 resp. 1 har använts för att beteckna tillståndet före resp. efter operationen.

4 Nomenklatura med enheter: (Beteckningar i alfabetisk ordning) A Area (mm 2 ) A D Spånarea (mm 2 ) A k Arean av den klippta ytan (mm 2 ) a e Skärdjup (Radiellt!) (mm) a p Skärdjup (Axiellt!) (mm) b Bredd (mm) C B Bearbetningskostnad (kr/detalj) C p Specifika värmet (J/kgxK) D, Φ Diameter (mm) d Förborrningsdiameter (mm) d s Stämpeldiameter (mm) F Kraft, belastning (N) F c Huvudskärkraft (Tangentiell!) (N) F cm Medelskärkraft (N) F s Stämpelkraft (N) F T Tillhållarkraft (N) F v Valskraft (N) f Matning (mm/varv) f Matningshastighet (mm/min) f z Matning per egg (f/z!) (mm/egg) h Höjd (mm) h D Nominell spåntjocklek (mm) h m Medelspåntjocklek (mm) K Materialkonstant i Ludviks ansats (N/mm 2 ) K m Maskintimkostnad (kr/h) K v Verktygskostnad per egg (kr/skäregg) k c Specifik skärkraft (N/mm 2 ) k c1.1 Specifik skärkraft för 1 mm 2 spånarea k cm Medelspecifik skärkraft (N/mm 2 ) k f Formändringsmotstånd (N/mm 2 ) k fm Medelformändringsmotståndet (N/mm 2 ) k sk Skärhållfasthet (N/mm 2 ) k 1 Korrektionsfaktor för stämpelkraft vid dragpressning (-) k 2 Korrektionsfaktor för dragarbete vid dragpressning (-) L Bearbetad sträcka (mm) l Längd (mm) l Dödzonens längd vid strängpressning (mm) l d Kontaktbågelängd (mm) M Moment (Nm) M c Skärmoment (Nm) M v Valsmoment (Nm) m c Exponent för specifika skärkraftens variation spåntjockleken (-) n Kallhårdnandeexponenten (-) n Varvtal (varv/min (rpm)) P Effekt (W) P c Skäreffekt (W) P cm Medelskäreffekt (W)

5 P v Valseffekt (W) p m Medeltryck över presskolven vid strängpressning (N/mm 2 ) p t Tillhållartrycket (N/mm 2 ) Q Avverkningsvolym (cm 3 /min) R, r Radie (mm) R a Aritmetisk medelytavvikelse (µm) R y Maxytavvikelse (µm) r ε Nosradie (mm) T c Utslitningstid (min) T ce Ekonomisk produktion T cm Maximal produktion t Tjocklek (mm) t b Verktygsbytestid (min) t m Maskintid (min) t s Skärtid (min) t un Spilltid (min) V Volym (m 3, dm 3, cm 3, mm 3!) v Verktygshastighet vid plasticering (mm/s) v c Skärhastighet (m/min) v ce Ekonomisk produktion v cm Maximal produktion v f Bordmatning (mm/min) W Arbete (Nm) W id Ideala arbetet (Nm) W k Klipparbetet (Nm) x Korrektionsfaktor för kraftvariationen vid klippning (-) z Koordinat för pressträcka vid strängpressning z Tandantal (-) α Inversen på Taylorlinjens lutning (-) φ Formändring (-) φ Formändringshastighet (/s) κ 0 Ställvinkel (grader) µ Friktionskoefficient (-) ρ Densitet (kg/m 3 ) σ B Brottspänning (N/mm 2 ) σ zm medelspänningen i produkten vid dragning (N/mm 2 ) ω Vinkelhastighet (radianer/s) ω 0 Inträdesvinkel (grader) ω e Ingreppsvinkel (grader) 2α Dragskivans konvinkel (grader) Indexen 0 resp. 1 har använts för att beteckna tillståndet före resp. efter operationen.

6 SKÄRANDE BEARBETNING: BEARBETNINGSEKONOMI: Bearbetningskostnad: C B K m t t 60 m K s + v T c Maskintid; t m t un + t s Skärtid; t s L f n L π D f v c Ekonomisk utslitningstid; 1 T ce -- 1 α K v K m Utslitningstid för maximal produktion; 1 T cm -- 1 α t b Taylors ekvation; v c Tα c konstant Beräkning av α; α logv c1 logv c logt c2 logt c1

7 SKÄRTEKNIK: Specifik skärkraft; m c k c k h c1 1 D m c k cm k h c1 1 m Nominell spåntjocklek; h D f - sinκ z 0 f z sinκ 0 SVARVNING: Skärkraft; F c k c f a p Effektbehov; Avverkningshastighet; v P c c F c Q a p f v c Ytjämnhet; R y 7 R a f r ε BORRNING: Spånarean; A D f - z D d 2

8 Skärkraft/egg; F c k c A D k f D d c z 2 Totalt borrmoment; M c D + d f D 2 d 2 z F c z k 4 c z 8 Totala borrefekten; P c M f π ( D 2 d 2 ) n c ω z k c z 4 60 FRÄSNING: Antal eggar i ingrepp: Medelskärkraft/egg; z ie z ω e F cm k cm h m a p Totalt medelmoment på verktyget; M cm z ie F D cm Medeleffektbehovet: v P cm z ie F c cm Medelspåntjocklek (Gäller alltid!); h m sinκ o 360 f z a e π ω e D Medelspåntjocklek vid valsfräsning om a e <<D!! (10 ggr!) a e h m f z D

9 Avverkningshastighet; Q a p a e v f Bordmatningen; v f n f z z KLIPPANDE BEARBETNING: Klippkraften; F k k sk A k Klipparbetet (x0.6 vid okänt värde!); F k x t W k PLASTISK BEARBETNING: Volymkonstans; l 0 b 0 h 0 l 1 b 1 h 1 φ l φ b φ h 0 Deformationsmotstånd; k f F -- A Deformation; h 1 1 φ -- dh h h 0 h 1 ln h 0

10 Deformationshastighet; φ v -- h Ludviks ansats för k f -kurvan; k f K φ n Ansats för stelplastiskt material med deformationshårdnande; A och B är numeriska konstanter som beror av materialet! Ansats för idealplastiskt material; k f A + B φ k f konstant Medelformändringsmotstånd; k fm φ k φ 1 φ f dφ 0 φ 0 Uträttade ideala arbetet (µ0); W id k fm V φ Temperaturstegringen; t W V ρ C p VALSNING: Kontaktbågelängden; l d R ( h 0 h 1 )

11 Valskraft; F v k fm l d b Valsmoment; l F M v 2 F d v l d v Valseffekt; P v M v ω 2 k fm l d b ω STRÄNGPRESSNING; Presskraften; F p m A 0 Medeltrycket över presskolven; µ ( z l) D φ p m e 15, k f dφ 0 DRAGNING: Dragkraften; F σ zm A 1 Dragspänningen; σ zm φ 1 A 0 k f d φ + µ p cotα A φ 1 0

12 DRAGPRESSNING: Tillhållarkraft; F T p ( A 0 A 1 ) Stämpelkraft; F s omkrets t σ B k 1 Dragarbete; W k 2 F tot h