Alumiiniumi ( D16T ) hööveldamine terasega.
#1

Kui tahta duralumiiniumit (vene D16T, ehk lääne 2024 seeria sulam) hööveldada karastamata terasest tehtud tööriistaga (st40x, st45, hvg) kas siis on oluline vaid pinna kõvaduste (Brinell hardness) erinevus?

Brinelli kõvaduste tabel (wikipeedia ja interneti andmetel):
Alumiinium (tavaline) 15 HB
Duralumiinium 70 HB
Duraluminium D16T 120 ... 144 HB
pehme süsinikteras (st5 .... st15) 120 HB
keskmine süsinikteras (st30 ... st59) 200 HB
tööriista teras ( hvg? ) 500 HB
karastatud teras 1500 ... 1900 HB
reenium diboriid 4600 HB

Et kui D16T kõvadus on 144 HB ja keskmise süsinikterase kõvadus on 200HB, siis saab keskmise süsinikterasega duraluminiumit töödelda (saagida, hööveldada)?
Kui keskmise süsinikterase (200 HB) asemel võtta tööristateras (500 HB), siis ei kulu tööriist nii ruttu ära duralumiiniumit hööveldades?

------
Minu lõppeesmärk on saada duraluminiumist (D16T) 100 hambaga sisehammasratas 0.7 mooduliga.
Selleks trein terasest tooriku ja freesin sinna peale tavalise välishammasratta.
Terasest tooriku trein nii, et iga 1cm pikkuse järel läheb tooriku raadius 0.1 mm suuremaks (nii 16 korda, et saaks 2.25moodulit = 1.575mm hamba sügavuseks).
Samuti trein terasest tooriku sisse 6mm pikad ja 3 mm sügavad laastukogumis sahtlid iga cm tagant, ehk kokku 16 tk (iga laastusahtli serv jääb ühtlasi lõikehambaks).
Kui sellisele toorikule peale freesida 100 hambaga hammasratas (16cm pikk) , siis moodustub 16 rida hambaid (iga rida 4mm pikk, igas reas 100 hammast) , ehk kokku 1600 hammast (nagu ogaline kaktus).
Kui selline välishammasratta taoline "lõikur" suruda läbi duraluminiumist toru, siis moodustub ühe lükkega (16cm) 100 hambaga sisehammasratas (mis ongi lõppeesmärk).

Pilt sellisest "lõikurist" ja tema abil valmistatud sisehammasrattast on siin:

http://www.broachmasters.com/gear_spline.html

-------
Nüüd hakkavad kõik soovitama, et "karasta teras ära" ... kuid karastamisega läheb hammaste kuju veidi paigast ära (eriti nii suure hammaste arvu ja väikese mooduli korral) ja hambaid peaks üle lihvima (mis on aeganõudev ja kallis tegevus).

Pigem võiks öelda, millisel terasel on Brinelli kõvadus piisavalt suur (internetist eriti ei leia täpseid andmeid):
st40x = ?
st45 =?
tööriistateras hvg = ?

Igasugu eelkarastatud ülitugevaid ja kalleid lääne eriteraseid pole mõtet soovitada (neile ei hakkaks nõukogude aegne tigufrees ilmselt pealegi).

Kui sellist "lõikurit" tellida mõnest firmast (koos karastamise ja lihvimisega), siis saaks "eluaegse" sajandik mm täpsusega, kuid mitukümmned tuhat eek maksava "korraliku" lõikuri.
Kui selline ise valmis treida (1 tund) ja ise hambad peale freesida (1 ..2 tundi) , siis saaks (oma aega ja materjale arvestades) sama asja ligi tuhande eek eest tehtud.
Ainuke häda on selles, et ta kuluks kiiremini ära (kui aga kümmekond duraluminiumist sisehammasratast on lõppeesmärgiks, siis pole kulumine probleemiks).

------

Kui suurt jõudu (mitu tonni) peaks press andma, et selline "lõikur" duralumiiniumist (D16T) torust "läbi suruda"?
100 hammast, mis olgu lihtsue mõttes 1mm laiad ... ehk hööveldatakse 100mm laiuselt ja 0,1 mm sügavuselt.
Kas 5 tonnine tungraud lükkaks ta läbi, või oleks vaja 100 tonnist tööstusliku pressi?

Samuti on oodatud arvamused "kulumise teedmadel".
Vasta
#2

See "karastamata terase" kasutamine kõlab veidi tobedalt, kuid oluline tundub olevat vaid pinna kõvaduste suhe.

Näiteks karastatud terasest tööriistaga (1500 HB) saab töödelda tööriistaterast (500 HB) ... oluline on see, et karastatud tööriist on 3 korda tugevam (1500 / 500 = 3), kui töödeldav ese.

Samuti ei tohiks olla probleemi, kui tööriistaterasest (500 HB) valmistatud höövliga hakata hööveldama D16T duraluminiumit (144 HB) ... siin olkes määrav see, et tööriist on 3.5 korda tugevam, kui töödeldav ese (500 / 144 = 3,47).

----
Kõik see on teooria, mida ütlevad praktikud?
Vasta
#3

Teoorea järgi peaks tööriistateras sobima küll. Teras 40 võib liiga pehmeks jääda, kuna hambad väiksed. Aga kuidas sa selle "lõikuri" torust täpselt 90 kraadise nurga all läbi lükkad?
Vasta
#4

Tundub, nagu oleks tegu kahe õlle ja metallide tehnoloogiaõpikuga ühikatuppa lukustatud (üli)õpilasega...

Kui vana oled?
Kas valgustaksid ehk lähemalt projekti, millesse töödeldav detail hakkab haakuma?

Kursusetöid või koduseid ülesandeid tuleb ikka ise proovida lahendada...
Vasta
#5

Ei tahaks küll kellegi tuju rikkuda, aga ei saa ka kuidagi vakka olla. Teooria on tugev ja keeruline, aga tundub HULL PLAAN ! Tehakse küll põlve otsas ja lihtsate vahenditega ime asju, aga (kolmas aga ja edasi ei kirjuta...)
Kindlasti saad selle protsessi käigus väärt kogemusi aga ilmselt 10-ne esimese korraga soovitud tulemust ei saa. Nagu aru sain, soovid Sa ikkagi küllaltki täpset detaili valmistada mitte näitlikku õppevahendit teooria kinnitamiseks, et nii saab teoreetiliselt teha. Kui soovid isetegemisrõõmu ja kogemusi saada, siis anna minna, kui on eesmärk saada vajalik detail piisava tugevuse ja täpsusega, siis kasuta professionaalide abi!
Muide , olen loomult ja koolituselt väljaõppinud pessimist, virisenud siin ka näiteks Vootele reduktorite jms teemal jne. Kui optimiste poleks, siis oleksime alles puu otsas ja reenium diboriidist poleks kuulnudkiToungue
Vasta
#6

Milleks mul seda 100 hambalist sisehammasratast vaja läheb?

Kui tema sisse panna (eksentriku abil) laineliselt võnkuma 99 hambaga välishammasratas (üks külg kontaktis, teine külg pole kontaktis), siis hakkab sisehammasratas välishammasratta suhtes väga aeglaselt liikuma - nii saab väga suure ülekandeteguriga (1:99) ja väga hea haakumisega lõtkuvaba käigukasti (tiguülekande hea ülekandesuhe ja planetaarmehanisimi kergus).

Tavalised hammasrattad ei hakka nii liikuma ebakõlade (interferentsid) tõttu ... kui aga korrigeerida hammasrataste profiile (inglise keeles "profile shifted gear"), siis saab selliseid süsteeme ilma ebakõladeta liikuma panna.

----
Miks alumiinium, mitte tugevam teras?

Vineeri, alumiiniumi ja terase erimoodulid on laias laastus võrdsed (vaid kõrgtehnoloogilistel süsinik-kiuduel on erimoodul suurem) ... seega pole vahet, millest detail teha, detaili mass tuleb sama tugevuse korral ikkagi sama.

Kuna vineer lööb kilde välja ja teras on liiga raskelt töödeldav, siis ongi alumiinium kõige mõistlikum "põlve otsas nokitsemise" jaoks.

-----

Mul on vaja selliseid käigukaste vaid paar tükki valmistada ja täpsus pole eriti oluline ... seepärast olengi huvitatud teemast "lihtsalt ja odavalt" ... ehk millisest terasest teha alumiiniumi höövel.
Vasta
#7

Lõikuri saab torust "sirgelt" läbi järgmise nipiga:

16 cm lõikuri järele paned 50 cm pikkuse (või pikema) "varre".
Kui pressiga suruma hakata, siis pressi talla väikese kumeruse kompenseerib varre pikkus.
Samuti võib pressi talla ja varre vahele (tsentrisse) panna suurema kuullaagri kuuli - nii saaks veelgi parema tulemuse isetsentreeruva süsteemi tõttu.


Samuti võib pressiga surumise asendada "trossiga tõmbamisega".
Kui tross on piisavalt pikk, siis on teljed niigi paraleelsed ja igasugused külgsuunalised jõud kompenseeritakse trossi abil.
Vasta
#8

Pigem proovi jah tõmmata, sest survel tekib sul 50 cm varda "nõtke" ja võib metsa minna. Palju selle hammasratta siseläbimõõduks jääb? Kui liiga peenikese trossiga tõnbad, siis võib valusasti vastu näppe saada. Selliseid laineülekandeid kasutatakse juba näiteks mootori töötunnilugejates. Kas sealt ei saa miskit?
Vasta
#9

Kapronit on alumiiniumist veel lihtsam töödelda. Kas seda ei saa kasutada?
Vasta
#10

Hammasratta siseläbimõõt avaldub: (z-2.5) x m.
Ehk (100 - 2.5) x 0.7 = 68.25 mm.

Enamlevinud plastidel on erimoodul väiksem, kui vineeril ja metallidel.
Samuti muutuvad plastid "pehmeks" hõõrdumisel tekiva kuumuse toimel.

Ja kus kohast saaks 100 mm läbimõõduga kapronist ümarlatti?
Vasta
#11

Töötunni lugejad kannavad üle "pöörlemist" mite aga "jõudu".

Näiteks kella mehanismis on suured ülekandetegurid, kuid üle kantakse vaid "pöörlemist" (osutite täpset liikumist üksteise suhtes), kuid ei kanta üle "jõudu" (kui tunniosutit pooma hakkad, siis jääb varsti ka sekundiosuti seisma).

Käigukastis kantakse seevastu üle "jõudu" (mootori pöördeid ratastele), kuid pöörlemist ei kanta üle "täpselt" (suured lõtkud ratastes, kui käik on sees).

Sellised "laineülekanded" kannavad eelkõige üle "jõudu", kuid seejures ka väga täpselt "pöörlemist" ... kõike seda tänu sellele, et on väga suur hambumus (ligi pooltel hammastel korraga).

---
Pigem võiks selliseid kergeid ja suure ülekandesuhtega ülekandeid "leida" helikopterite käigukastidest või robotite liigenditest ... kuid kõik sellised "tooted" on väga kallid ... seega on mõistlikum nad ise valmis teha, kui hakata ülikalleid helikoptereid või roboteid "lõhkuma".

Selline "väike" hammasrattakse peaks purunema alles 400 N/m jõumomendi korral (väga hea hambumus) .... sama rasked trellpuuri planetaarülekanded purunevad aga juba 20 N/m jõumomendi korral (hambumus vaid paari hambaga).
Vasta
#12

100mm kapronist ümarlatt on täitsa saadaval. Mille jaoks seda jõudu on vaja üle kanda? Roboti või millegi sellise asja jaoks? Kas seda näiteks samm-mootoriga ei saaks asendada?
Vasta
#13

Kuskohas on 100mm läbimõõduga kapronist ümarlatti müügil ja palju tal jooksev meeter ligikaudu maksta võiks?

Google otsingus leiab kaproni kohta vaid igasugu kalavõrke ja muud jama, kuid ümarlatti ei leia kuskilt.
Äkki on kapronil mingi "kõlav tootenimi", mille järgi peaks teda otsima?
Vasta
#14

Seda meetodit nimetatakse kammlõikamiseks. Olin kunagi Talleksis praktikal ja nägin lähedalt, kuidas kammlõikepingis sisehammarattaid tehti. Lõikeriist oli paari meetri pikkune ja protsess käis üsna kõva kolina-mürina saatel. Siin punktis võin eksida, aga minu meelest see pulk tõmmati, mitte ei lükatud toorikust läbi.
Tavalise süsinikterase kõvadus ei ole jah duralumiiniumist väga palju suurem, mis tähendab, et lõikeservad lähevad ruttu nüriks, seda enam et nad pole algusest peale laastu koorimise mõttes ideaalse kujuga. 10 hammasratast teeb ehk ära, aga mürki võtta ei julge. Tuleb arvestada, et suure jõuga lükates või tõmmates võib lõikamise asemel toimuda lihtsalt tooriku deformeerimine, mille tulemuseks on ebamäärase sisepinnaga ja ühelt poolt väljapungitava avausega alumiiniumitükk. Lõikeriista viimase, lõpliku läbimõõduga jupi võiks teha pikema ja treida sinna mitu lõikeserva, et seal toimuks midagi kalibreerimise sarnast ja et tulemus saaks täpsem.
Vasta
#15

Marcello Kirjutas:Seda meetodit nimetatakse kammlõikamiseks.
Nii ta on jah. Seda olen ma juba eelmises xyzwt teemas pikemalt seletanud. http://forum.automoto.ee/showthread.php?...#pid193893


Kasutaja xyzwt teemaarendused järgivad nagu klassikalist õppeprogrammi- algab lihtsamatest asjadest nagu evolvent profiil, hetkel on teemaks laineülekanne ning varsti jõuame kuulkruvi ülekandeni või koguni novikovi hambumiseniBig Grin

Minupoolne soovitus oleks, et tee korralikud joonised ning küll keegi need vidinad sulle ära teeb- enamustes metallitöö firmades on need võimalused olemas ning ka haltuuramehi leidub.

Edit: uurisin teemat mitu korda, aga mida teemaalgataja ikkagi saavutada soovib?
Edit2: andestage minu rumalus, aga kas hvg on tööristaterase tähis gost'i järgi? Minule on meelde jäänus ainult HSS
Vasta
#16

Äkki on kapronil mingi "kõlav tootenimi", mille järgi peaks teda otsima?


mingine plastiku,kaproni võimisiganes suht-koht asja nimetus on toroplast.kasutatakse minuteada ntx vähekoormatud võlliotste puksideks,igasugu säästumarketi rällakite jne reduktoriteks?.

i´m the fucking piledriver...
Vasta
#17

Lõppeesmärgiks on luua midagi sellist (ülemine pilt):

http://qtcgears.com/Q410/QTC/Q410P349.htm

Kuid 31:30 hammasrataste asemel teeksin 101:100 hammasrataste süsteemi (101 hambaga sisehammasratas mille sees liigub 100 hambaga välishammasratas).

See eeldab "korrigeeritud profiilide tehnoloogiat" (profile shifted gear), kuid ma oskan arvutada profiili nihke parameetreid ja kõike muud, et vältida hambumise ebakõlasid (interferentside teket).

Tehnoloogiliselt on lihtsam jätta sisehambumisega hammasratas korrigeerimata (nii on lihtsam valmistada kammlõikuri tera), kuid korrigeerida välishambumisega hammasratast väiksemaks.

Kui 101 sisehambaga hammasratta sisse panna laineliselt liikuma (üks külg hambumises, teine ei ole) 100 välishambaga hammasratas, siis hakkab sisemine välimise suhtes liikuma ülekandesuhtega 1:100.
Sellise süsteemi mass on äärmiselt väike tänu väga suurele hambumisele (võrreldes tiguülekandega) ja praktiliselt lõtkuvaba ... näiteks helikopterite ülekannetes ja robotite liigendites on sellised süsteemid asendamtud oma hea erikaalu tõttu.

----

Kui mõnest metallifirmast küsida "valmis lahendust", siis läheks see üsna kalliks maksma, kuna nad teeksid kõike sajadik millimeetri täpsusega (karastaksid ja lihviksid hiljem üle) ... kui aga "ise ja lihtsalt" teha, siis saaks kümnendik millimeetri täpsusega ja see kõlbaks kah.

Nii ma siis arutan siin, millisest terasest oleks mõistlik kammlõikuri tera treida ja freesida ilma et peaks terast karastama.

Kui kammlõikuri tera on valmis treitud ja freesitud, siis lükaks ta alumiiniumist toorikust pressi või kruustangidega läbi ja olekski sisehammasratas valmis ... välishammasrattaid on juba lihtsam ükshaaval freesida ... nii olekski 1:100 ülekandeteguriga ülekanne "lihtsalt ja odavalt" valmis.

Valmistamine on "kõige lihtsam asi", kui aluspõhimõtted paigas on.
Vasta
#18

Terasemargi HVG kohta ütlevad venelased "instrumentalnõi stall" (instrumentaal teras) ... see peaks ühtima lääne mõistega "tööriistateras" (vähemalt pinna kõvaduse seisukohast).
Vasta
#19

Üks koht, kus ma kapronit müügil nägin, oli Jõhvi hydroscandis, ju ta siis teistes kah peaks olema. Meetri hinda ei tea. Müüakse ümarmaterjalina, valget värvi ja minumeelest tal kõlavamat nime peale kaproni ei olegi, aga võin ka millegagi segi ajada.
Vasta
#20

Terase HVG (vene keels ХBГ ) kohta on üht teist kirjutatud järgmise lingi lõpus:

http://www.dss-ua.com/eng/product/use_pr...ool_steel/

The grade ХBГ is one of the best tool steels. It has high abrasion resistance due to chromium and tungsten carbides, high hardenability due to manganese and fine grains due to tungsten. The steel is annealed at 780-800°C. It is characterized by low distortion level and allows producing long complex-shaped parts
Vasta




Kasutaja, kes vaatavad seda teemat: 1 külali(st)ne