Leikkausvoimat

Leikkausvoimat ovat voimia, jotka kohdistuvat työkaluun ja työpintaan lastuaessa. Ne esiintyvät erityisesti koneistuksessa, kuten jyrsinnässä, sorvauksessa ja hionnassa, missä poistetaan materiaalia muotoamalla lastu. Pääasialliset komponentit ovat leikkausvoima Fc, joka vaikuttaa leikkaussuuntaan, ja syöttö- tai thrust-voima Ft, joka vastaa lastun suuntaan. Näiden vektorien summa antaa kokonaisvoiman F.

Voimat riippuvat monista tekijöistä: materiaalin lujuudesta ja lastun plastisesta käyttäytymisestä, työkalun geometriaa (reunakulma, rake), lastun paksuudesta ja syvyydestä sekä prosessin parametreista kuten leikkuuvauhdista, syöttönopeudesta ja lastunmuodostuksen näkökulmasta. Yleisimmät mallit ovat orthogonaalinen leikkaus ja Merchantin ympyrä. Nämä auttavat ennustamaan Fc:n ja Ft:n suhteita prosessin parametreihin.

Voimia mitataan työstötyöturvallisuuden ja laadun hallitsemiseksi useilla kiinnityksillä ja dynamometreilla. Tärkeää on huomioida, että voiman koko kuvastaa työstökoneen tärinää, työkalun kulumista ja lastunmuotoa sekä vaikuttaa työstökappaleen mittausteoksiin.

Leikkausvoimat ovat keskeisiä suunnittelussa ja optimoinnissa: ne ohjaavat työkalun valintaa, ajonopeuksia sekä prosessin keston ja kustannusten hallintaa. Ne ovat siten keskeinen osa konepajatuotantoprosesseja.