Robust och kostnadseffektiv hårdsvarvning av transmissionskomponenter (ROKOST)

Syfte och mål

Samband mellan stålsort och sätthärdning och samband mellan verktygsförslitning och processdynamik i bearbetningsprocessen undersöktes och relaterades till mikrostrukturen i materialet. Syftet var att ge insikt i hur sätthärdingsprocessen kan optimeras för att ge en robust och kostnadseffektiv hårdsvarvningsprocess för transmissionskomponenter, med målet att nå 50% ökad produktivitet. Med produktivitet menas i detta fall summan av processer som påverkar en kontrollerad och förutsägbar skärförslitning robusthet.

Resultat och förväntade effekter

En för produktionen relevant testmatris av labkomponenter visade att: Grovbearbeting påverkas av yttersta skalet och distorsion genom ökad skärförlitning och spridning. Val av stålsort påverkar utfallet i bearbetningen mer än RA och HV. Skärförslitning kan kontrolleras; inom begränsad RA-halt samt vid hög RA och hög skärhastighet ökar skärförslitningen i 159S-stålet. Liten känslighet för RA och HV i 236F-stålet. Bearbetningen ger fasomvandling i komponentytan. Den är större i motsvarande begränsad RA-halt i 159S, som skärförslitningen.

Upplägg och genomförande

Labkomponenter tillverkades av två stålsorter: Ovako 236F (20MnCr5) and Ovako 159S (18CrNiMo7-6). De sätthärdades med målet att få 0.64, 0.72 och 0.80 vikts% ytkolhalt och anlöptes vid 160 C and 180 C temperatur för att uppnå olika hårdhet. Hårdsvarvning genomfördes i test liknade både grov- och finbearbetning vid 150-275 m/min. Skärförslitningen analyserades numeriskt (grop- och fasförslitning). Restaustenithalten mättes även på bearbetade komponenter. En metod för att utvärdera robustheten i processen utvecklades från insamlad data av vibration, ljud och maskinström.