RTM in 0m

[rolfm]

Duidelijke uitleg Jan.
Ik kijk uit naar het vervolg 

[Jan den Haan]

Op verzoek van enkelen geef ik eerst ook nog enige uitleg over het gebruik van een draaibank.Er zijn hierover hele boekwerken geschreven en op internet is er ook veel te vinden.Ik ga hier dus niet een uitvoerige verhandeling geven.Bij gerichte vragen kan ik uiteraard wel nader uitleg geven.

De draaibank is een belangrijk gereedschapswerktuig voor de modelbouwer die zoveel mogelijk alles zelf wil bouwen.Er zijn draaibanken in verschillende prijsklassen.Zoals ook geldt voor muziekinstrumenten en bijvoorbeeld fototoestellen is het niet zo dat het duurste instrument / machine ook het beste eindresultaat oplevert.Dat is afhankelijk van de vaardigheid van degene die het bespeelt resp. bedient.Het bedienen van een draaibank is niet moeilijk, maar vergt wel enige oefening.Zelf ben ik begonnen met een oude Black & Decker boormachine van mijn opa die ik in een bankschroef vast zette.Met een vijltje gaf ik de vorm aan het werkstuk.Daarna heb ik een Emco Unimat 3 draaibank gekocht.Deze kostte 30 jaar geleden 350 gulden.Ik heb er veel mee gewerkt.Inmiddels heb ik al weer 3 jaar een Wabeco draaibank.Die is veel duurder.Wat is het verschil?Met een duurdere draaibank is de draaibeitel nauwkeuriger te sturen en is het werkstuk nauwkeuriger vast te zetten.Daardoor is een bepaald werkstuk sneller en mooier te maken.Op een goedkope eenvoudige bank zou het ook kunnen maar dat vergt meer ervaring en handigheid en ook dan nog meer tijd.

Bij een draaibank wordt het werkstuk vast gezet en draait het rond.Vervolgens wordt er een beitel naar het werkstuk bewogen om middels verspaning een deel van het werkstuk af te halen.Om een werkstuk mooi en nauwkeurig af te draaien zijn vier factoren van belang :
-de draaisnelheid waarmee het werkstuk rond draait
-de positie van de draaibeitel
-de aanzet of ook wel voeding genoemd van de beitel, dit is de snelheid waarmee de beitel langs het werkstuk bewogen wordt om de spanen af te nemen
-de snedediepte, d.w.z. hoe diep de beitel per gang langs het werkstuk in dit werkstuk gestoken wordt.

De draaisnelheid wordt bij moderne draaibanken elektronisch geregeld waarbij niet alleen de snelheid maar ook het koppel zodanig gestuurd wordt dat bij een lage snelheid er wel voldoende koppel is om het werkstuk krachtig rond te draaien.De oudere banken gebruiken riemen om dit te regelen zoals deze Schaublin bank :



Bij een grotere diameter moet de draaisnelheid lager zijn dan bij een kleine, omdat het gaat om de snelheid waarmee het werkstuk langs de beitel draait.Als er een flink deel van een werkstuk afgedraaid is kan de snelheid dus omhoog.Bij een bank met elektronische regeling is dat een draai aan de knop.Bij een bank met riemen moeten dan enkele riemen op andere poelies gezet worden.

De positie van de beitel leg ik uit aan de hand van deze tekening :



Er zijn drie hoeken van belang :
α (alfa) - de vrijloophoek.
β (beta)- de wighoek.
γ (gamma)- de spaanhoek

Alle drie deze hoeken zijn samen altijd 90º.Verder valt op dat de punt a de beitel altijd op het nulpunt van de z-as ligt, d.w.z. op dezelfde hoogte als de centerlijn, de wiskundige as waarom het werkstuk draait.Als de beitel te hoog staat snijdt deze niet goed en als hij te laag staat gaat hij happen d.w.z. onregelmatig spanen afnemen.In het X-Z vlak en Y-Z vlak worden alle 3 de hoeken bepaald door hoe de beitel geslepen is.In het X-Y vlak is alleen de wighoek bepaald door hoe de beitel geslepen is.De spaanhoek en vrijloophoek worden bepaald door hoe de beitel in de beitelhouder wordt ingespannen.De keuze van de hoeken is afhankelijk van het materiaal dat bewerkt wordt.Zo moet de bij aluminium de vrijloophoek 10° en de spaanhoek 32° zijn.Bij messing is de vrijloophoek 6° en de spaanhoek 10°.Bij koper is de vrijloophoek 4° en de spaanhoek 15°.Alleen in het X-Y vlak kunnen de hoeken afwijken.Dan kan de spaanhoek ook negatief zijn.In dat geval is sprake van ene ruwbeitel.Deze wordt gebruikt om snel veel metaal af te draaien.Het oppervlak is dan echter niet mooi vlak.Om het mooi vlak te krijgen moet dan weer wel een beitel met voornoemde hoek gebruikt worden of een beitel die rond geslepen is (in het X-Y vlak).Er zijn ook profielbeitels.Hierbij is in het X-Y vlak een bepaald profiel aangebracht bijvoorbeeld een RP-25 wielbandprofiel.Hiermee kan men dan gemakkelijk een wielband op RP-25 profiel afdraaien.Beitels kunnen geslepen zijn uit HSS of snelstaal of hardmetaal.Er zijn ook beitels met zgn. wisselplaatjes.Hierbij is de eigenlijke beitel een hardmetalen plaatje dat op een speciale houder geschroefd is.De beitels zijn dan gemakkelijker te vervangen  terwijl de positionering van de beitel gelijk blijft zodat deze na het verwisselen tijdens een bewerking niet opnieuw ingesteld hoeft te worden.

Enkele verschillende beitels:



Va links naar rechts : een toolbit, d.w.z. een stuk HSS dat nog middels een slijpsteen tot een beitel gevormd moet worden, een RP-25 profielbeitel, een ruwbeitel, een zijbeitel, een beitelhouder met rond wisselplaatje en twee snel-wissel-beitelhouders met beitelhouders met wisselplaatjes.

De beitel zit in de (snelwissel)beitelhouder die op het zgn. dwarssupport gemonteerd is.Met de handwielen of slingers aan het dwarssupport is de beitel te positioneren ten opzichte van het werkstuk.Op deze handwielen of slingers zit een micrometerschaal waar doorgaans streepjes staan om de 0,05 mm.Daarmee zijn de aanzet en de snedediepte in te stellen en af te lezen.Dit gaat nauwkeuriger wanneer er digitale linealen op zitten zoals bij deze Wabeco bank:



Zonder digitale linealen gaat het uiteraard ook.Echter in de handwielen of handels op het kruissupport zit altijd een vrije slag.Deze is bij een goedkope bank vaak groter dan bij een dure.Maar ook een dure bank heeft een vrije slag in de handwielen.Er is mee te werken.Bij digitale linealen meet je de werkelijke verplaatsing en hoef je er geen rekening mee te houden.Je kan dan eenvoudiger de snedediepte instellen.

Tot slot nog iets over het inspannen van het werkstuk.Het nauwkeurigst is het om een werkstuk in te spannen middels spantangen.



Het werkstuk wordt over bijna de hele omtrek vastgepakt door de spantang.Er blijven slechts 3 smalle spleten open.Het voordeel is dat het werkstuk steviger vast zit.Ook wordt de kracht meer verdeeld dan bij bijvoorbeeld  een drieklauwplaat (zie verderop) waarbij de drie klauwen putjes in het werkstuk kunnen drukken.Verder zal het werkstuk wanneer het tijdelijk uit de machine genomen wordt om na te meten of te bewerken b.v. een stukje er af zagen en vervolgens weer terug geplaatst wordt ook weer goed gecentreerd zijn.Bij inspannen in een drieklauwplaat is het wanneer het werkstuk er uit gehaald wordt en daarna niet precies op dezelfde plaats in de klauwen terug gezet wordt de centrering vaak totaal in de war en gaat het werkstuk slingeren bij het draaien.Nadeel van spantangen is wel dat je er een hele set van moet hebben zoals deze set 5C spantangen voor de Wabeco die vanaf een diameter van 1 mm met 0,5 mm oplopen tot 30 mm :



Het is wel handig dat er ook spantangen zijn voor afwijkende vormen zoals vierkant en zeskant :



Voor de nog duurdere draaibanken zoals de Zwitserse Schaublin zijn er spantangen die met 0,1 mm oplopen en da krijg je zo'n verzameling :



Deze zijn overigens wel kleiner dan die van Wabeco.De schroefdraad van Schaublin is 12 mm en van Wabeco 30 mm

Als laatste nog een plaatje van een drieklauwplaat en de sleutel waarmee deze versteld kan worden.In dit geval een bijzondere.Deze wordt gemonteerd in de spantanghouder van de Wabeco bank.Uiteraard zijn er ook drieklauwplaten die direct op de Wabeco gemonteerd kunnen worden, maar dan moet eerst de spantanghouder er af gehaald worden en dat is een tijdrovende klus.



Volgende keer het eigenlijke onderwerp : de constructie van de  verloren stoomafsluiter.

Vriendelijke groeten,

Jan den Haan

[ingenium]

Ik mis de afsteekbeitel, maar verder wel een mooie snelle uitleg. 

[Jan den Haan]

Ja er ontbreekt nog meer.Er is ook nog de vierklauwplaat, de lakschijf etc. etc.Het is niet mijn bedoeling de volgers van dit draadje een volledige opleiding tot instrumentmaker te geven.Wel om enig inzicht te geven en koudwatervrees met betrekking tot aanschaf en gebruik van draai- en freesbank weg te nemen.Het afsteken volgt nog in het verhaal over de fabricage van de verschillende onderdelen.

Vriendelijke groeten,

Jan den Haan

[Edsko Hekman]

Jan,

waarom zou je dat niet doen? Je bent nu halverweg zal ik maar zeggen. Dan maken we er een apart draadje van, dat verdient het wel vind ik persoonlijk.

Gr.

Edsko

[Sven]

Een heel bruikbaar stuk, Jan. Wat veel werk is dat geweest.

Vrees om er mee te beginnen is er niet, maar omdat het zo'n rotzooi maakt en ik gewoon in mijn kleine huiskamer dit soort dingen moet doen, is het voor mij iets meer voor later.

[Reinout van Rees]

(Ik had eerder vandaag de metaalbewerking-handleiding afgesplitst, maar Jan heeft het liever bij elkaar. Dus is het weer netjes bij elkaar )

Reinout-als-moderator

[Edsko Hekman]

Jammer

Verstuurd vanaf mijn SM-G903F met Tapatalk

[rolfm]

Hoi Jan,

Duidelijke uitleg en weer wat wijzer geworden

Ik heb nog wel een vraagje mbt het getoonde beitels
Wat is het verschil in toepassing van de "ronde"- tov de "wiebertje"beitelplaatjes?

Groeten Rolf

ps
Ivm de vindbaarheid en de toegevoegde waarde van dit toch wel unieke onderwerp (gereedschapsgebruik / metaalbewerking) zou het wat mij betreft best een "sticky topic" mogen worden

[Duizendpoot]

Jan, wat een leuk onderwerp en voor veel van ons een nuttig naslag werk. 

[Marc tramt]

Jammer 

Een béétje modelbouwer is nou eenmaal eigenzinnig. En het kan geen kwaad als jullie allemaal wat kennis opdoen van de RTM. 

Mooie info Jan. Voor mij is metaalbewerking een volkomen onbekend gebied en ik ben altijd onder de indruk van wat er allemaal kan met draaibanken e.d..

[Edsko Hekman]

...wat kennis opdoen van de RTM. 

Maak je daar maar geen zorgen over. Ik heb hier een boek liggen over de RTM met een dvd erin...

[Jan den Haan]

Hallo Sven,

Is er leven zonder rotzooi?In het bijbelboek Spreuken der Vaderen (uit een recent artikel in de krant heb ik begrepen dat ik tot de 3 miljoen Nederlanders hoor die wel eens in dit boek lezen) staat : "Waar kom je vandaan?Uit een niet welriekende druppel.Waar ga je heen?Naar een plaats waar aarde, wormen en larven zijn."Kortom het begint in rotzooi en het eindigt in rotzooi.En tussendoor?Ook veel rotzooi.Maar mijn draaibank maak ik na elke keer goed schoon.De spanen die tijdens het draaien overal terecht komen zijn niet zo goed voor de lagers en schroefdraad in de handwielen etc.Aanstaande zondag kom ik naar Valkenburg.Dan kunnen we het er nog eens over hebben.

Sprekende over het einde kom ik terecht bij de afsteekbeitel.Na de bewerking op de draaibank zit het werkstuk vaak nog vast aan het deel van het metaal waaruit het gemaakt is dat in de drieklauwplaat of spantang vast zit.Daarvan moet het los gemaakt worden.Dat kan natuurlijk door deze steel in een bankschroef te zetten en het werkstuk er met een zaag af te halen.Het kan ook in de draaibank.Daartoe gebruikt men wel de afsteekbeitel.Deze is vrij smal en wordt in de beitelhouder recht tegen het werkstuk aan gezet waarbij de volle breedte van de afsteekbeitel tegen het werkstuk drukt.Daarna wordt de afsteekbeitel in de richting van de centerlijn bewogen totdat het werkstuk er af valt.Hierbij komt er vrij veel kracht te staan op het werkstuk.Het is dus extra van belang dat de beitel precies op de juiste hoogte staat (Z=0).Als de beitel te laag staat tijdens deze bewerking kan het werkstuk los gerukt worden uit de drieklauwplaat of spantang.Om dezelfde reden moet de draaisnelheid ook lager zijn dan tijdens het gewone afdraaien.Een andere reden om hierbij met een lagere snelheid te draaien is dat wanneer het werkstuk los komt het dan gemakkelijker is dit op te vangen dan bij een hoge snelheid.Daarbij kan het alle kanten op geslingerd worden.



Bij kleine werkstukken is het eenvoudiger om een zaag tegen het werkstuk aan te houden.Zelf maak ik dan eerst met de punt van de beitel een groef in het werkstuk op de plaats waar het los gemaakt moet worden.Vervolgens hou ik een zaag er tegen, die daarbij in de groef gehouden wordt.Let daarbij wel op de richting an de tanden van de zaag!



Beitels kunnen zelf geslepen worden met een slijpsteen.Het is echter wel lastig om de verschillende vlakken onder de juiste hoek te slijpen.Daar zijn dan wel weer apparaten voor die erg prijzig zijn.Het is de vraag of aanschaf daarvan lonend is voor hobbyisten.Bij het slijpen van HSS beitels komen wel metaalsplinters vrij die gloeiend heet zijn:



Wanneer deze splinters in het oog komen en niet tijdig verwijderd worden kan er op het hoornvlies van het oog een roestring ontstaan.Deze is toxisch voor het hoornvlies en op langere termijn wordt dit troebel :



Dit roestplekje moet dan met een klein freesje verwijderd worden.



Het is dus van groot belang de ogen te beschermen bij het slijpen van een beitel.

Wanneer de beitel langs het werkstuk gegaan is met een te grote snelheid van de voeding zal het oppervlak er een beetje als een ouderwetse grammofoonplaat uitzien.Dit is op verschillende manieren te corrigeren.Vaak neem ik als laatste bewerking een hoge draaisnelheid en langzame voeding gecombineerd met een geringe insteekdiepte.Ook is het mogelijk om een ronde beitel te gebruiken.Daarmee kan je natuurlijk niet in een hoek komen.Verder is het mogelijk even met een fijn schuurpapiertje b.v. P2000, een schuurlatje of een vijltje met hoge kap langs het werkstuk te gaan.Een vijltje kan dan snel vol lopen met spanen.Dit is te verhelpen door het even schoon te maken met een staaldraadborsteltje (borsteltje dwars op de lengterichting van het vijltje en dus evenwijdig aan de kap bewegen).

De ronde beitel is dus voor een gladder oppervlak.Je kan er echter uiteraard geen scherpe randen mee maken zoals nodig is om bijvoorbeeld de ketelbanden op een locomotiefketel te maken.

Verder nog iets over de draaisnelheid.Van belang is hierbij de snelheid waarmee het werkstuk langs de beitel draait en niet het toerental op zichzelf.Voor messing is de adviessnelheid bij het voordraaien  (ruwe bewerking) 90-120 meter/min. en het nadraaien ( mooi glad maken) 110-160 meter /min.Wanneer je de diameter van het werkstuk weet is de aanbevolen draaisnelheid wel te berekenen.In de praktijk is dit echter erg lastig en mijns inziens voor kleine werkstukken niet zinvol.Zelf probeer ik een snelheid uit.Wanneer de snelheid te hoog is komt er een luid jankend geluid van het werkstuk af.Dan verlaag ik dus de snelheid.Het jankende geluid wordt veroorzaakt doordat het werkstuk door de beitel in trilling gebracht wordt.Uiteraard zal er door deze trilling ook geen mooi glad oppervlak ontstaan en kan het werkstuk los trillen uit de drieklauwplaat of spantang.

Tot slot nog iets over de vierklauwplaat.Deze wordt gebruikt om een werkstuk dat niet rond is in te spannen of om excentrisch in te spannen zoals bij het draaien van een krukas (zie eerder in dit draadje).



Deze vierklauwplaat is nog van mijn Emco Unimat.Ik kan hem met een 20 m spantang toch op de Wabeco draaibank gebruiken.

Volgende keer weer echt over de verloren stoom afsluiter.

Vriendelijke groeten,

Jan den Haan

[Jan den Haan]

Als eerste onderdeel van de verloren stoomafsluiter nu de aan- en afvoerende pijpen.Aan het einde van deze pijpen zit een flens waarin vier gaten zitten voor tapeinden die uit het huis van de afsluiter komen.De flens wordt met moeren vast gezet.Ik neem een stuk messing staf.Ik draai het grootste deel af tot de diameter van de pijp.Bijna aan het einde hou ik een nog ronde flens over.De laatste paar mm draai ik af tot 1,0 mm.Daarop snij ik een schroefdraad M1,0 om de pijp later in het huis van de afsluiter te kunnen schroeven.In het verdeelapparaat op de freesbank boor ik vier gaatjes van 0.5 mm in de flens.Ik draai daarbij dan het verdeelapparaat telkens 90° verder.Het is een grote Wabeco freesbank.Deze lijkt veel te groot voor zo'n klein onderdeeltje.Het voordeel is echter dat een dergelijke bank veel stabieler is dan b.v. de freeskolom op een Emco Unimat 3 waar ik vroeger mee werkte.





Nu kan ik het verdeelapparaat 45° verdraaien en het boortje vervangen door een freesje om de flens vierkant te maken.Ik heb in dit geval het pijpje in een pennetang geklemd en gebruik makend van de vierkante moer (eigenlijk wartel genoemd) op de pennetang deze op tafel gelegd en  telkens een kwart slag gedraaid en met een vijltje de flens vierkant gemaakt.

Nu moeten er 4 moeren op.Ik gebruik die van GHW ( zie http://www.modellbauershop.de/schrauben/index.php ).Ik gebruik ook wel zeskant messing draad dat o.a verkocht wordt door Sauerbier in Zierikzee (zie http://www.sauerbiermodelbouw.nl/catalogus.html ).Dan moet er uiteraard nog wel een vlak steeltje afgedraaid worden.Een derde mogelijkheid is het trekijzer.Dit is een geharde stalen plaat waarin taps toelopende gaten zitten met een bepaalde vorm.Die vorm kan rond. vierkant , halfrond , zeskant of achtkant zijn.





De draad die door het trekijzer getrokken gaat worden moet eerst onthard worden.Dit geschiedt door uitgloeien (in het Engels annealing).De draad wordt hier in de gasvlam verhit tot deze rood gaat gloeien.



Dan wordt het einde wat puntig gevijld omdat het anders niet door het gaatje van het trekijzer kan.Als het einde van de draad door het gaatje is wordt het met een stevige tang vast gepakt en dan maar heel hard trekken.



Het trekken doet enerzijds denken aan die grap dat het koperdraad is uitgevonden door twee Hollanders die om een cent vochten.Anderzijds heeft het ook iets van een tangverlossing (forcipale extractie).



Overigens moet de draad over de hele lengte uitgegloeid worden.Bij het trekken voel je dan ook dat de draad blijft steken bij het gedeelte dat niet uitgegloeid was.

De schroefjes van GHW zijn glad en hebben geen schroefdraad.



De sleutelwijdte is 0,6 mm.Om ze daadwerkelijk te kunnen schroeven ga ik er een schroefdraad van M0,4 op zetten met een snijplaat :



Het schroefje is te klein om het de vingers vast te houden.Ik klem het zeskantige deel in een pennetang en de steel in een andere pennetang.In beweeg deze wat heen en weer totdat de pennetangen in elkaars verlengde zitten.



Nu haal ik de pennetang die op de steel van het schroefje zit los en het schroefje zit nu goed gecentreerd in de andere pennetang.Vervolgens kan ik in de snijplaat een M0,4 draad in de steel snijden.



Nu zit er en M0,4 draad op het schroefje



Nu ga ik in de flens die eigenlijk aan het huis van de afsluiter zit, maar die ik los gefabriceerd heb M0,4 draad tappen



Eigenlijk moet ik het plaatje vasthouden met mijn vingers, maar die had ik even nodig om de foto te maken.

Vervolgens worden de schroefjes via de gaten in de flens op de pijp in de losse flens gedraaid.



Een klein druppeltje soldeerverf er op (op het bord in ons scheikundelokaal stond altijd "overdaad schaadt" en dat geldt hier ook)



Even de vlam er op



En vast = vast



Waarom schroeven?Omdat ik dan minimale hoeveelheden soldeer kan gebruiken en alles wat nu vast zit ook tijdens de volgende stadia waarbij er weer een vlam over gaat vast blijft zitten.

Vriendelijke groeten,

Jan den Haan

[Edsko Hekman]

WOW JAN!!! Dit is echt ieniemienie klein!!!  Wat een werk man! Maar wel gaaf om te zien.  Daar heb je veel eer aan zeg.