Plombering av Krag-Jørgensen

/

November har vært en relativt travel måned med mye diverse arbeid på verkstedet. Jeg holder på med mange prosjekter samtidig, men ingen av dem er fullført enda så jeg har ikke hatt voldsomt mye å skrive om selv om jeg har hatt nok å ta tak i.

Vi har nå etterhvert som det har passert litt tid hatt flere våpen inne som vi har klådd på, noe som selvsagt er den beste måten å opparbeide seg erfaring med yrket på; hands-on klåing. Tidligere i måneden utførte klassen i sin helhet service på titalls skiskyttervåpen fra lokale utøvere, noe som var veldig lærerikt og svært aktuelt med tanke på landet vi bor i.

Denne uken har klassen fått inn en del våpen som skal deaktiveres for diverse kunder der fortjenesten går til klassekassen. En god mulighet for oss å spare litt penger til turer og slikt.

Det ble min oppgave å deaktivere en M1894 Krag-Jørgensen rifle. Dette er en norsk-designet og produsert rifle som ble adoptert av blandt annet USA i 1892 og Danmark i 1889, begge disse nasjonene før Norge adopterte den i 1894. Den danske versjonen differerer betydelig fra den amerikanske og norske versjonen.

Våpenet er spesielt kjent for sitt særegne magasin som ligger pakket under og rundt boltsystemet. Det har en luke på siden man legger patronene i for så å lukke luken, hvilket legger press på systemet og mater patronene opp og inn i mekanismen. Magasinet er kjent for å ta lenger tid å fylle enn på lignende rifler fra den tiden, men er lett å etterfylle og dette kan gjøres uten å åpne sluttstykket.

Våpenet ble designet av Ole Herman Johannes Krag, kaptein i det norske forsvaret og direktør på Kongsberg våpenfabrikk, sammen med børsemaker Erik Jørgensen og ble patentert i 1892.

Våpenet har historisk verdi, spesielt i Norge, og ble mye brukt til jakt på midten av 1900-tallet og utover.

Deaktivering av våpen er en nokså normal oppgave og innebærer at våpenet og dets vitale deler gjøres fullstendig ubukelige. Dette gjøres etter regelverk og graden av plombering varierer mellom våpentyper. Et helautomatisk gevær krever en god del mer destruksjon enn en glattløpet hagle for eksempel. Trikset er da selvsagt å forsøke å utføre disse inngrepene på en så usynlig måte som mulig, samt opprettholde våpenets mekaniske funksjon så godt det går (det er jo litt artig å kunne dra i ladearmer og slikt).

Dette våpenet klassifiserer som et langt repetèrvåpen og krever følgende modifikasjoner:

Minimum 50% av støtbunnen (tuppen av sluttstykkehodet) fjernes i en 45° vinkel og tennstempelhullet sveises igjen.

Tennstempelet fjernes eller avkortes. I dette tilfellet slipte jeg det ned.

Det finnes flere alternativer her, men løpet skal i hvertfall på diverse vis perforeres eller åpnes. Dette er oppgitt i regelverket om utførelse. Jeg valgte å bore 6 hull innenfor den første tredjedelen av løpets lengde der hullenes diameter er lik kaliberet.

For våpen der løpet er festet til rammen, i dette tilfellet skrudd fast, skal et gjennomgående hull bores gjennom låskasse og kammer og en herdet stålstav sveises fast slik at demontering av pipe ikke er mulig. Hullet og stålbiten skal være minst 50% av kammerets diameter. Jeg la den litt under senterlinjen for å skjule sveisemerkene på utsiden.

Ved å senke den litt gjemmes mesteparten  av denne sveisen under treverket i skjeftet. Så lenge det ikke er mulig å putte en patron inn i kammeret, og det gjør det nå ikke.

Det er noen flere punkter, men de er uaktuelle for meg siden de omhandler avtagbare magasiner og lyddempere, der ingen av delene finnes på dette våpenet.

Det var det hele, et stykk ferdig plombert Krag-Jørgensen. Inngrepene ble så godt som usynlig så det er jeg fornøyd med, håper kunden blir fornøyd.

Ellers har jeg fått innvilget en våpensøknad, så mer info om rifla jeg jobber på nå som skal bli min kommer senere. Andre skoleoppgaver kommer også etterhvert, samt andre gøyale prosjekter og eksperimenter jeg holder på med. Stay tuned!

Brotsjing av kammer

/

Den siste oppgaven som omfatter løpsemnet mitt er å brotsje kammeret. Kammeret er den delen av løpet patronen blir dyttet inn i under lading og der den hviler når den er klar til å bli avfyrt.

Det er for meg en smule forvirrende å bruke ordet "brotsjing" om en operasjon som egentlig ikke er brotsjing. På engelsk heter operasjonen "reaming", som på norsk blir "rømming", men jeg hører ikke dette bli brukt ofte og det er teknisk sett korrekt ettersom brotsjing (eng: "broaching") er en helt annen, men allikevel lignende prosess.

For å klare opp i denne forvirrelsen er brotsjing en sponskjærende bearbeidingsmetode som brukes for å kutte meget presise former på steder man ikke kommer til med fres eller andre verktøy. Det er en meget effektiv og relativt billig prosess. Brotsjing brukes for eksempel til å lage firkantede hull i plater eller kilespor i tannhjul og lignende.

Det finnes hovedsaklig to typer brotsjing; lineær brotsjing og roterende brotsjing.

 

Lineær brotsjing

Lineær brotsjing er i bunn og grunn å presse og dra en stang med gradvis økende tenner over/gjennom arbeidsstykket slik at det former et spor/form. Det etterlater en profil i arbeidsstykket som er lik brotsjen.

Dette funker mye på samme måte som en en-tanns-brotsj eller skraper bare et den kutter hele sporet i en passering og ikke flere passeringer med økende kuttdybde. Kuttdybden er "bygget inn".

Maskinstyrt brotsj.

Manuell klassisk brotsj.

Brotsjer kommer i mange former. Lineære brotsjer krever at hele brotsjen kan passere gjennom arbeidsstyket i sin helhet.

PiercingHardtofindJanenschia-small.gif

 

Roterende brotsjing

Roterende brotsjer fungerer ved å "viggle" en profil gjennom et hull slik at den gradvis kutter seg gjennom og etterlater profilen. Om det er arbeidstykket som beveger seg eller brotsjen er ikke så viktig, og det avhenger veldig av produskjonsmetoden og maskinen. Enten så roterer spindelen og viggler brotsjen eller så roterer brotsjen og arbeidssykket mens spindelen står stille slik at arbeidsstykket viggler brotsjen i spindelen.

En roterende brotsj der spindelen roterer.

En roterende brotsj der brotsjen roterer med arbeidsstykket.

Brotsjen er vanligvis vinklet 1° og viggles rundt for å flytte det kuttende hjørnet.

Roterende brotsjhoder har en konkav flate i enden for å lage en skarp postiv kuttekant. Det er også kuttet frivinkel inn i hver side slik at de høyere delene av brotsjehodet ikke tar borti sidene av det brotsjede hullet og hindrer den i å fungere når den kommer lenger inn i arbeidsstykket.

Roterende brotsjer brukes ofte når hull med rare former skal lages men brotsjen ikke kan gå gjennom hele arbeidsstykket, som f.eks. interne sekskantede skruehoder.

Rømming

Nå for å skrive om det jeg egentlig skulle ta for meg. Rømming brukes for å lage hull som er presise og med god overflatefinhet. Vanlige bor er ikke alltid nøyaktig nok eller vandrer for mye for å bli nøyaktig og lager ofte dårlige overflater inni hullet. Der kommer rømming inn. Det er også en sponskjærende bearbeidingsmetode som lager fine og nøyaktige hull. Rømming kan kun gjøres med roterende, og derav runde, verktøy.

Ikke minst brukes de til å kutte interne profiler på arbeidstykker, mye på samme måte som profilskjær i dreiebenken, men i motsetning til de kuttter de profilen aksialt og ikke radialt. De brukes ofte til å lage svakt koniske hull til kiler eller låsepinner, men også som sluttprosesser for å rense opp borede hull og lignende.

I mitt fagfelt brukes rømmere når man skal lage et kammer, som er det dette innlegget opprinnelig handlet om. Disse rømmerne er sterkt profilert og svært nøyaktige.

De har samme form som det kaliberet og patronen man skal kammre løpet til. Hvorfor det er blitt vanlig å kalle dette for kammerbrotsjer vet jeg ikke. Det var vel for flaut og snakke om rømme hele tiden.

chamber-reaming-dscf1333.jpg

 

Rømming av kammer

Som sagt er kammeret der patronen hviler når den er klar til å bli avfyrt. Det er viktig at kammeret er riktig størrelse både i diameter og dybde. Når patronen avfyres skapes det et enormt trykk i hylsen som gjør at messingen ekspanderer og tetter kammeret slik at den eneste veien kruttgassene og kreftene kan bevege seg er fremover slik at det driver kulen gjennom løpet.

Messingen i hylsen er tynnere lenger fremme slik at den ekspanderer lettere og tykkere helt bakerst for å tåle kreftene i overgangen mellom kammeret og slyttstykket.

For lite kammer fører til at våpenet ikke mater ordentlig, mens for stort kammer kan føre til en drøss med forskjellige feil slik som hylsedeformering, sprekker og hylseseparasjon.

Et godt kammer er selvsagt innenfor toleranser for kaliberet, men det viktigste er nok patronspillet (eng: "headspace") som er avstanden fra den delen av patronen som hindrer videre bevegelse fremover og sluttstykkehodet.

Headspace måles på forskjellige måter, men i riflepatroner er det hovedsaklig fra et sted på hylseskulder til sluttstykkehode.

Headspace måles og sjekkes med eksakte målebiter i stål (kammertolker) som er formet til å passe i kammeret og de kommer i to (eller tre) typer, "GO" og "NO-GO" som viser til om kammeret er OK eller ikke. Hvis sluttstykket går i lås når GO tolken er satt inn er patronspillet over minimalt tillatt avvik og hvis sluttstykket ikke går i lås når NO-GO tolken er satt inn er patronspillet under maksimalt tillatt avvik.

Her er de to tolkene jeg brukte. Løpet skulle kammres i 6,5 x 55 SM. Tolkene er da spesifikt designet til dette kaliberet og kan ikke brukes for å sjekke noe annet enn dette. Den høyre tolken på bildet har litt rødt på seg og betyr at dette er NO-GO tolken.

I ordentlige løpsemner er det selvsagt et "hull" gjennom som man rømmer opp, men dette var en solid stålstang så jeg måtte bore opp mitt eget "løp". Boret som ble brukt var et langt 6,5mm bor.

Dette er rømmeren for kaliberet jeg skal kammre til. Som vi kan se har den profilen til patronen. Helt foran er den helt rund og blank og noen rømmere har en roterende del her og denne funker som pilot og sentrerer rømmeren korrekt.

Rømmeren er godt festet i en rømmekjoks som er spesiell fordi den er frittflytende. Friheten til kjoksen kan justeres og strammes, men den er bevegelig slik at rømmeren blir selv-sentrerende. Hvis vi ikke bruker en slik kan rømmeren knekke eller hullet kan bli usentrert.

Hovedsleiden låses fast på vangene og fungerer som en dødstopp og referansepunkt for bakdokka. Når man rømmer kjører man på svært lav hastighet, ca rundt 100 RPM eller lavere, dette for å ikke skape stor friksjon og varme. Rømming kan også gjøres for hånd.

Bakdokka føres frem til hovedsleiden til den stopper og rømmeren oljes og føres forsiktig inn i løpet. Matingen skal være slik at den ikke presses inn for hardt, men den skal heller ikke subbe. Man kjenner at den biter litt, men man skal ikke tvinge den inn.

Når den tas ut snurrer vi bakdokka en halv runde rundt og skyver bakdokka bakover til rømmeren er ute. Dette gjøres slik at vi ved å føre den tilbake vet ganske nøyaktig hvor langt det er til rømmeren engasjerer arbeidstykket igjen, vi vil ikke bli overrasket her ettersom vi kan bli utålmodig og føre rømmeren for fort og hardt inn. Ved å bruke hovedsleiden som referansepunkt vil vi alltid havne i nærheten av der vi kuttet sist.

Spon blåses av både rømmer og hull og ny olje påføres.

Etterhvert kan vi begynne å teste med tolkene.

På dette tidspunktet skrur vi på låsekassen og tester med sluttstykket. Vi kan måle avstanden mellom løpet og låsekassen med føleblad og slik vet vi hvor mye dypere vi må rømme. Det spiller ingen rolle hvilken av tolkene vi bruker så lenge vi er konsekvente og kalkulerer korrekt i forhold til om det skal gå eller ikke når vi prøver.

Når vi er fornøyde med kammeret rent dimensjonelt kan vi bevege oss over til sluttfasen.

Når kammeret er korrekt vil patronens hode og kropp virke som det går litt langt inn i kammeret, men dette er normalt. Vi kan file en fas eller kurve i åpningen til kammeret så lenge hele kroppen er støttet i kammeret.

Dette er for å sikre pålitelig og god mating.

Deretter pusses kammeret lett slik at det blir blankt og glatt.

Dette er for å sikre god og pålitelig ekstraksjon. Kammeret pusses kun frem til starten av skulderen.

All done. Patronen kammret godt og pålitelig. Dette var en oppgave jeg var en smule redd for å gjøre siden det var den siste oppgaven med løpet som krevde maskinering, men det gikk bra og jeg lærte mye av det.

Gjenging til låskasse og lyddemper

/

Fase 2 og 3 av løpsemnet var å gjenge det slik at det kunne bli montert i en Mauser 98 låskasse og gjenge munningen til å akseptere en lyddemper.

DSC_0688.jpg

Jeg begynte med å gjenge låskassepartiet, men jeg har få bilder av dette så jeg vil fokusere på gjengene til lyddemperen her. Det som er verdt å nevne med låskassegjengene er at det er viktig å passe på avstanden mellom utvendig og innvendig brystningsflate.

Brystningen er der de to delene møtes og dytter på hverandre slik at gjengene låser og sikrer at delen står rett i forhold til hverandre.

Det sies at Mauseren er konstruert slik at brystningen skal være 60/40, det vil si 60% på den interne brystningsflaten og 40% på den utvendige, men dette er vanskelig å måle/sjekke og ikke minst oppnå med nøyaktighet. Vi lærte uansett at det skal være en ørliten glippe mellom låskassen og løpets utvendige brystning, det viktigste er at den bryster korrekt innvendig, dersom låskassa har innvendig brystning.

En liten sprekk på en tidels millimeter er ønskelig.

For ikke å nevne at låskassegjengene skulle være et besynderlig mål i tommer med en stigning på 12 TPI. Hvorfor en tyskprodusert rifle bruker tommer er ikke for meg å skjønne, men det har vel noe med at designet er over 100 år gammelt. Godt at de kom på bedre tanker etterhvert.

Når det kommer til gjengingen for lyddemper må jeg innrømme at jeg gjorde en dum feil. Ikke noe kjempeproblem, men det tærer på stoltheten. Som man kan se på det første bildet forsøkte jeg å benytte en lang senterspiss for å støtte løpet og få tilgang med verktøyet, men i motsetning til ordinære senterspisser/pinoler som man setter i bakdokka festet jeg denne med en alminnelig borkjoks, som ikke roterer med arbeidsstykket, og endte opp med å friksjonssveise tuppen av senterspissen i enden av løpet som selvsagt herdet seg og ble umulig å jobbe med.

Ikke nok med det, jeg brakk også et senterbor inni der da jeg prøvde å redde situasjonen, men det gjorde jo bare vondt værre. Hadde jeg varmet opp arbeidsstykket og myknet opp metallet som hadde herdet seg fast hadde det nok vært mulig å redde det, men det gjorde jeg altså ikke. Jeg er ikke sikker på hva jeg forventet skulle skje, jeg forsto jo at det ville bli mye varmeutvikling der, men jeg slang på noe olje og kjørte i gang. Det hjalp nok ikke at jeg brukte hardmetallskjær og kjørte på brutale hastigheter. Lesson learned.

Jeg kappet tuppen og gjorde endringer på verktøyet i stedenfor slik at jeg kunne komme til med en roterende senterspiss i bakdokka.

Jeg dreiet brystning og frispor. Et tips jeg fikk som relaterer spesielt til børsemakeryrket er å vente med å lage frisporet helt til sist i prosessen slik at hvis noe ugunstig skulle skje med gjengene så kan man stoppe og flytte gjengeparti og brystning littegrann, i stedet for å kappe hele tuppen og begynne på nytt. Dette kan potensielt gjøre forskjellen mellom en reddet lyddempermontering og et bortkastet løp siden det ble for kort. Men jeg liker å lage frisporet først, som rent teknisk sett er korrekt for å ha et "trygt" område for både operatør og verktøy.

Gjengene som skulle gjenges var M14x1,5 som er noe uvanlig i moderne lyddempere ettersom det gir mindre kontaktflate enn finere gjenger som M14x1 og 1/2" - 28 f.eks. Demperen jeg skulle montere var en gammel slarkete slufse av en dings siden den var blitt mishandlet av utallige tidligere elever. Så da jeg dreiet ytterdiameteren til gjengene startet jeg innenfor ISO toleranser på 13,95 eller noe der omkring, som jeg ikke skulle gjort. Jeg kunne nok gått opp til 14,1 eller høyere, men dette er vanskelig å sjekke før gjengene er dreid. Jeg kunne ha dreiet et prøveparti på en annen bit for å se hvor slapp i fisken demperen var, men det gjorde jeg altså ikke og antok i min naivitet at M14 var M14.

Det ble uansett ikke så slapt at det var noe problem, det er tross alt brystningsflaten som sikrer at demperen står korrekt. Gjengene bare sentrerer og låser.

Etter at gjengene var dreid og sjekket med å prøve demperen, kronet jeg munningen.

Munningen krones for å sikre at kulen slipper løpet i nøyaktig samme øyeblikk på alle punkter langs kulens omkrets. Senterspissen som settes i munningen kan skade riflingen og dette kan føre til dårlig treffsikkerhet. Man kan også benytte munningsskåner som er en liten propp, ofte av messing, som passer perfekt inn i løpet med et hull som senterspissen settes i, i stedet for rett i munningen. Ved bruk av munningsskåner er det ikke nødvendigivis behov for å krone på nytt.

Det er flere måter å krone på, her er noen eksempler:

Kronens utforming er nokså likegyldig så lenge munningsflaten er 90° i forhold til løpet og lik rundt det hele.

Under er noen eksempler på skader som kan kraftig påvirke presisjonen til våpenet:

Her er et dårlig bilde av gjengene og kroningen min:

Og løpet montert i låskassen.

Det er vel overflødig og kun ut av mangel på adjektiver å kalle en oppgave på skolen lærerik. Jeg føler jeg løste den på en god måte, dog min stolthet ble kuttet på lik linje med tuppen av mitt løp, men min kunnskap økte deretter.

Dreiing av løpsemne

/

Forrige uke ble jeg ferdig med første del av en lengre prossess som i teorien skal ende opp med å bli et fullt fungerende løp til en Mauser M98.

Det hadde vært veldig dyrt å gi alle ferske elever ekte løpsemner å jobbe med, d.v.s. stålstenger med ferdig riflet hull i, så vi bruker standard 30mm rundt bløtstål. De ferdige "løpene" blir også totalt 35cm lange, som er ulovlig kort i norge for jaktrifler uansett. Dette er sannsynligvis for å spare stål og gjøre oppgaven litt raskere, men ikke egentlig noe enklere. Prinsippene er de samme om man skulle laget en lengre pipe.

Her er det ferdige produktet. Det første jeg gjorde var å finne toleransene jeg må forholde meg til. Som vi kan se på bildet er ingen toleranser satt på tegningen, de som er skrevet på er de jeg har ført på. Det oppgis at vi skal følge NS-ISO 2768-1, som er en standard for toleranser som gjelder alle mål som ikke er spesifikt toleransesatt i tegningen, men denne standarden følges bare om det oppgis på tegningen ettersom det finnes flere nøyaktighetsgrader innen denne standarden. Som vi ser så skal vi bruke "middels".

Jeg har ikke i skrivende stund enkel tilgang på tabellen med standarden, men den ser omtrendt slik ut:

NB! Ikke bruk tabellen over i ordentlig arbeid, den er ikke helt korrekt.

Etter det var gjort kunne jeg sette i gang. Jeg kappet et stykke rundstål såpass langt at jeg kunne holde det i kjoksen slik at alt som skulle bli løpet var fritt tilgjengelig, d.v.s. jeg kappet det slik at jeg hadde et oppspenningstykke som kun er til for å trygt feste delen i maskinene.

Jeg dreide hele delen ned til største diameter på tegningen, 29mm. Jeg hadde her 0,2mm toleranse begge veier, så alt mellom 29,2 til 28,8 ville vært akseptabelt. Delen skulle helt til slutt pusses og poleres så jeg la meg godt på overmål, d.v.s. jeg dreide alle diametere ned til øverste toleranse med vilje for å ha mest mulig gods å gå på når jeg skulle pusse delen senere. For å være helt på den trygge siden la jeg meg faktisk på 29,3, men dette viste seg å være unødvendig mye sikkerhet og endte opp med å bli til unødig pussing.

Deretter regnet jeg ut konusvinkelen, eller rettere sagt, toppsleidevinkelen som man kan se på det øverste bildet. Den koniske delen av løpet skulle ha en forskjell i diameter mellom endene på 8mm, så vinkelen på toppsleiden ble bare 0,864°.

Indikasjonsmerkene på toppsleiden er langt i fra presise nok; jeg måtte finne en god måte å sikre riktig vinkel på.

Noen av mine medelever regnet ut at et stykke på 100mm av konusen kom til å ha et avvik i diameter på 3,02 eller noe der omkring og dreiiet konuser og justerte toppsleiden til avviket de målte med skyvelære ble korrekt. En helt kurant, men i min mening tungvindt måte å gjøre det på. Etter et godt tips fra læreren endte jeg opp med å klokke inn vinkelen.

Hvis konusen har en total endring i diameter på 8mm vil dette tilsi en endring på 4mm på en "side". Halvparten av dette vil da bli 2mm over halve lengden av konusen. Jeg kalkulerte som sagt med at konusen var 270mm minus radien 5 (som egentlig ikke er 5mm "lang", men å regne med 5 blir nøyaktig nok) altså 265mm. Halvparten ble da 132,5mm.

Jeg markerte opp 132,5mm på arbeidsstykket og førte toppsleiden frem og tilbake og justerte forsiktig på den med en gummihammer til måleuret viste en endring på 2mm over den avstanden jeg hadde markert opp.

Fra rissemerke til rissemerke, men ikke i rissemerket.

Vi har hverken konuslinjal eller pinolforskyver så konusen måtte lages med toppsleiden. Det går fint det, men da må tverrsleiden flyttes i løpet av konusdreiingen. Med toppsleiden og tverrsleiden nullet ut hadde jeg et nullpunkt på den smale enden av konusen.

Mange passeringer med toppsleiden og flyttinger av tverrsleiden senere:

I den tykke enden av konusen skulle det være en radius på 5mm. Jeg regnet meg frem til at den totale målbare lengden på konusen (den lengden av konusen jeg kunne få pålitelige diametermål fra) var 265mm. Konusen i sin helhet var 270mm, men siden enden av konusen hadde en radie trakk jeg denne fra totalengden i mitt regnestykke. En liten bisetning her er at mellom en diameter på 29 og 25 millimeter som radien var skille mellom blir ikke "lengden" av radien 5mm siden profilen i verktøyet ikke føres mer enn 2mm inn i arbeidsstykket (i forhold til delen som er 29mm i diameter).

Så nøyaktig hvor langt blir partiet med radius?

Vi kan bruke algebra, eller grafe en sirkel for å finne den eksakte lengden. Formelen for å grafe en sirkel ser slik ut:

algebra_funksjon.png

Der X og Y representerer et punkt langs sirkelen og H og V representerer sirkelens midtpunkt på X og Y-aksen respektivt.

R representerer radien.

Med dette kan vi fylle inn dataene våre; vi vet at radien er 5 og at hvis vi tenker på X-aksen som løpet (den delen som er 29mm) vet vi at p.g.a verktøyets radius vil senter av sirkelen stå 5mm fra arbeidsstykket når det er i kontakt med arbeidsstykket, så sirkelens senter blir altså da;

X=0, Y=5

Vi vet at verktøyet skal 2 mm inn i arbeidsstykket, så med disse dataene kan vi fylle ut formelen til å se slik ut:

algebra_funksjon_utfylt.png

Vi kan rense den opp og fjerne nullen i X delen av funksjonen og regne den ut slik:

algebra_svar.png

SIden noe opphøyd i 2 alltid blir et positivt tall vet vi ikke om svaret er 4 eller -4, som er forsåvidt riktig siden det vil være korrekt på begge sider av Y-aksen, men vi skjønner ihvertfall at "lengden" av radien er 4mm. Under kan vi se denne funksjonen grafet opp og vi ser at den blå streken (arbeidsstykket) og den rød sirkelen (formskjæret) møtes på -4 når kuttdybden tilsvarer 2.

Hvis vi sjekker svaret i et CAD program kan vi se at det stemmer:

Den totale lengden av konusen vil da bli 266mm, men som sagt så regnet jeg med 265 og det ble nøyaktig nok ved de toleransene vi jobbet med. Det er også viktig å bemerke at siden konusens store diameter regnes på tegningen fra slutten av radien kan formskjæret til radien føres inn sidelengs med tverrsleiden.

Etter at formen var dreiet gjenstod det pussing og polering.
 

Jeg begynte med grovt 80 smergel for å effektivt få vekk noen stygge, men ikke altfor dype, hakk som hadde oppstått under dreiingen og benyttet gradvis finere smergel opp til 400.

Jeg limte smergelet fast i en bit med L-stokk aluminium for å sikre gjevn kontant med løpet og gjøre det lettere å sikre at det blir tatt like mye over hele løpet slik at det ikke danner seg flukter og bølger i løpet når man ser nedover det.

Deretter våtslipte jeg med 600 og 1200 papir og polerte til slutt med poleringsmiddel.

Helt til slutt kappet jeg løpet fra oppspenningsbiten og dreiet det til korrekt lengde.

Meget pent! Pussingen var det steget av prosessen jeg ble minst fornøyd med. Ikke p.g.a finishen, som ble meget bra, men jeg pusset litt aggressivt ved enden av konusen og ved den skarpe overgangen på radien slik at disse ble noe avrundet. Jeg får passe litt bedre på pussingen min i fremtiden.

Dreiestålholder

/

En av de første obligatoriske læreplan-oppgavene var å produsere en enkel dreiestålholder. Dette er hovedsaklig en freseøvelse, og det gir mening å begynne med noe sånt, i og med at det slik jeg forstår det er ytterst få elever fra TIP VG1 som har hatt opplæring i fresemaskin, og de som har det har vanligvis ikke hatt mye tid til å øve seg på fresing.

Av de jeg har snakket med, som inkluderer både mine gamle medelever samt mine nye klassekamerater og andre som har gått TIP så er ikke fresen prioritert pensum, blir sett på som for vanskelig eller en hellig maskin som ikke skal røres. Det syns jeg er veldig trist siden det er en meget viktig og integral del av maskinopplæringen og et ekstremt nyttig verktøy. Ikke er det spesielt vanskelig heller, det gjelder bare å tenkte seg om og holde tunga rett i munnen. Det kan bli vanskelig hvis man skal begynne å lage heliske tannhjul og sånne ting, men grunnopplæringen innen fres er på ingen måte rocket science.

Vi skulle ihvertfall lage en dreiestålholder til hurtigstål, som er en blokk med et spor og noen skruer som holder på plass dreieskjæret når man dreier:

DSC_0672_v2.jpg

En grei oppgave for å bli kjent med maskinene på verkstedet og friske opp fresekunnskapene.

s-l225.jpg

Som sagt tar det tid å venne seg til nytt verksted, og det oppbevaringsstedet for metall jeg så i hadde ikke det nødvendige råstålet, så jeg satte i gang å frese ut et adekvat arbeidsstykke fra en stor kloss med stål. Dette viste seg var unødvendig da jeg ble opplyst om hvor vi hadde firkantstål.

Som vi ser på tegningen skal holderen bli 24,5mm begge veier. Å bruke 25 x 25 millimeter firkantstål byr på noen problemer. Stålet kommer ikke helt firkantet, men med kraftig avrundede hjørner, og når det kun skal fjærnes en halv millimeter er det ikke nok til å rette opp kantene. Men læreren sa det ikke var kritisk at hjørnene ble nokså avrundet, jeg syns bare det er verdt å påpeke at det er viktig å starte med et stort nok utganspunkt i alle dimensjoner til å ende opp med det tegningen viser.

Toleranser og overflatefinhet var ikke oppgitt så det ble en oppgave i seg selv å se hvor korrekte mål og god finish jeg fikk til.

Jeg tenkte det var en god idé å rette og rense sidene så jeg planfreste en side og snudde arbeidsstykket 90° og freste den andre siden. Slik hadde jeg gode referanseflater for videre bearbeiding. Jeg flyttet ikke på noe eller indekserte maskinen på nytt da jeg snudde stykket, slik oppnår jeg to teoretisk like kutt og opprettholder den kvadratiske formen til stykket.

DSC_0627.jpg

Jeg endte opp med en endring i tykkelse på 0,1 mm over lengden av stykket; hva det kommer av er vanskeligå si, kan ha vært spon under en side eller dårlige parallellklosser. Jeg spente stykket godt fast og hamret det ned for å sikre god kontakt med støtten, men allikevel ble det et merkverdig avvik her.

Det spilte uansett liten rolle siden jeg nå som sagt hadde to gode referanseflater for videre arbeid. Jeg freste raskt de to andre sidene bare for å få vekk fabrikkbelegget og få et bedre grep i stikka, samt å preparere siden for sporet.

Jeg freste så ut sporet; jeg må innrømme at jeg måtte gjøre dette to ganger siden jeg ikke la merke til at en side, som man kan se på tegningen, er 7mm. Jeg overså dette og antok bare at sporet skulle være midt på. Det virker som uansett hvor mange ganger det blir banket inn i hodene våres i løpet av skolegangen at det er viktig å lese oppgaveteksten nøye gjør man fremdeles slike glipper.

Men jeg tok meg heldigvis i det ganske kjapt og begynte på nytt. Sporet skulle være 10,2mm, et snodig tall, både dypt og bredt. Til dette brukte jeg en 8mm pinnefres.

DSC_0629.jpg

Dersom man bruker en fres som er nøyaktig det målet man skal ha kan kuttet bli litt for stort siden fresen kan hoppe litt eller vandre eller på andre måter ta av litt for mye. Det er bedre å ta dette i flere operasjoner.

Her lærte jeg noe nytt om med- og motfresing. Et tema jeg ikke har snakket så mye om før.

Motfresing er når arbeidsstykket mates i motsatt retning av fresens rotasjonsretning slik at de jobber mot hverandre. Sponet vil starte tynt og gradvis øke i tykkelse mot kuttets slutt.

Motfresing.png

 

Medfresing er når arbeidstykket mates i samme retning som fresens rotasjonsretning slik at de jobber med hverandre. Sponet vil starte tykt og gradvis synke i tykkelse mot kuttets slutt.

Medfresing.png

Motfresing er stort sett betraktet som den trygge metoden å frese på, siden arbeidskreftene jobber mot hverandre og hjelper hverandre til å kutte. Medfesing blir sett på som en utrygg fresemetode, men den kan fint brukes. Det nye jeg lærte om dette var at medfresing ofte gir bedre overflate rett ut av maskinen enn motfresing. Det farlige met medfresing er hvis kuttdybden og/eller matehastigheten er stor eller det er slakk i ledeskruen så kan verktøyet grave seg inn i arbeidstykket og bli ødelagt, ødelegge arbeidsstykket, eller i værste fall sende arbeidsstykket flyvende av gårde hvis oppspenningen er dårlig. Med motfresing vil dette ikke kunne skje.

Så for å få korrekte mål og fine overflater startet jeg med et 8mm spor ned til korrekt dybde, litt lenger enn 7mm inn fra en side. Jeg gikk ned 1mm av gangen. Jeg kunne tatt mer, men jeg valgte å ikke belaste verktøyet unødvendig mye. Deretter freste jeg hver side separat til nær korrekte mål og medfreste den siste biten som var igjen på hver side for en god finish.

DSC_0631.jpg

Etter at dette var gjort var det over til plansliperen for å... planslipe sidene.

DSC_0632.jpg

Plansliper er en maskin jeg ikke har vært så veldig mye borti før. Vi hadde en på skolen i fjor, men den var i ustand. Jeg kjenner til grunnprinsippene, men jeg har aldri brukt den ordentlig før.

Det viste seg å ikke være noe hokus pokus det heller. Det viktigste er at, som i alle maskiner, at arbeidsstykket er skikkelig spent fast. Planslipere bruker vanligvis et elektromagnetisk bord for å gjøre fast det som skal slipes. Dersom det som skal slipes har liten overflate eller lite kontant med bordet kan det fyke av gårde hvis man mater litt fort og dypt.

For sikkerhetsskyld la jeg en solid stålkloss på den siden av arbeidsstykket som slipesteinen dytter på.

Når arbeidssykket er lagt på plass skrur man på strømmen og det sitter bom fast. Så kan maskinen skrus på, høyden stilles inn og så beveges bordet frem og tilbake under slipehjulet mens bordet mates inn eller ut.

DSC_0633.jpg

Plansliping gir en meget pen overflate syns nå jeg, og etterpå kreves det relativt lite arbeid for å blankslipe og polere delen. Det produserer også en meget rett flate.

Jeg brukte plansliperen til å ta arbeidsstykket ned til korrekte dimensjoner. Jeg gikk litt for nærme eksakte mål her og havnet litt på undersiden av målene etter pussing og polering, så det er lurt å legge på en tidel eller så for sluttpussen.

DSC_0637.jpg

Etter litt pussing rettet jeg sidene med en solid pinnefres og tok stykket ned til korrekt lengde.

DSC_0638.jpg

Etter dette kunne jeg bore hullene til set-skruene og gjenge disse. M6 skruer krever 5mm gjengebor, ingen overraskelser her.

Til slutt våtslipte jeg holderen med 600 og 1200 papir og polerte den.

DSC_0639.jpg
DSC_0640.jpg

Ferdig og klar til å brukes! Jeg endte opp med mål på +/- 0,1mm og ganske fin overflate. Resultatet ble ganske pent og jeg er nokså fornøyd.

Jeg kunne ha fått en enda bedre overflate her og der, det er fremdeles noen veldig små hakk og riper. Noe av det stammer fra oppspenningen i stikken til fresen da jeg skulle bore hullene til skruene, men selv om jeg renset stikkekjevene og var påpasselig med holderen og behandlet den forsiktig etter sluttpussen var kjevene såpass 'ødelagt' at de ble noen merker.

Men funksjonelt er den tipp topp.