BegrippenSoort begrip: VakbegripUitsteeklengte
Wat is de uitsteeklengte?
De uitsteeklengte is de vrije lengte van een gereedschap tussen houder en snijkant; meer uitsteek maakt het gereedschap slapper en gevoeliger voor trillen.
Gemeten wordt vanaf de voorkant van de houder, en meestal druk je de lengte uit als verhouding tot de diameter, L/D: een frees van ⌀10 mm met 40 mm uitsteek zit op 4 × D. Bij draaien geldt hetzelfde voor een boorstang in een boring. Hoeveel uitsteek nodig is, volgt uit de diepte van het kenmerk, de ruimte die de houder nodig heeft om vrij te blijven van wanden en spanmiddel, en de richting waaruit je het kenmerk bereikt.
Waar hangt de uitsteeklengte van af?
In een vereenvoudigd balkmodel van een ingeklemde, massieve staaf groeit de doorbuiging met de derde macht van de uitsteeklengte en neemt ze af met de vierde macht van de diameter. Twee keer zo ver uitsteken geeft in dat model bij dezelfde kracht acht keer zoveel doorbuiging. In werkelijkheid spelen ook de gegroefde doorsnede van de frees, de stijfheid van houder en inspanning, en de eigenfrequentie mee; bij veel uitsteek is trillen vaak eerder de grens dan de statische doorbuiging. Hardmetaal heeft een ongeveer drie keer zo hoge elasticiteitsmodulus als staal, daarom buigen hardmetalen schachten en boorstangen bij dezelfde uitsteek minder door.
Hoe werkt de uitsteeklengte in de praktijk?
Om binnen maat en zonder trillen te blijven, gaan bij meer uitsteek de snedediepte, snedebreedte of voeding omlaag. Een diepe kamer kost daardoor meestal meer banen en tijd dan een ondiepe met hetzelfde volume, en wandkwaliteit en standtijd kunnen eronder lijden. Gebruikelijke oplossingen zijn zo kort mogelijk inspannen, een slanke houder, een frees met verlengde hals, een gedempte boorstang of houder, of het kenmerk vanaf een andere kant bewerken als de opspanning dat toelaat. Een kleine inwendige hoekradius tussen de wanden van een diepe kamer vraagt een frees met een kleine diameter op een lange uitsteek, en bepaalt daardoor vaak de tijd; de radius tussen wand en bodem volgt uit de hoekradius van de frees, niet uit de diameter.
Waarmee wordt de uitsteeklengte vaak verward?
Uitsteeklengte is niet de gereedschapslengte: een lange frees kan kort ingespannen zijn. Ook de lengte die je op het voorinstelapparaat meet en in de gereedschapstabel zet, is iets anders: die wordt meestal vanaf het referentievlak van de spil gemeten, niet vanaf de houder. En uitsteek is geen doorbuiging: de uitsteek is een geometrische maat, de doorbuiging het gevolg onder snijkracht.
Veelgestelde vragen
Waarom kost een diepe kamer meer tijd dan een ondiepe?
Omdat de frees verder moet uitsteken en daardoor minder stijf is. Om trillen en maatafwijking te voorkomen, verlaag je snedediepte of voeding, dus zijn er meer banen nodig. Een kleine inwendige hoekradius tussen de wanden vraagt bovendien een dunne frees met lange hals.
Hoe houd je de uitsteeklengte kort?
Span het gereedschap zo kort in als de geometrie toelaat, kies een slanke houder of een frees met verlengde hals, en bewerk diepe delen vanaf een andere kant als de opspanning dat mogelijk maakt.
Wanneer kies je een hardmetalen of gedempte boorstang?
Als een stalen boorstang bij de benodigde uitsteek gaat trillen of maat verliest. Hardmetaal is stijver, een gedempte stang onderdrukt trillingen. Tot welke L/D elk type werkt, verschilt per uitvoering en toepassing; de richtwaarden van de leverancier zijn een startpunt.