Sorvi

Sorvi on työkalu, jolla voidaan tehdä pyörivän kappaleen ympärille tai sisäpuolelle uurteita ja muotoja. Sorvaus on lastuava työstömenetelmä, jossa muotoillaan pyöreää ja putkimaista pyörivää kappaletta.

Yleistä

Sorvatuilla kappaleilla on yleensä ympyrän muotoinen poikkileikkaus, eli ne ovat ns. pyörähdyskappaleita. Akselit, renkaat, kartiot, ruuvit, holkit, kiekot ym. ovat pyörähdyskappaleita. Sorvattavien esineiden materiaalina käytetään monenlaisia materiaaleja, kuten erityyppisiä metalleja, muoveja tai puuta.

Jokaiselle materiaalille on olemassa omat sorvinsa, mutta tavanomaisella metallisorvilla voidaan työstää erityyppisiä muoveja siinä missä metallejakin. Sorveja on pienistä suuriin ja niiden sorvausvälineistö määräytyy sorvattavan materiaalin mukaan. Yksinkertaisempia sorveja ovat puusorvit, jossa käyttäjä käyttää erilaisia talttoja sorvatakseen puuta. Metallisorvin työstövoima on taas niin suuri ettei terää voi pitää käsissä, vaan se kiinnitetään erilliseen teränpitimeen.

Nykyisin teollisuudessa yleisin sorvityyppi on tietokoneohjattu NC-sorvi. NC-sorvia käytetään, kun halutaan tehokkaasti valmistaa erilaisia tuotteita lyhyinä sarjoina.

Mittavälineet

Kärkisorvi

Lähes kaikilla kärkisorveilla on sama rakenne. Siihen kuuluvat useimmiten valurautainen runko, johteet, joiden päällä teräkelkka sekä kärkipylkkä liukuvat, istukka eli pakka, johon kappale kiinnitetään, teräkelkka ja teräkiinnitin sekä kärkipylkkä.

Runko
Vanhempien metallisorvien runko on poikkeuksetta melko massiivinen valuraudasta valettu kappale. Runkomateriaaliksi valurauta on erinomainen, koska sen sisältämät grafiittisulkeumat vaimentavat tehokkaasti värinöitä ja lämpösiirtymää, mutta nykyään on yhä enenevissä määrin alettu valmistamaan levyrunkoisia koneita, joissa värinää esiintyy herkemmin kuin valurungoissa. Kappaleiden, joilla on tiukat toleranssi- ja pinnanlaatuvaatimukset, sorvaus edellyttää rungolta suurta jäykkyyttä. Suuretkaan lastuamisvoimat eivät saa aiheuttaa rungossa muodonmuutoksia tai resonanssia.

Sähkömoottori ja vaihteisto
Rungon sisään on useimmiten sijoitettu sorvin sähkömoottori sekä vaihteisto, jolla säädellään karan pyörimisnopeutta sekä syöttöliikkeen suuruutta. Halvoissa sorveissa ei välttämättä ole ollenkaan syöttövaihteistoa, vaan syötön suuruus määräytyy syöttömoottorin nopeuden mukaan.

Johteet ja teräkelkka
Rungon päälle kiinnittyvät kaapimalla erittäin tarkkaan suoruuteen valmistetut teräksiset johteet, joiden päällä teräkelkka liukuu. Johteissa käytetty teräs on yleensä karkaistua. Myös muovipinnoitteisia johteita ja kuularuuvi-kuulamutterijohteita käytetään, mutta ne ovat harvinaisempia. Jälkimmäisen ratkaisun etuna on se, että liukukitka saadaan korvattua pienemmällä vierintäkitkalla. 1900-luvulla kärkisorveissa on käytetty yleisesti runkorakenteeseen kuuluvia kokillikarkaistuja valurautajohteita. Teräkelkka on myös yleensä valuraudasta valmistettu kappale, johon kiinnittyvät syöttövivut sekä kammet mittarumpuineen, joilla teräkelkkaa liikutetaan pitkittäis- ja poikittaissuunnassa. Teräkelkan päällä on erillinen huippukelkka/kääntökelkka.

Huippukelkka/kääntökelkka
Huippukelkassa/kääntökelkka on oma kampi, jossa on yleensä tarkempi mikrometriasteikko. Kelkan kulmaa voi yleensä vapaasti muuttaa, jolloin on mahdollista sorvata lyhyitä kartiomaisia kappaleita ottaen huomioon huippukelkan lyhyt syöttöliike. Teränpidin on kiinnitetty kelkan päälle.

Teränpidin
Teränpitimiä on monenlaisia, mutta kaikkein yleisin on neliteränpidin, johon sopii yhtäaikaisesti terän koosta ja muodosta riippuen neljä terää, joista haluttu terä voidaan nopeasti kääntää esiin. Neliteränpitimessä teränvarsi puristetaan ruuveilla kiinni pitimeen. Toinen yleinen malli on pikavaihdettava teränpidin, jossa erilaiset terät on kiinnitetty valmiiksi teränpitimiin. Siinä teränpitimien vaihto onnistuu vain yhtä vipua kääntämällä.

Sorvissa käytettävät terät

Sorvin teriä on lukuisiin eri käyttötarkoituksiin ja monista eri materiaaleista. Työkaluteräksestä valmistettuja teriä ei juuri käytetä enää, koska niillä saavutetaan kovin vaatimaton lastuamisnopeus. Tyypillisimmät kovametallista valmistetut terätyypit ovat: rouhintaterä, veitsiterä, kierreterä, pistoterä ja reikäterä.

Pikateräksiset terät ovat kuitenkin edelleen suosittuja niiden halpuuden ja kohtalaisten työstöarvojen takia. Pikateräksiset terät ovat useimmiten säästöpaloiksi nimitettyjä laattoja, joista käyttäjä voi itse hioa tarvitsemansa muotoisen terän. Säästöpalan etuna on halpuus, koska sen voi hioa yhä uudestaan kymmeniä kertoja.

Yleisin konepajoilla käytettävä terätyyppi on kovametallista sintrattu teräpala, joka kiinnittyy erilliseen varteen ruuvilla. Työkalujen varret on standardisoitu. Teräpaloja on jopa satoja eri kokoisia ja muotoisia ja ne ovat yleensä käännettäviä, jos leikkaava särmä rikkoutuu tai kuluu tylsäksi. Teräpalojen etu on jopa yli viisinkertaiset työstönopeudet verrattuna pikateräkseen, mutta haittapuolena on kalliimpi hinta.

Työstettävän aihion kiinnitys
Itse työstettävä kappale kiinnittyy istukkaan eli pakkaan, joita on moneen käyttötarkoitukseen. Eniten käytetty istukka on kolmileukainen istukka, jossa on kolme leukaa, jotka liikkuvat yhtäaikaisesti kiristettäessä, jolloin pyöreä kappale tulee aina melko tarkasti keskelle. Toinen yleinen malli on nelileukaistukka, joita on kahdentyyppisiä. Itsekeskittyvä nelileukaistukka on samanlainen kuin kolmileukainen mutta mahdollistaa neliömäisen kappaleen kiinnittämisen. Toinen variaatio on manuaalisesti keskitettävä nelileukaistukka, jossa jokaista leukaa voidaan kiristää erikseen jolloin saadaan erikoisen muotoinenkin kappale keskitettyä haluttuun kohtaan.
Kappaleen tarkka keskittäminen suoritetaan aina piirtojalan tai mittakellon avulla.

Kärkipylkkä

Kärkipylkkä (tai siirtopylkkä) on johteiden päällä liikkuva yleensä valuraudasta tehty kelkka, jossa on kammen avulla syötettävä pinoli. Pinoliin voidaan kiinnittää esimerkiksi poraistukka, jolloin pinolin syöttöliikkeen avulla voidaan porata reikä istukassa pyörivään kappaleeseen. Pinoliin voidaan myös kiinnittää laakeroitu tukikärki, jolla tuetaan pitkiä kappaleita sorvauksen aikana. Pinolissa on lähes aina morsekartio-kiinnitys.

Valmistettavia tuotteita
Sorveilla valmistettuja tuotteita ovat koriste-esineet, kuten kuviolliset pöydän-, lampun- ja kaiteenjalat. Metallisorveilla, nykyisin yleensä NC-sorveilla, valmistetaan kaikki tarkkuutta vaativat pyörähdyskappale-tyyppiset koneenosat mukaan lukien lukuisat auton moottorin osat, kampiakselit, männät, sylinteriputket ym.

Katso myös
 Valmistustekniikka

Lähteet

Aiheesta muualla

Sorvit ja sorvaaminen Teknillinen korkeakoulu
Sorvin voimanmittausjärjestelmän käyttöönotto

Työstökoneet
Seulonnan keskeiset artikkelit