Boring og gjenging av hull til siktemontasjer

Jeg har tatt en liten pause fra å jobbe med de obligatoriske oppgavene for å jobbe på et annet prosjekt som jeg har hintet til tidligere (som jeg skal fortelle mer om senere) og for å jobbe på min nye rifle som det nå er på tide å snakke litt om. Ervervstillatelsen er snart i boks og våpenet begynner å bli ferdig.

Det eneste som gjenstår er å profilere og montere løpet og lakkere et par deler.

Våpenet er basert på en gammel andre-verdenskrig Mauser Kar98k (karabin, modell 1898, kort) som var gjort om til jaktvåpen. Denne fikk jeg kjøpt relativt billig fra et dødsbo. Den var i litt sliten stand så det ene førte til det andre og jeg har nå lagt betydelige ressurser og tid inn i våpenet. Det er på ingen måte noe klassisk stil over dette, jeg har "sporterized the shit out of it", men den er nå veldig justerbar og vil gå godt.

En av de mange tingene jeg måtte fikse var hullene til siktemontasjene i låsekassen. De var hverken på linje eller i senter og er noe jeg mistenker er blitt gjort på hobby-rommet hjemme, så dette måtte ordens opp i.

Å bore og gjenge disse hullene var tilfeldigvis også en obligatorisk oppgave, så da slo jeg to fluer i en smekk!

Når man skal montere siktemidler på en rifle har man hovedsaklig to muligheter; baser eller skinne.

På bildet over ser man separate baser (øverst) og hel skinne (nederst). Baser gir litt mer plass til å komme til mekanismen om noe skulle kile seg eller man skal fylle magasinet eller man av andre grunner må pirke inni der, men man kan stort sett bare ha kikkertsikte på dem. Skinne er mer fleksibel i hva man kan sette på som siktemiddel, samt at det er mer rigid og stiver opp låsekassen. Skinne er også enklere å bygge inn MOA i, mer om det senere.

Baser kommer stort sett i Weaver-systemet, mens skinner stort sett, men ikke nødvendigvis, finnes i Picatinny-systemet.

Forskjellen mellom disse systemene er hovedsaklig avstanden mellom gropene i skinnen. Begge systemene bygger på den samme idèen og profilen er så godt som identisk. Weaver kom først (ca. 1930) og var forgjengeren til Picatinny som er en modernisert versjon og er NATO-standard: MIL-STD-1913 som ble adoptert i 1995.

Navnet Picatinny kommer fra anlegget Picatinny Arsenal i New Jersey, USA. Weaver kommer fra oppfinneren William Ralph Weaver.

wb0105-Specs2.jpg
Æsj, tusendels tommer, jeg vet, men det er en amerikansk standard og dette var det beste jeg fant.

Æsj, tusendels tommer, jeg vet, men det er en amerikansk standard og dette var det beste jeg fant.

Som vi kan se på spesifikasjonene over er distansen mellom gropene på skinnen standardisert i Picatinny-systemet og dette mønsteret strekker seg vanligvis over hele eller store deler av skinnen. Weaver bygger som sagt på de samme systemet, men avstanden mellom rillene er ikke konstant og det er ofte kun absolutt nødvendig antall riller. Stort sett vil ting laget for Weaver-systemet passe Picatinny-systemet, men ikke omvendt.

Til min rifle kjøpte jeg en Picatinny blank, d.v.s. en skinne uten hull og uten form for låsekassen. Dette måtte jeg gjøre selv og det var en lærerik prosess.

Typisk Weaver-skinne.

Både baser og skinner bruker ofte (ihvertfall på rifler) den samme avstanden mellom de to hullene foran og bak, men det er mange ulike låsekasser så avstanden mellom de fremre og bakre hullene er ikke standardisert. Derfor var det kjekt med en blank.

Bildet til venstre viser de relevante proporsjonene for å montere baser eller skinne.

Anbefalte avstander for Mauser M98 er:

A: 22mm  B: 102,4mm  C: 12,7mm

Dette varierer litt, men det er veldig vanlig slik jeg har forstått at bakre base har hullavstand 12,7mm som er 1/2 tomme og fremre hullavstand 21,8mm som er nærme 7/8 tomme, men ikke helt. 7/8 tomme er 22,2mm. Jeg brukte ihvertfall:

A: 21,8mm  B: 102,4mm  C: 12,7mm

Siden jeg lager både hullene i låsekassen og skinnen kan jeg egentlig velge fritt selv avstander og slikt, men jeg liker jo standarder, så jeg prøvde å bruke noe som var vanlig.

Først måtte jeg fjerne de gamle hullene, men hvordan fjerner man et hull? Jeg måtte sveise dem igjen. Så jeg forsenket dem lett for å komme dypere ned i hullet og fylle det bedre når jeg skulle sveise. Deretter tok jeg med meg låsekassen og en liten propanbrenner ned til sveiserommet. Jeg varmet opp materialet rundt hullet for å assistere stålet å binde seg med låsekassen. Jeg brukte en metall-limpistol, bedre kjent som MIG, og fylte hullene.

Noen av hullene var gjennomgående, så for å spare meg for litt filing, og spesielt for å beskytte gjengene i front der løpet skrus fast, så dreiet jeg en innvendig gjengebeskytter. En bit med messing med samme gjenger som pipa. Det er viktig at den er laget av et annet materiale enn det jeg skal sveise med, ellers hadde jo den også blitt sveiset fast. Man ser den såvidt i bildet under. Jeg laget også en for de bakre hullene.

Jeg festet så låsekassen min i en fikstur jeg har laget for å arbeide på M98-låsekasser. Den skrus fast med de originale skjefteskruene, samt en blokk på toppen dersom den må sitte knallhardt fast.

Disse låsekassene er kjent for å være litt kinkige å bore i ettersom de er svært harde noen steder og bløtere andre steder, samt en kombinasjon av dette lag-vis slik at man kan plutselig støte på hardt stål mens man borer gjennom, men de er stort sett hardest utenpå og mykere i kjernen. Jeg hadde nå sveiset igjen hullene og skulle bore igjennom det jeg hadde fylt på av stål, så det var relativt mykt. Men et problem oppstod da jeg skulle bore et av hullene til bakre base fordi det nye hullet mitt var delvis i den sveisede delen og delvis i den originale låsekassen, så boret begynte å vandre litt i løpet av boringen da det traff den hardere låsekassen. Jeg måtte bore opp dette hullet med gradvis økende diameter på boret for å minke belastningen på hvert bor slik at det mistet tendensen til å vandre. Jeg skulle M4 gjenger i hullene så jeg boret opp med 3,3mm bor. Å lage gjengene var også en utfordring p.g.a. det harde materialet, men med forsiktighet og litt tålmodighet gikk det til slutt, men det var nervepirrende å gjenge så hardt materiale med så skjør tapp. 

Man ser godt skillet i materialet der det er sveiset, men denne låsekassen skal ha Cerakote på seg, så det vil ikke synes.

Da var hullene i boks, fine og rette. Så var det over til skinnen.

Jeg begynte med å frese av den nederste flaten som øyensynlig har holdt biten fast da den ble laget i en CNC-maskin.

Deretter freste jeg ut sideprofilen og basene. Etter dette boret jeg hullene i baseseksjonene.

Nå fulgte den vanskelige delen. Låsekassen er rund, og skinnen må ha en radius i basene som tilsvarer radien til låsekassen. Og radien til låsekassen er ulik foran og bak. Vi hadde heller ikke kulepinnefreser i riktig dimensjon til å frese dem ut, så da måtte jeg ty til andre metoder.

Dersom man trenger å frese et langsgående spor med en konkav radius kan man ta en vanlig pinnefres eller planfres og vinkle hele fresehodet slik at man bare kutter med den ene siden som nå vil generere en radius slik:

Fra fresens normale 90° posisjon i forhold til bordet kan man vinkle den slik at en radius blir produsert. Radien vil starte slak, (stor radius) og gradvis tilnærme seg fresens radiale størrelse ved 180°.

Vi kan regne ut vinkelen på fresen for ønsket radius, og jeg forsøkte å kalkulere dette, men jeg fant ikke så mye informasjon om det, og det jeg fant fikk jeg ikke til å stemme. Under er en samling av de ressurser jeg fant:

Hovedsaklig fant jeg gamle referanser fra amerikanske lærebøker som jeg tror omhandler større planfreser og "fly-cutters" og lignende, men det virker som hovedprinsippet er: 

Men dette funker bare selvsagt når fresens radius er mindre enn ønsket radius. Det virker enkelt nok, men jeg fikk ikke helt dette til å stemme, selv om svarene jeg fikk var stort innenfor +/- 5° av det jeg faktisk trengte.

Jeg endte opp med å gjøre det i 1:1 skala og lagde en helt rund analog for fresen jeg skulle bruke, altså en 22mm dia sylinder som jeg spente opp i fresehodet og la den nedpå noen baser jeg fikk låne, som var laget for Mauser-låsekassen jeg jobbet med. Jeg stilte vinkelen på fresehodet til det så riktig ut mellom sylinderen og kontroll-basen.

Det er viktig å nevne at ved å gjøre det på denne måten oppnår man ikke en perfekt radius, men en tilnærming av en radius. Den faktiske formen på sporet blir lett ovalt siden en sirkel bikket på siden blir en oval profil (se bildene over for illustrasjon).

Det er også viktig å nevne at når man lager disse sporene i siktebaser er det fordelaktig å lage radien litt mindre enn låsekassen, isteden for litt større, for da oppnår man to kontaktpunkter, en på hver side, i stedet for at skinnen hviler på midten av radien og vil få en tendens til å vugge.

Det er i dette steget man legger inn MOA, dersom man ønsker det. MOA er forkortelse for "Minute Of Angle" og en grad delt inn i 60 "minutter", altså er 1 MOA =  1/60°.

1 MOA tilsvarer ca 30mm på 100 meter.

MOA legges inn i skinner og andre montasjer for å øke rekkevidden til våpenet med en kikkert. Når man skyter på veldig lange hold må man sikte høyere og høyere for å kompensere for kulebanen. Noen kikkerter har ikke nok justeringsmuligheter til å stille siktene rett på ved lange hold, så derfor kan man bygge inn MOA i montasjen for å øke rekkevidden.

Man bygger inn dette ved å heve den bakre delen av skinnen eller senke den fremre. Poenget er ihvertfall at at siktet skal peke rett frem når munningen er løftet litt. Den vanligste verdien her er 20 MOA som da er 0,6 meter på 100 meter, 1,2m på 200m o.s.v.

Jeg har ikke bygget inn noe MOA i skinnen min, den har altså 0 MOA, men jeg har MIL-dots i kikkerten min som gjør at jeg kan flytte siktepunktet mitt på retikkelen, i stedet for å stille trådkorset. MIL er en militær variant av MOA som bruker milliradianer i stedet for 1/60 grader. 1 MIL = ca. 90mm på 100 meter.

Det eneste som gjenstod da var å forsenke hullene til skruene. Vi hadde ikke en forsenker som var liten nok (8mm) til å gå ned i hullene mellom rillene jeg hadde frest ut, så jeg måtte slipe min egen 45° forsenker ut av et ødelagt 8mm senterbor. 

Jeg monterte delehodet på plansliperen i en 45° vinkel og roterte senterboret for å slipe riktig vinkel på det på en symmetrisk måte.

Skinnen montert! Jeg er veldig fornøyd med resultatet og gleder meg til å prøve børsa i sin helhet om ikke lenge.

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!

Overflatefinhet

Overflatefinhet er et bredt tema og krav til dette omhandler tilvirkningsmetoder, sluttprosesser, definisjoner og toleranser.

Ved design og produksjon spiller overflatefinhet en betydelig rolle for funksjonen og levetiden til komponenter og maskiner.

Det er f.eks viktig at deler som skal være i kontakt med hverandre, og spesielt dersom de skal gli eller på andre måter være i bevegelse under kontakt, har fin overflate for å sikre så lav friksjon som mulig.

Kulelagerdelen til høyre har krav til fin overflate for å sikre korrekt og god funksjon og vi kan se forskjellen mellom grovforming (øverst) og presisjonssliping og polering (nederst).

Økt glans og refleksjon kommer av at fine overflater er mer uniform i hvor de kaster lyset, i motsetning til grove overflater som kan spre lyset i flere retningen som får det til å se mer diffust ut.

Definisjonen av en overflates natur er tredelt:

  1. Legge (Bearbeidingsretning)
  2. Ruhet
  3. Bølgethet

En annen måte å se dette på er at bølgethet er makro-overflate og ruhet er mikro-overflate.

En fjerde faktor som kan påvirke overflater er enkelte feil, hakk, hull, groper eller riper. Dette regnes vanligvis ikke som en del av den totale overflatefinheten, men har allikevel stor betydning og kan ha utslag for funksjonen.

Mange ulike overflater er ønskelig basert på komponentens funksjon og som i eksempelet over er det svært viktig at bærende overflater i bevegelse, som i kulelagere, har en fin overflate for lav friksjon og lav slitasje. Andre funksjoner som krever ulike overflater:

  • Termisk konduksjon - Krever maksimal kontakt mellom to overflater. Dette fører til speilblanke og rette overflater.
  • Dekorasjon - Varierer veldig mellom ønsket utseende, men krever ofte spesifikke og uniforme legger og sluttprosesser.
  • Adhesjon - Krever maskimal kontakt mellom overflate og substans som lim eller maling, derav grov, men uniform overflate.
  • Friksjon - Dersom stor friksjon ønskes kreves det grove overflater med høye topper og lav kontaktoverflate.
  • Forsegling - Krever fin overflate og lav bølgethet for å oppnå maksimal kontakt mellom de forseglende overflatene, samt lav slitasje.

 

Legge

Legge er en måte å definere topografien av en overflate og hvordan den er arrangert, sett vinkelrett ned på overflaten. Praktisk sett er det retningen på bølgeprofilen som følge av produksjonsmetoden brukt.

poor_finish-n.jpg

Over er et eksempel på ulike typer legge, vertikal (A) og sirkulær (B). Denne typen legge er normalt for dreiing.

Til venstre er et eksempel på en overflate som er bearbeidet med fresing, mest sannsynlig en planfres, og viser en blanding av sirkulær og krysset legge. Øverst på bildet er et skille mellom de to passeringene som vil bidra til at det totale legget blir horisontale striper med kryssede sirkler. Dette kan føre til en ujevn oveflate.

Legge kan også beskrives selv om vi ikke kan se mønsteret eller det ikke er videre tydelig, men det fortsetter å representere i stor grad tilvirkningsmetoden og hvordan verktøyet har bearbeidet materialet.

Kompliserte legger kan gjøre det vanskelig å bestemme finheten til en overflate ettersom overflatefinhet i stor grad er en visuell og taktil sammenligning mellom overflaten og forhåndsdefinerte overflatetolker, ofte kalt en My som i den greske bokstaven µ for 'mikro', og kan se slik ut:

 

Ruhet & Bølgethet

Ruhet måles vanligvis i Ra (Roughness Average) som er den gjennomsnittlige høydeforskjellen mellom mikroskopiske daler og topper i overflaten. Ra måles i mikrometer (µm) eller mikrotommer (µin / µ"). Dette kan også kalles AA eller CLA som står for Arithmetic Average og Center Line Average respektivt.

Som sagt så kan ruhet og bølgethet sees på som to størrelser av samme mål, kun i ulik skala, men der er ikke nødvendigvis slik.         Ruhet sammenlignes ofte med sandpapir, der finere sandpapir føles gjevnere men sandpapiret trenger ikke å være plant, det kan bukte seg og ha bølger men fremdeles ha en fin overflate. De to definisjonene brukes ofte sammen for å definere en profil av en overflate men de har ulike enheter og bruk. Det kommer ann på testlengden av målingen, men de brukes sammen for å definere den gjennomsnittlige ruheten over en gitt testlengde.

Det er mange verdier å ta hensyn til når det kommer til måling og kvantifisering av overflatefinhet og om hvordan dette skal måles strides de lærde:

Det hovedsaklig to enheter, Ra og RMS (Root Mean Square) som er en annen måte å kalkulere ruhet på, men bruker de samme målingene og rådataene.

  • Ra (Roughness average) - Mest vanlig enhet, gjennomsnitt
  • Rz / Rmax (Roughness total) - Totale høyden mellom høyeste topp og laveste dal innen en testlengde
  • Rp (Roughness peak) - Høyeste topp
  • Rv (Roughness valley) - Laveste dal

Ra og Rz og andre benevnelser kan brukes individuelt og hvilken som brukes er mye opp til industristandarden som kan variere mellom industrier. Selve matematikken bak alt dette er noe utenfor hva jeg har behov eller ønske om å gå i dybden av, men Ra kalkuleres hovedsaklig slik:

Man velger en linje som skal representere den teoretiske fysiske størrelsen til delen og regner ut medianen fra den. Noen måter å regne dette på snur også dalene rundt slik:

Ruheten kan også oppgis som et ISO N-nummer fra N1 til N12 der N1 er finest.

Denne måten å måle ruhet på, den mest normale, er ikke nødvendigvis det på grunn av at det er den beste måten, men det kommer mer fra gammelt av, men den er helt kurant.

Noen problemer som Ra og lignende måter å oppgi ruhet på er at det er vanskelig å skille mellom topografier som er toppdominert eller daldominert og andre rare former.

Bølgethet brukes så vidt jeg fortstår ikke innen ISO standardene lenger.

For å måle dette finnes det mange forskjellige apparater, en portabel en kan se slik ut:

Normale overflatefinheter man kan forvente av ulike bearbeidingsmetoder:

Toleransesetting av overflatefinhet beskrives med en 60° V med et langt bein, på den overflaten toleransen gjelder:

En åpen V uten horisontal strek betyr ingenting alene. Dersom materiale må fjernes markeres dette ved å lukke V-en med en strek slik at det blir en trekant. Dersom dette ikke er tillat og flaten enten ikke skal gjøres noe med eller overflaten bare kan forbedres ved tilleggingsprosesser markeres dette med en sirkel inne i V-en.

Dersom en spesifikk produksjonsmetode kreves markeres dette med en lengre horisontal strek på punkt b.

Over er de parametriske symbolene for bearbeidingsretning for punkt d.

Symbolet settes på flaten eller dimensjonen som gjør at den representerer korrekt flate i forhold til projiseringsplanet.

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.

Toleranser og pasninger

Toleranser

I denne høyt industrialiserte verden der forskjellige firmaer produserer og leverer deler til andre produsenter av alt mellom himmel og jord, er det viktig at man kan stole på at ting passer sammen.

18363588_ml-1-.jpg

Når man produserer en del er det svært vanskelig å opprettholde teoretiske presisjonsmål slik den ble designet. Noe som er f.eks "10mm" er i realiteten ikke 10mm, men 10,01 eller 9,98 millimeter. I mange tilfeller vil dette være akseptabelt presist, og dette varierer voldsomt etter hva bruksområdet på den produserte delen er. Vi kan jobbe oss mot nøyaktig 10mm til vi blir grønne i trynet, så på ett eller annet tidspunkt må vi bare si oss fornøyd med delen og si at det er nærme nok.

fuck-yeah-close-enough.jpg

Disse verdiene er oppgitt av tegningen eller designeren/ingeniøren..

Toleranser kan oppgis på forskjellige måter:

 

Lik bilateral toleranse oppgis med et +/- tegn og indikerer at den angitte toleransen gjelder i begge retninger slik at det totale tillatte avviket her er 0,2.

 

 

Ulik bilateral toleranse oppgis ved at tillatt avvik angis for hver retning. Dette brukes når toleransene er ulike i hver retning. Tegningen viser her et totalt tillatt avvik på 0,3.

 

 

Unilateral toleranse betyr at dimensjonen kun har toleranse i en retning og indikerer som oftest at dette målet absolutt ikke kan være over/under det som er angitt. Tegningen viser et totalt tillatt avvik på 0,1, med ingen mulighet for å overstige 40.

 

 

Grensemål indikerer absolutt maksimalt avvik på dimensjonen og oppgis ved tall som har toleransen "bygget inn". Tegningen viser her et spillerom på 0,3 der dimensjonen kan havne hvor som helst inni.

 

På tegningen under er det oppgitt dimensjoner med individuelle bilaterale toleranser.

Legg merke til at dette kan skape følgefeil og ifølge tegningen vil hele delen ha en total lengde på 110 +/- 0,4. Dersom det er viktig at delens totale lengde blir 110 +/- 0,1 må dette oppgis.

Toleranser oppgis noen ganger slik:

Toleransetype indikerer i hvilken dimensjon eller på hvilken måte toleransen gjelder.

Dersom ikke annet er oppgit gjelder like bilaterale toleranser for tillatt avvik og retning.

Materialtilstandsymbol indikerer hvordan toleransen skal gjelde. MMC (Maximum Material Condition) betyr at at vi skal ha mest mulig materiale i delen og vil bety at det er ønskelig at utvendige mål (lengder, tykkelser, o.s.v.) lener seg mot den positive toleransen og innvendige mål lener seg mot den negative toleransen (hull, spor, o.s.v.). LMC (Least Material Condition) er det motsatte og brukes f.eks hvis en del er designet til å bli ødelagt ved et gitt trykk som en såkalt "shear pin" eller lignende.

Datoreferansene indikerer fra hvilke referanselinjer toleransene gjelder.

 

I eksempelet over vil posisjonen av (la oss si et hull) ha et tillat avvik fra den oppgitte posisjonen (som ikke står her) på 0,125 i en radius fra punktet med utgangspunkt i referanselinje A, B og C med fokus på at hullet havner på den side av punktet som gir tykkest gods til endene av delen.

Forskjellige måter å målsette en del med ulike resultater av total toleranse.

Tillatt avvik i total lengde, fra øverst til nederst:

+/- 0,05

+/- 0,2 om ikke annet er oppgitt

+/- 0,1

Toleranser og angivelse av riktige grensemål i forhold til bruksområdet er viktig siden prisen på å produsere delen øker dramatisk når presisjonen øker:

 

Pasninger

Grenser på hull og stag (ISO 286-2)

En pasning er forholdet mellom et hull og et stag eller andre deler som skal passe inn i hverandre. ISO 286-2 er en standardisert måte å utregne grensemål for forskjellige pasninger.

De deles opp i 3 typer: klaringspasning (clearance fit), mellompasning (transition fit), presspasning (interference fit).

Stor bokstav refererer til toleransetypen til hullet og liten bokstav refererer til toleransetypen til staget.

preferred-fit-hole.png

Klaringspasning - Denne pasningen har klaring mellom hull og stag i hele toleranseområdet. Den største toleransen til staget er mindre enn den minste toleransen til hullet.

Mellompasning - Denne pasningen kan både ha klaring og lett press, ettersom hvor en ligger i toleranseområdet. Den minste toleransen til staget er innenfor toleransene til hullet.

Presspasning - Denne pasningen har press mellom hull og stag i hele toleranseområdet. Den minste toleransen til staget er større enn den største toleransen til hullet.

En H7/f7 pasning som i eksempelet til venstre ville vært en klaringspasning.

Standarden og tabellene er ofte delt i to, en for hull og en for stag. Når en pasning lages etter standarden for hull skal (som man kan se på tabellen øverst) hullet aldri være mindre enn basismålet. Det vil si at toleransene for hull er unilaterale i positiv retning, de kan være større en basismålet, men aldri mindre. Det er alltid størrelsen av staget som bestemmer pasningen, og omvendt dersom man følger standarden for stag.

Et hull med basisdiameter på 20mm som følger toleransegrad H7 vil altså ha toleranser på +0,021.