İşlenebilirlik terimi talaşlı işlemde yaygın olarak kullanılmasına rağmen, tek boyutlu bir özellik olmayıp karmaşık boyutların oluşturduğu bir sistem özelliğidir.Kesici takım ve iş parçası malzemelerinin, işlem ortamı ve tezgah ile oluşturduğu talaşlı işlem sistemi, kesme koşullarıyla birlikte yeni oluşan iş parçası yüzey kalitesini ve maliyet faktörünü göz önünde tutarak işlenebilirliği belirler.
İyi işlenebilir bir malzemenin talaşlı işleminde kısa sürede yüksek talaş hacmi ile işlenmesi ve yeni oluşan yüzeyin kalitesi olması (düşük yüzey pürüzlülüğü göstermesi) beklenir.Aynı zamanda takım malzemesinin işlem esnasında az aşınması ve böylece uzun ömürlü olması gerekir.İyi işlenebilirlik daima maliyet faktörünü göz önünde tutarak talaşlı işlemin ekonomik olmasını ön görür. İşlenebilirlik adı altında arzulanan özellikler, genelde karşıt karakterde olup ilgili kesme operasyonuna bağlı kalınarak optimum verim alınacak şekilde belirlenir.
İşlenebilirlik için önemli kraterler aşağıda sıralanmıştır:
# Takım ömrü:
Standart kesme koşulları altında, takımın kabul edilebilir bir miktar aşınmasına kadar geçen süre (T) veya bu süre içerisinde kaldırılan talaş hacmi (Vt).
# Kesme kuvvetleri:
Talaşlı işlem sürecinde takım üzerine etkili olan kuvvetler.
# Yüzey kalitesi:
Talaşlı işlem sonrası iş parçası malzemesinin yüzey pürüzlülüğü.
# Talaş oluşumu:
Talaşlı işlem esnasında iş parçası malzemesinden alınan talaş şekli.
1. TALAŞ ALMA KUVVETİ
Tezgah operatörü,iş parçasının işlemleriyle ilgili olarak tezgahın güç kapasitesini belirler ve böylece titreşimsiz ve rijit kesme operasyonu gerçekleştirmeyi arzular.Bu amaç için kesme anında etki eden kuvvetlerin bilinmesi gerekir.Şekil x tornalama işleminde devreye girerek talaş alma (talaşlı işlem) kuvveti (F) oluşturan kuvvet bileşenleri gösterilmiştir.Üç eksende etki yapan en önemlisi y-ekseninde takımın talaş yüzeyine (üzerinden talaşın aktığı takım yüzeyi) etki eden kesme kuvveti (Fc)'dir.İş parçasının dönme hareketiyle oluşturduğu bu kuvvet kesme köşesine dik etki eder.Takımın ilerleme yönünde (x-ekseni) etki eden kuvvete ilerleme (paso) kuvveti (Ft) denir.bu iki kuvvet temelde kesme esnasında oluşan gerilmeleri belirler.z-ekseninde etki eden ve takım iş parçası üzerinden geri itilen üçüncü kuvvet bileşeni (pasif kuvvet, Fp) ise çok küçük olmasından dolayı önemsizdir.Genelde takım aşınmasının kuvvetler üzerine oldukça olumsuz etkisi vardır.Serbest yüzeyin 100 mili mikronluk aşınması Fc'yi %10, Ff'yi ise %25 artırır.
İlgili kuvvetler temelde iş parçası malzemesi içinde akmaya neden olarak talaş oluşumuna yol açar.Malzemenin akması şekil OD-ekseniyle gösterilen akma bölgesinde olur ve malzemenin akma dayancına eşittir.Akma alanının boyutu eşit kalması kabullendiğinde, her çeşit malzeme akma sınırını yükselten alaşımlama ve ısıl işlem, talaş oluşumu için gerekli kuvvet (F) artırır.Keza tezgah operatörünün kontrolünde olan ve talaş kesitini belirleyen paso ve kesme derinliğine paralel olarak kuvvetler artar.
Kesici köşe üzerinden akan talaş, takımın talaşla temas yüzeyinde sürtünme ve yapışma ile talaşın akışına direnç gösterir.Takım talaş yüzeyinde oluşan bu gerilme miktar olarak akma yöresindeki gerilmeye oranla küçüktür, ancak kesme sürecinde talaştan ( bu yüzey üzerinden ) takıma ısı transferi olur.Artan takım ısınması, talaşın akma gerilmesiyle takım talaş yüzeyinin aşınmasına neden olur.
Tüm kuvvetlerin dışında iş parçası malzemesi, takımın kesici köşesinin altındaki serbest yüzeyin dar bir bölgesine basma kuvveti uygular.Çok keskin kesici köşeler bu kuvvet önemsizdir.Ancak kesici köşeler aşınması ile basma kuvveti artar ve serbest yüzeyin aşınması neden olur.
Talaş alma kuvveti ile malzemenin kimyasal kompozisyonu ve dayanç (mukavemet ) değerleri arasındaki ilişki net değildir.Örneğin yalın karbonlu çeliklerde artan karbon miktarı ile mikro yapıda ferrit miktarı azalırken perlit miktarı artar.Perlitin artması için iş parçası malzemesini dayancını artırırken deformasyon ( şekillendirme ) yeteneğini düşürür.Talaşlı işlem için gerekli kayma kuvvetini arttırır.Öte yandan azalan deformasyon yeteneği ile hem talaş oluşumundaki kayma alanı, hem de talaş takım temas yüzey alanı küçülür.Karşıt karakterli bu etkiler nedeniyle talaş alma kuvveti iş parçası malzemesinin dayancı ile orantılı olarak artmasına rağmen orantı oldukça düşüktür.
2. TALAŞ OLUŞUMU
Talaşlı işlemde kesici köşenin iş parçası malzemesinin içine girmesi ile iş parçası malzemesi elastik ve plastik ( kalıcı ) şekil değişimine uğrar.Temelde malzemenin çok kısa bir zaman süreci içersinde kayma yöresinde gerilmesi ile talaş iş parçasından ayrılır.İş parçası malzemesinin -gerilim altında- gerilme tutumu, oluşacak talaş tipini belirler.Sürekli ve süreksiz olarak iki ana kısım altında toplanabilen talaş şekillerinin oluşumu aşağıda belirtilmiştir.
# Sürekli Talaş:Şekil değiştirme yeteneği olan malzemelerde oluşur.Yüksek şekil değiştirme yetenekli malzemelerde talaş düz olarak akarken (akıcı talaş ), yeteneğin azalmasına paralel olarak talaş yüzeyi katmerleşmeye veya segmentleşmeye (dilimlenmeye ) başlar ve kalıcı, periyodik pürüzlülük gösterir.Sürekli talaş, oluşumundaki yüksek gerilme nedeni ile soğuk sertleşir ve yüksek sertlik değerlerine erişerek takımın aşınmasında katkıda bulunur.
# Süreksiz Talaş:Şekil değiştirme yeteneği düşük olan veya hiç olmayan malzemelerin işlenmesinde kayma yöresinde, kesme koşullarına neden olduğu yüklenmede oluşan çatlak ilerleyerek küçük parçacıkların kopmasına neden olur.Dökme demir gibi gevrek malzemelerde oluşan bu tip talaş doğal olarak kötü bir işlenme yüzeyine neden olur.
Ekonomik ve pratik açıdan talaş oluşumunun iyi bilinmesi gerekir.Tezgah operatörünün çalışma şartlarında elde ettiği talaş şekilleri, işlenebilirlik açısından Stahl-Eisen-Prüf blatt 1178-69'a göre değerlendirilerek
gösterilmiştir. Sürekli talaşlar bant şeklinde veya spiral ve değişik helisel şekilde oluşmalarına rağmen talaşlı işlem açısından ideal talaşlar kısa spiral ve helisel şekilli talaşlardır.Uzun talaş oluşumu, kesme işlemini rahatsız etmesi açısından arzulanmaz.
3. TAKIM ÖMRÜ
İşlenebilirliğin takım malzemesi açısından en önemli kriteri olan takım ömrü ile genelde takımın belirli bir aşınma miktarına veya tam aşınarak kesememesine kadar geçen talaşlı işlem süresi kastedilir.İşlem koşulları altında iş parçası malzemesine uygun olarak takımın ömrünün bilinmesi, talaşlı işlemin otomatikleştirilmesinin ön koşuludur.
Kesici takım malzemelerinde kesme ömrünü, takım geometrisinin yanı sıra talaş kesiti (yaklaşık olarak ilerleme ile kesme derinliği çarpımı) ve kesme hızı belirler.Takım malzemelerinin geliştirilmesinde birincil etken olan kesme hızı maliyetin düşürülmesinde de en önemli rolü oynar.Bu nedenle genelde kesme hızı yüksek tutularak diğer değişkenler yüksek hıza uygun olarak seçilir.
Takım ömrü (T) ile kesme hızı (v) arasındaki ilişki TAYLOR tarafından belirlenmiştir:
v.Tn=C C ve n malzeme ve kesme şartlarıyla ilgili sabitlerdir.
İlişki
Log v = log C – n. Log T şekline dönüştürülerek çift log diyagramda doğru olarak tasarımlanır.
3.1. TAKIM AŞINMASI ve AŞINMA MEKANİZMALARI
Talaşlı işlemde takım malzemesi ısısal ve mekanik yüklenmeler altında aşınır ve kesme yeteneğini kaybeder.Bu nedenle herhangi bir talaşlı işlem sisteminde hangi aşınma mekanizmalarının devreye girdiğini belirlemek için takım üzerindeki yüklenmelerin bilinmesi gerekir.
Tezgahın devreye girmesi ile üretilen enerji, yeni yüzeyler (iş parçasının işlenen yüzeyi ve talaş yüzeyi)'in yaratılması için kullanılır.Ancak iş parçası içindeki kayma yöresinde ve takım/talaş temas yüzeyinde gerçekleşen kayma ve viskoz akma işleri nedeniyle ısı oluşur. Tornalama işleminde ısı akımı ve belirli bir kesme şartı için takım/iş parçası/talaş içi sıcaklıklar gösterilmiştir.Takım ve iş parçası malzemelerinin ısıl iletkenlikleri ve ısı kapasitelerinin belirlediği takım sıcaklığı, artan kesme hızı ile (ısı iletimi için gerekli sürenin azalmasıyla) artar.Sıcaklık bölgesel olarak oldukça yüksek değerlere erişerek takımın yumuşamasına ve böylece sertliğini kaybetmesine neden olur.
Talaş/takım temas yüzeyinde basma ve kayma gerilmeleri etki eder.Basma gerilmesinin max. etkisi kesme köşesinde görülürken, kayma gerilmesi tüm talaş/takım yapışma (kaynaklanma) yöresi boyunca eşit viskoz akma nedeniyle sabit kalır ve talaş/takım etkileşiminin noktasal sürtünmeye dönüşmesiyle düşer.
Termal ve mekanik gerilmeler altında takım aşınır.Aşınma, kesme şartlarına bağlı olarak değişik nedenle olup takım üzerindeki oluşumu gösterilmiştir.Tüm değişik aşınma tipleri için geçerli olan mekanizmalar aşağıda verilmiştir:
# Abrazyon = sürtünme aşaması
# Adhezyon = yapışma/kaynaklanma aşınması
# Atrisyon = termal yorulma/yetersiz tokluk nedenli parçacık
kopmaları
# Plastik şekil değiştirme = şekil değiştirme nedenli kesme geometrisi bozulması
# Difüzyon = difüzyon nedenli takım mikro yapısının değişmesi
3.1.1
ABRAZYON :
Sürtünme aşınması, triboloji biliminde bir sürtünme sistemi içersinde sert malzemenin yumuşak karşıtını çizerek aşındırmasıdır.Abrasif aşınmada yumuşak malzeme mikrosabanlama, mikrotalaş kaldırma, mikrokırılma ve mikroyorulma yoluyla aşınır.Genelde takım malzemeleri, abrasif aşınmalarının engellenmesi için mikro yapısal evrelerle oluşturulur.Ancak iş parçası malzemesinde, örneğin çelik içi benzer veya daha yüksek sertlikte oksit (örneğin alüminyum oksit) ,nitrür (örneğin titan nitrür) ve karbür (örneğin sementit) fazları bulunabilir.Mikro yapısal dizayn için karbürler standart fazlar olmasına rağmen oksitler (ve bazen nitrürler) kalıntı olarak mikro yapıda bulunur.Şekil 9'da iş parçası malzemesinden gelen kaba bir titankarbonnitrür tanesinin yüksek hız çeliği takımını abrasif aşındırmasını gösterilmiştir.
3.1.2 ADHEZYON:
Adhezyon, yetersiz tokluk nedeniyle talaşlı işlem esnasında takım malzemesinden küçük parçacıkların kopmasıyla oluşan bir aşınma tipidir.Düşük ve orta hızlarda, vibrasyon etkili kesmelerde oluşan bu aşınma mekanizması, kesici köşenin aynı şekilde oluşan yığıntı köşesinin altında kalması nedeniyle zor belirlenir.Kesme sırasında vibrasyon oluşması (dinamik yüklenme) tezgahın zayıf rijitliğinden gelebileceği gibi, kaba pürüzlü yüzey kesiminden, süreksiz (darbeli) kesme şeklinden ve hatta lamelli (dilimli) talaş oluşumundan da gelebilir.Titreşimli ve seri darbeli talaşlı işlemden, sıcaklık etkisi altında kritik bir periyodik yüklenme sayısının aşınması ile takım malzemesi termal yorulur.Yorulma sonucu oluşan çatlaklar ilerleyerek takım malzemesinden mikroskobik boyutta küçük parçacıkların kopmasına neden olur.
3.1.3 .PLASTİK ŞEKİL DEĞİŞTİRME:
Talaşlı işlemde oluşan yüksek statik basma gerilmeleri ve kesme sıcaklıkları, takım malzemesinin elastik sınırının aşılmasına izin vermesi ile takımın kesici köşesinde ve talaş yüzeyinin şekil değiştirmeler olur ve takım aşınır.
Kesici köşenin plastik deformasyonundaki ana etken, köşe üzerindeki basma gerilmelerini max. konumda olmasıdır.Bozulan takım kesme geometrisi-kesici köşe genel anlamda aşınmamasına rağmen-kuvvetlerin ve sıcaklığın yöresel olarak artmasını ve böylece takımın aşınmasının ivmelendirir.
Yüksek sıcaklıklarda takımın talaş yüzeyindeki-kayma nedenli-plastik şekil değiştirmesi ise takım yüzeyinin giderek artan aşınmasına neden olur.Kraterleşme olarak adlandırılan takımın talaş temas yüzeyinin aşınarak oyuklaşması (Şekil 11) sonucu zayıflayan kesici köşe kırılır.Takımın serbest yüzeyinde de görülen bu aşınma tipi, özellikle çelik gibi yüksek sıcaklıkta ergiyen malzemelerin karakteristiğidir.Bu tip malzemelerin kayma yüklenmesindeki yüksek akma dayançları nedeniyle kesme işlemi sırasında oluşturdukları yüksek sıcaklıklar böyle bir aşınma mekanizmasını öncelikle devreye sokar.
3.1.4
DİFÜZTON (YAYILMA):
İş parçası talaşı ve takım malzemesi arasındaki temas yüzeyinde artan sıcaklık difüzyona (atomsal düzeyde malzeme yayılmasına) neden olur ve böylece takım/talaş arası her iki yöne gerçekleşen malzeme hareketi (transport) nedeni ile takım malzemesi mikro yapısal değişime uğrayarak yumuşar.Örneği çeliğin talaşlı işleminde sert metal mikro yapısına yayılan demir, kobalt içi karbon çözünürlüğünü arttırır.Bu sıcaklıklarda gerçekleşen kısmi tungsten karbür çözülmesiyle ve karşı yönde oluşan karbon düfüsyonuyla kobalt içersinde yüksek metal atomlu karbür oluşur ve böylece mikro yapı yumuşar.
Değişik kesme sistemleri ve parametrelerine bağlı olarak tanıtılan aşınma mekanizmalarından biri veya bir kaçı devreye girerek takım ömrünü sonuçlandırır.Genelde mikro yapı için aşınmaya dayanıklı, sert karbür miktarı, takım ömrünü ve çalışma hızını belirler.Sertleşebilir martenzittik matris içersinde, hacimsel % 8-15 seviyesinde karbürlerden oluşan yüksek hız çeliği mikro yapısı düşük kesme hızlarına (< =60 m/dk. ) izin verir.Hacimsel % 95 'e varan miktarlarda karbürlerden oluşan sert metallerde kesme hızları genelde birkaç misli yüksektir.Ancak yüksek tokluğundan ötürü yüksek hız çelikleri özellikle darbeli, süreksiz kesmelerde sert metallerden daha yüksek performans gösterirleri.
Genelde yüksek hız çeliklerinde düşük ve orta hız kapasiteleri kullanılır.Bu hızlarda örneklenen aşınma mekanizmalarının çoğu aynı anda devreye girer.Yüksek hızlarda ise yoğun sıcaklık etkisi ile (>=600 C ) hız çelikleri çok çabuk yumuşayarak aşınır.Sert metallerde ise hız kapasitesinin üst seviyelerinde çalışıldığından, yoğun difüzyonal aşınma takım ömrünü belirler.
Takım üreticileri, özellikle sert metal üreticileri piyasaya sürdükleri plaketleri için serbest yüzey aşınmasını ve/veya talaş yüzey aşınması belirli değerlerle sınırlayarak takım ömrünü kullanıcıya tavsiye ederler.Bu değerlerin üzerine çıkılması bir yandan takımın hızlandırılmış aşınmasına, öte yandan kaba pürüzlü yüzey eldesine yol açar.
4. ÜRETİMDE İŞLENEBİLİRLİK
4.1 İŞLENEN MALZEMENİN TESİRİ – İŞLENME KABİLİYETİ
Bu terim kesin olarak tarif edilmiş değildir. Bununla beraber genel manası bizzat terimin ifade ettiği üzere, verilen bir iş parçası malzemesinin ne derece kolaylıkla işlendiğidir.
İşlenme kabiliyeti değerlere göre değişir. Bununla beraber malzemeleri aynı işleme şartları altında birbirleri arasında mukayese etmek mümkündür.
İşlenme kabiliyetini ölçmek için esas tutulacak en mühim kriterler şunlardır:
1) Muayyen kesme şartları altında kalem ömrünün veya muayyen kesme şartları altında kesme hızının büyüklüğü
Bu halde , kesme hızı veya takım ömrü ne derece büyükse , o malzemenin işlenme kabiliyetinin o derece iyi olduğu kabul edilir.
2) Kesme kuvvetlerinin büyüklüğü veya güç sarfiyatı
Muayyen kesme şartları altında , bir malzeme ne kadar az kesme kuvveti veya güç sarfiyatı ile işlenebiliyorsa , o malzemenin işlenme kabiliyetinin o derece iyi olduğu kabul edilir.
3) İş parçası üzerinde husule gelen yüzey düzgünlüğü derecesi
Bu halde de muayyen kesme şartları altında o malzemenin yüzey düzgünlüğü ne derece iyi ise o malzemenin işlenme kabiliyetinin o derece iyi olduğu itibar eder.
Bunlar arasında da en önemlisi 1. Maddedir.,yani takım ömrü veya kesme hızıdır. Bununla beraber kesme kuvvetinin ve güç sarfiyatının derecesi de büyük rol oynar. Çünkü bu değerler büyük ise daha rjit ve daha büyük bir tezgaha lüzum vardır. Bu da tesis masraflarını arttırır. Bundan başka işlenen parçalarının yüzey düzgünlüğü , parçaların reddine sebep oluyorsa bu husus ta maliyet üzerine tesir eder.
Belli bir malzeme işlendiği zaman elde edilen takım ömrü , güç sarfiyatı ve yüzey düzgünlüğü , talaş kaldırma faktörlerine tabi olarak değişir. Ayrıca bir malzeme grubunun mesela takım ömrü esas tutularak talaş kaldırma faktörlerinin muayyen bir değer takımı için , işlenebilme kabiliyetlerini sıralamış oluruz. Şayet talaş kaldırma faktörlerinin değerleri değiştirilirse bu sıra her zaman aynı kalmaz. İşte mevcut malzemeyi işlenme kabiliyetine göre kesin olarak sıralamak bu bakımdan mümkün değildir.
Normal işleme şartları :
Relatif işlenme kabiliyeti : Bu kabiliyet , diğer talaş kaldırma faktörlerinin aynı kalması şartıyla , belli bir takım ömrü için , kaba talaş almada malzemelerin kesme hızlarını mukayese etmek sureti ile ölçülür. Mukayese malzemesi olarak umumiyetle işlenmesi en güç, yani muayyen bir takım ömrü, mesela 60dk için en küçük kesme hızını icap ettiren bir malzeme esas alınır ve diğer malzemelerin aynı talaş kaldırma şartları altındaki kesme hızları bu hıza nispet edilir, yani bölünür. Böylece relatif işlenme kabiliyetlerinin ifade eden bir takım rakamlar elde edilir.
Relatif işlenme kabiliyeti , netice itibarıyla relatif kesme hızından ibarettir.
Sertlik ,kopma mukavemeti ve relatif işlenme kabiliyeti :
Bir çok malzemenin Brinell sertliği ile kopma mukavemeti arasında takribi bir münasebet mevcuttur. Aynı şekilde , bu gibi malzemelerin Brinell sertliği veya kopma mukavemeti ile relatif işlenme kabiliyeti arasında takribi bir münasebet kurmak mümkündür. Genel olarak, bir malzemenin Brinell sertliği veya kopma mukavemeti ne kadar büyükse o malzemenin relatif işlenme kabiliyeti , yani relatif kesme hızı , o derece düşüktür.
Relatif işlenme kabiliyeti üzerinde kimyevi terkibin tesiri
Bir madeni teşkil eden alaşım elamanlarının takım ömrü üzerindeki tesirleri muhteliftir. Diğer malzeme için henüz az bilinmekle beraber çeliğe katılan elamanların relatif kesme hızı üzerindeki tesirleri genel olarak bellidir.
Karbonun tesiri: 0,1-0,3 arasında karbonun artışı relatif kesme hızını orantılı olarak az miktarda arttırmaktadır. 0,3-0,9 arasında ise relatif kesme hızı sıcak haddelenmiş , dövülmüş veya normalize edilmiş halde karbon artışı ile orantılı olarak az miktarda düşmekte ve tavlanmış halde artmaktadır.
Manganezin tesiri: Manganez 0,25-2,0 oranları arasında relatif kesme hızı üzerinde menfi tesir yapmaktadır.
Fosforun tesiri: 0-0,15 oranları arasında müspet tesir yapmakta , yeni relatif kesme hızını orantılı olarak artmaktadır.
Kükürt'ün tesiri: 0-0,3 oranları arasında orantılı olarak gayet kuvvetli müspet tesir yapmaktadır.
Silisyumun tesiri : 0-2,0 arasında orantılı olarak zayıf bir menfi tesir yapmaktadır.
Kromun tesiri: 0-1,10 arasında orantılı olarak zayıf bir menfi tesir yapmaktadır.
Nikelin tesiri : 0-5,0 arasında orantılı olarak gayet kuvvetli bir şekilde menfidir.
Molibdenin tesiri: 0-0,75 arasında orantılı olarak orta dereceli menfi tesir yapmaktadır.
Vanadyumun tesiri: relatif kesme hızına tesiri yoktur . yalnız tam tavlanmış çeliklerde pek kuvvetli menfi bir tesir gösterir.
ÜNİTE 2
TORNADA İŞ BAĞLAMA METODLARI
1. ÜÇ VE DÖRT AYAKLI ÜNİVERSAL AYNAYA İŞİN DÜZ VE TERS BAĞLANMASI
Bir işin aynaya düz veya ters ayaklarla bağlanması zorunluluğu genellikle işin biçimine bağlıdır. Şekil 1'de görüldüğü gibi, silindirik biçimli işler düz ayaklarla, plaka şeklindeki dairesel işler de ters ayaklarla veya düz ayakların tersi ile bağlanır.
Gerek düz ayaklarla gerekse ters ayaklarla bir işin bağlanmasında önce ayaklarda bir sıkışma olup almadığı kontrol edilerek, ayakların normal çalışıp çalışmadığına bakılır. Ayrıca ayna ayaklarının iş üzerinde oturacağı yüzeylerin kabuklu ve kumlu olmamasına dikkat edilmelidir. Bu şartlar yerine getirildikten sonra işlerin düz ve ters nasıl bağlanacağı şekil 1'de görülmektedir.
Şekil 1: Üç ve dört ayaklı üniversal torna aynalarında iş parçalarının düz ve ters ayaklarla bağlanması… a.) Düz ayaklarla, b.) Düz ayakların tersi ile, c.) Ters ayaklarla.
1.1 İŞLERİN ÜÇ VE DÖRT AYAKLI ÜNİVERSAL AYNALARA BAĞLANARAK ALIN YÜZEYLERİNİN TORNALANMASI
İş parçaları genellikle bir ucundan aynaya bağlanıp diğer ucundan puntaya alınarak işlendiğinden, önce alın yüzeylerinin tornalanması gerekmektedir. Alın tornalama işlemi basit olmakla beraber , kalemin şekline göre talaşın merkezden çevreye doğru veya çevreden merkeze doğru verilmesi, dikkat edilmesi gereken önemli bir iştir. Alın tornalama HSS sağ yan kalemi ile yapılıyorsa kalem merkezden çevreye doğru, sert metal kalem kullanılıyorsa kalem çevreden merkeze doğru ilerlemelidir. Çünkü bir HSS sağ yan kalem çevreden merkeze doğru ilerlerse yardımcı kesici ağzı kesme yapma durumunda kalacaktır. Yardımcı kesici ağzın gerek uç biçimi gerekse açı durumu esas kesici ağız gibi kesmeye uygun olmadığından hem kalem çabuk ısınır hem de yüzey temiz çıkmaz.
Bilenmiş sert metal yan kalemi kullanılıyorsa,kalemin açıları ve uç biçimi kesmeye uygun olacağından , bu tip kalemin çevreden merkeze doğru giderek kesmesi gerekecektir. Sert metal uçlu kalemlerde alın tornalanırken zaten kural olarak çevreden merkeze doğru talaş verilir. Çünkü , sert metal kalemler işin merkezinde işe dalarken kolay kırılır. Bir tornacının bu durumu göz önünde bulundurarak hareket etmesi gerekir.
2. İŞİN AYNA İLE PUNTA ARASIDA BAĞLANMASI
Uzun iş parçalarının doğru ve güvenli bir şekilde tornalanması için, her şeyden önce işin, sağlam ve kurallara uygun olarak bağlanması gerekir. İşin aceleye getirilmemesiyle, tornalama esnasında bir takım hatalar meydana gelebilir.
Uzun iş parçaları kısa iş parçaları gibi, sadece torna aynasına bağlanarak tornalanamaz. Uzun işlerin ayrıca diğer ucundan da desteklenmesi gerekir. Bunun için iş, bir ucundan aynaya bağlanırken diğer ucundan da gezer punta ile desteklenir. Buna göre işler, ayna ile punta arsına bağlanarak veya iki punta arasına alınarak tornalanır.
3. İŞİN İKİ PUNTA ARASINDA BAĞLANMASI
Şekil 2'de uzun bir milin iki punta arsında nasıl bağlandığı görülmektedir. Şekilden anlaşılacağı gibi,bir iş iki punta arasında tornalanırken önce fır döndü aynası, sonra iş mili puntası ve karşılık puntası yerlerine takılır. Sonra iş parçasının bir başına fır dönü bağlanarak iş, iki punta arsına bağlanır.
Şekil 2 :Bir işin iki punta arasında tornalanması
İki punta arasında kusursuz bir tornalama yapabilmek için, iki puntanın eksenleri aynı düzlem üzerinde olmalıdır. Şayet olmazsa iş parçası konik tornalanmış olur. İki puntanın eksenlerinde bir sapma olup olmadığını anlamak için herhangi bir parça sadece kontrol amacıyla iki punta arasında tornalanarak baş taraflarından ölçülür. İki ölçü arasında bir fark görülürse, eksenlerin aynı düzlemde olmadığı anlaşılır. Bu durumda eksenlerin aynı düzleme ayarlanması gerekir.
İki punta arasında tornalama yapılırken hassas işlerde gezer punta tarafına sabit punta takılması gerekir. Normal işlerde ise gezer punta tarafına döner punta takılır. Ancak, sabit punta takılması halinde puntanın aşırı derecede sıkılmaması, işin elle dönecek şekilde boşluksuz bağlanması gerekir. Ayrıca, sabit punta kullanılıyorsa puntanın ucuna grafitli gres (molikot gresi) şayet bu tür gres bulunmuyorsa normal gres sürülmesi şarttır. Çünkü, sabit puntanın olduğu yerde yüksek devirde bir sürtünme olduğundan iş çabuk ısınır ve puntanın ucu, deliğe sarar. Böyle bir durum, işin bozulmasına sebep olacağından bu şartı yerine getirmeden işe başlamamak gerekir.
İki punta arasında tornalanan iş, punta ucunun sürtünmesinden ve işleme esnasında meydana gelen ısıdan dolayı genleşir. Genleşme miktarı işin büyüklüğüne göre az veya çok olabilir. Böyle bir durum karşısında puntalar eksenel bir zorlanma ile karşılaşır. Bu zorlanma ince parçalar tornalanırken doğrudan doğruya işe yansır. Bu yüzden iş parçalarının ortası bazen ince çıkar. Sonuç olarak da iş bozulmuş olabilir. İnce ve uzun parçalar iki punta arasında tornalanırken fazla talaş verilmemesine de bu yüzden dikkat edilmelidir.
4. PENSLERLE BAĞLAYARAK TORNALAMA
Yüzeyi düzgün ve temiz çubuk şeklindeki malzemelerden veya bu özellikleri taşıyan kısa olarak hazırlanmış malzemelerden oldukça küçük boyutlu işleri seri olarak tornalamak için yapılmış bağlam aparatlarına pens denir. Penslerin ayakları sadece bir yaylanma sonucu 0,5mm kadar bir bağlama çözme boşluğu sağlar. Bu yüzden 1-30mm arası her çap için ayrı pens yapılmıştır. Bu sistemde işin yüzeyi temiz ve düzgün olması şarttır. Ayrıca salgısız dönme hassasiyeti 0,02mm den küçüktür. İşin bağlanması genelde üç geniş ağızla yapıldığı için iş parçası çepeçevre kuvvetle sıkılmaktadır. Bundan dolayı ince çıdarlı borular seri olarak işlenirken , pensle bağlanarak tornalanması doğru olur. Böyle parçaların üç ayaklı aynalarda işlenmesi halinde borunun yuvarlaklığı bozulur.
Şekil 1
4.1. Pens ile bağlama tertibatının parçaları :
Bir pens tertibatının önemli parçaları ve pensle bağlama sistemi şekil 2'de görülmektedir. Pensle bağlama sisteminde pens, pens kovanı ve çektirme çubuğu sistemin ana parçalarını teşkil eder. Pens tertibatında işin kuvvetli bağlanmasının sağlanması arka taraftaki tırtıllı ayar bileziğinden sağlanır. Bu yüzden iş işleme esnasında dönebilir.
Şekil 2
4.2. Pens tertibatının takılması :
Bu işlemin yapılabilmesi için her şeyden önce torna aynasının çıkarılmış olması gerekmektedir. İlk olarak pens kovanı takılır. İkinci olarak kullanılması gereken pens ve buna takiben de çektirme borusu takılır. İşlenecek malzemeden pensin içine bir parça sokularak, pens borusu arkadaki ayar bileziğinden ayarlanır. Bu ayar yapılırken, pensin çektirme kolu da işin sıkılma ve çözülme konumuna getirilerek pens tam sıkma konumuna ayarlanır. İş, çubuk şeklinde uzun parçadan seri olarak tornalanacaksa, pens tertibatının arka kısmındaki dayama çubuğu ve onu sabitleştiren somun çıkarılmış olmalıdır. Şayet kısa parçalar tornalanacaksa dayama çubuğu işin boyuna göre ayarlanır. Böylece her işin boyu aynı ölçüde tornalanmış olur.
4.3. İşin pens tertibatına bağlanması için takip edilecek işlem sırası :
İşin pense bağlanmasında takip edilecek işlem sırası, biri uzun malzemeler için, diğeri de kısa malzemeler için olmak üzere iki şekilde sıralanabilir:
- Uzun Malzemelerin Bağlanması :
- Çubuk şeklindeki uzun malzemeler, iş milinin arkasından sokulur. Çubuğun dışarıda kalan uzun kısmı bir boru ile emniyete alınır. Malzeme bu borunun içinde döner. Bu emniyet borusu genel olarak torna ile verilmektedir.
- Parça tornalanıp kesildikten sonra kumanda kolu ile pens çözülür çözülmez malzeme, karşılık dayamasına kadar denge ağırlığı yardımıyla kendiliğinden ilerler. Bunu takiben hemen, pens tekrar manivela ile geri çekilerek iş sıkılır. Bu işlemler torna dönerken yapıldığından iş sıkılır sıkılmaz hemen tornalamaya başlanır. Özellikle revolver tornalarda işin çözülüp-sıkılması ve tekrar tornalamaya başlanması 1-2 saniyelik zamanda otomatik olarak yapılır.
- Kısa Malzemelerin Bağlanması :
Kısa işlerin bağlanmasında takip edilecek işlem sırası yukarıdakinden daha farklıdır. Burada iş mili duruyorken pens açılır. Sonra iş pensin içine sokularak dayamaya kadar sürülür. Bunu takiben pens hemen sıkılır ve iş döndürülerek tornalamaya başlanır.
5. MENGENELİ AYNA İLE BAĞLAMA METODLARI
İşin mengeneli aynaya bağlanması :
Dikdörtgen, yamuk, üçgen veya gelişigüzel yüzeyli iş parçaları mengeneli aynaya bağlanırken önce ayaklar göz kararı ile yeteri kadar açılır. Sonra iş, karşılıklı iki ayak arsına yerleştirilerek ayaklardan biri sıkılır. Bunu takiben karşılıklı olarak diğer ayaklar sıkılmak suretiyle iş kabaca bağlanır. Bundan sonra tornalanacak muylunun veya deliğin merkezi tornanın eksenine gelecek şekilde ayaklarla ayarlama yapılır. Bu ayarlama yapılırken işin tabanı ayna ayaklarının yüzeyine oturmuş olmasına dikkat edilmelidir. Veya işin bir yüzeyi aynanın yüzüne göre 90° gönye ile dik olarak ayarlanır.
6. ÖZEL BAĞLAMA ELEMANLARI İLE BAĞLAMA METODLARI
6.1. Cıvata ve bağlama ayaklarıyla bağlama :
Bazı gelişigüzel şekillerdeki işlerin bağlanma araçlarıyla düz aynalarda tornalanması mümkündür. Böyle bir bağlama aracı şekil 1'de görülmektedir. Şekilden anlaşılacağı gibi, aparatın arkasındaki silindirik kısım üç ayaklı aynaya bağlanır, tornalanacak iş parçası da plaka üzerine cıvata ve bağlama ayaklarıyla bağlanarak tornalanabilir. Buna ait örnek bir işlem şekil 2'de görülmektedir.
6.2. Düz aynaya işi gönye ile bağlama :
Düz aynalarda, işlerin "gönye" denilen özel bağlama araçlarına bağlanarak tornalanması oldukça pratik ve çok uygulanan bir sistemdir. Burada özel bağlama aparatının merkezinde bırakılan silindirik bir göbek, düz aynaya bağlanır. İş parçası da bağlam aparatının yatay tablasına bağlanır.
Ancak bu tür bağlama araçlarıyla iş tornalarken şekil 1'de görüldüğü gibi, bağlama aparatının denge ağırlıklarıyla dengelenmesi gerekir. Aksi halde dengesizlik büyük bir merkezkaç kuvveti doğurur ve bu kuvvet ayna ayaklarını gevşetmeye zorlayarak bir kazaya sebebiyet verebilir. Böyle bir iş kazası her zaman ağır sonuçlar doğurabilir. Bu yüzden, bu tür özel bağlama aparatlarıyla iş tornalanırken gerektiği hallerde devir sayısını düşük vermek gerekir. Hayati önemi çok büyük olan bu kural asla unutulmamalıdır.
6.3. Özel bağlama aparatlarında aranacak özellikler :
Bağlama aparatları işin özelliğine göre yapılırlar. Bir işe göre yapılan bir aparat aynı tipte fakat ölçüleri değişik başka bir iş için kullanılamaz. Bu yüzden bağlama aparatının maliyeti yapılacak işin maliyetine eklenir. İşin sayısı ve hassasiyeti aparatın özelliğini etkiler. Bu yüzden bir bağlama aparatında aşağıdaki özellikler aranır:
- Bağlama aparatı işin kolay ve doğru tornalanmasını sağlayacak nitelikte yapılmalıdır.
- Aparatın yapımı kolay, kullanımı pratik olmalıdır. İş aparata kolay bağlanıp çözülmelidir.
- Bağlama aparatı ucuza mal edilmelidir. Aparat yapılırken gereksiz yere pahalı malzeme kullanılmamalıdır.
- Bağlama aparatı, çalışma esnasında herhangi bir tehlike doğurmayacak şekilde yapılmalıdır.
- Aparat yapılırken dengeleneceği düşünülerek yapılmalı, dengeleme ağırlıklarının bağlanacağı yerler hazır olmalıdır. Dengeleme için aparatın özellikleri ve hassasiyeti bozulmamalıdır.
7. MALAFA İLE BAĞLAYARAK TORNALAMA
Malafa üzerinde tornalanacak bir iş parçasının malafaya takılması basit bir işlem olmakla beraber yine de dikkat ister. Bunun için her şeyden önce işin
deliğinin temiz ve ölçüsünde işlenmiş olması gerekir. İşin deliği ince tornalanarak yapılacağı gibi, rayba çekilerek de yapılabilir.
İş parçalarının bir malafa üzerine sıkıştırılarak tornalanması çokça rastlanan bir işleme şeklidir. Genellikle dişliler, kasnaklar, flanşlar vb. makine parçaları malafa üzerinde tornalanırlar (şekil 1).
Malafalar üzerinde tornalanacak işler, delik çeperlerinden malafaya sıkıştırılarak tutunur. Bu yüzden işin üzerinden kaba talaş kaldırmaya bu tür bağlama yöntemi elverişli değildir. Bunun için malafa üzerinde tornalanacak işlere önce ince bir talaş payı bırakılarak kabaca tornalama yapılır, sonra yine malafada ayrıca tamamlama işlemi ile iş bitirilmiş olur.
8. YATAKLAR İLE BAĞLAMA METODLARI
Uzun ve ince iş parçaları tornalanırken, talaşın kaldırıldığı bölgede şekil 1'de görüldüğü gibi esneme ve titreme meydana gelir. Bu durumda iş parçası esner, kalemin üzerine binerek kırılmasına ve aynı zamanda işin yüzeyinin bozulmasına sebep olur. Böyle bir olayla karşılaşmamak için, ince ve uzun işler tornalanırken iş parçası, kesilme olayının olduğu yere yakın bir yerden yataklarla desteklenir. (şekil 1)
Şekil 1
8.1. İşin gezer yatak ile bağlayarak tornalama :
Bir iş parçasını gezer yatak ile bağlayarak işlemek için şu sıra dikkate alınmalıdır.
- İş parçası iki punta arsına yada ayna-punta arasına bağlanacak şekilde hazırlanır.
- Gezer yatak torna abrası üzerindeki kendine mahsus yere, yatağın kendi cıvatalarıyla bağlanır.
- Yatağın ayakları ilk anda işe dokunmayacak şekilde geri çekilir.
- İş iki punta arasına veya ayna-punta arasına bağlanır.
- İş yeterli talaş derinliği ve ilerleme verilerek 30-40 mm boyda tornalanarak yataklanmaya hazırlanılır.
- İş parçası yataklanmaya hazırlandıktan sonra tornalanmış kısmından yataklanır. Ancak, yatak ayaklarının işe fazla bastırmaması bilakis sadece temas etmesi gerekir. Bu ayarlamanın kusursuz yapılabilmesi için, ayaklar iş dönerken işe temas ettirilmelidir. Çünkü ayak, iş dönerken işe temas ederse işin titreşimi elle kolayca hissedilir. İşin titreşimi hissedildiği anda ayarlama olmuş sayılır.
- Ayaklar ayrı-ayrı ayarlanacağından birinci ayağın ayarlanmasından sonra ikinci ayak da aynı şekilde ayarlanır.
- Önceden verilen talaş derinliğinde olmak üzere talaş verilerek tornalama işlemine devam edilir.
- bir paso bittikten sonra ikinci, üçüncü pasolar verilirken 5. ve 6. sıralarda verilen işlemler tekrar edilir.
8.2. İşin sabit yatak ile bağlayarak tornalanması :
Bir işin sabit yatak yardımıyla nasıl bağlanarak işleneceği şekil 2'de görülmektedir. Şekilden anlaşılacağı gibi, sabit yataklar yardımıyla iş parçalarının genellikle iç kısımları ve dış yüzeylerinin bazı bölgeleri işlenebilir. Gezer yataklarda olduğu gibi işin boydan boya tornalanması bu yataklarda yapılamaz.
Şekil-2
Sabit yatakla iş tornalanırken işin yataklanan kısmının, başka bir ifadeyle yatak ayaklarına temas eden kısmının salgılı olmaması gerekir. Bunun için iş parçasının yataklanacak bölgesi, iş iki punta arasına alınarak tornalanır veya işin dış yüzeyi boydan boya tornalanacaksa önce bu işlem yapılır sonra sabit yatağa alınarak esas işleme başlanır. Ayrıca işin yataklanacak bölgesi temiz ve parlak işlenmelidir.
Sabit yataklar yardımıyla iş tornalanırken iş bir tarafından üç ayaklı aynaya bağlanır, diğer tarafından yatağa alınır. Ancak burada işin ekseninde dönmesine önemle dikkat etmek gerekir. Buna dikkat edilmediği takdirde iş konik tornalanır. Burada iş ekseninin yatay ve düşey düzleme paralel olacak şekilde ayarlanması için, iş parçası aynaya bağlandıktan sonra diğer başından puntaya alınarak yataklanmalıdır.
ÜNİTE 3
TORNALAMA TEKNİĞİNDE KULLANILAN KESİCİ TAKIMLAR
1.KESİCİ TAKIM :TANIMI,BEKLENEN ÖZELLİKLER VE MALZEMELERİ
1.1.KESİCİ TAKIM:
Kendisine göre yumuşak olan malzemeden talaş kaldırarak istenilen biçimi vermekte kullanılan özel biçim ve profilde bilenmiş takımlara denir.
1.2.İYİ BİR KESİCİ TAKIM MALZEMESİNDEN BEKLENEN ÖZELLİKLER
Kesici takımın elastiklik modülü yüksek olmalıdır. Ve dolayısıyla kuvvet altında çok az elastik şekil değiştirmelidir.
1.2.5.TOKLUK:
Takım malzemesi darbeye dayanıklı olması,kolayca kırılmamalıdır.
1.2.1.SERTLİK:
Kesici takımın sertliği mümkün olduğu kadar yüksek olmalıdır.Takım sertliğinin kesilen malzemenin sertliğine olan oranı,kesici takımın kesme kabiliyetini değiştirir.
1.2.2.SICAKLIKLA EĞİŞMEYEN MEKANİK DAVRANIŞ :
Talaş kaldırma esnasında işlenen parça ve kesici takım ısınır. Kesme hızı ,talaş derinliği ve ilerlemeye bağlı olarak sıcaklık değişir. Bu bakımdan kesici takım malzemesi ,mümkün olduğu kadar yüksek sıcaklıklarda sertlik ve mukavemet özelliklerini korumalıdır.
1.2.3.AŞINMAYA DAYANIKLILIK:
Kesici takımın uzun süre körlenmeden ve tahrip olmadan kullanılabilmesi için malzemesinin aşınmaya dayanıklı olması gereklidir.
1.2.4.ELASTİKLİK MODÜLÜ YÜKSEK OLMALIDIR:
Kesme esnasında takım,sürekli olarak basmaya ve eğilmeye zorlanmaktadır. Mümkün olduğu kadar
1.2.6.İYİ ISIL İLETKENLİK:
Kesme esnasında kesici takımla talaşın sürtünmesinden meydana gelen ısı dolayısıyla takım ,sürekli olarak ısınır. Bu ısı ,takım malzemesi tarafından takıma veya takım tutucuya kolaylıkla iletilmelidir.
1.2.7.KÜÇÜK ISIL GENLEŞME KATSAYISI :
Takım,keserken ısınması sonucunda çok az bir boyut değişimine 1 uğrayacak ve iş parçasının boyutları hassas bir şekilde elde edilemeyecektir. Bu nedenle takımın ısıl genleşme katsayısı küçük olmalıdır.
1.2.8.KOLAYLIKLA ŞEKİL VEREBİLME ÖZELLİĞİ:
Takım malzemesinin şekillendirme yöntemi basit ve kolay olmalıdır.
1.2.9.EKONOMİKLİK:
Takım malzemesi mümkün olduğu kadar ucuz ve kolay temin edilebilmelidir.
KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ:
Günümüz endüstrisinde takım yapımında kullanılan malzemeler şu gruplara ayrılır.
-TAKIM ÇELİKLERİ - SİNTERLENMİŞ KARBÜRLER
Sade karbonlu takım çelikleri Stellitler
Alaşımlı takım çelikleri Seramik takımlar
Elmas ve diğer tabii ve suni sert taşlar
2.TAKIM ÇELİKLERİ
Çelik içinde %2,06' ya kadar karbon ihtiva eden bir demir- karbon alaşımıdır. Takım çelikleri ısıl işlem ile sertleşebilmektedir. Dolayısıyla karbon miktarı su verme yoluyla sertleşmeyi sağlayacak miktarda olmalıdır. Karbon ,çeliğin sertleşmesini sağlayan ana alaşım elamanıdır. Takım imalinde kullanılan çelikler ,aralarında sade karbonlu ve alaşımlı olmak üzere iki ana gruba ayrılırlar.
2.1.SADE KARBONLU TAKIM ÇELİKLERİ
İhtiva ettikleri karbon miktarı arttıkça su verme sonucu elde edilen sertlikte artar. Sade karbonlu takım çelikleri %0,8-1,5 arası C ihtiva ederler.
Bu çelikler sertleştirme sıcaklığına kadar ısıtıldıktan sonra genel olarak suda soğutularak ancak sertlik kazanmaktadırlar. Sertleştirme sonrası tam bir martenzit yapı elde edildiği zaman iyi bir kesici takım haline gelebilirler.
Sade karbonlu takım çelikleri su içine daldırılarak sertleştirildikleri için ani soğuma neticesi çarpılmalar ortaya çıkmakta ve aynı zamanda çatlama tehlikesi baş göstermektedir.
Hız çeliklerine göre :
a-)Aşınmaya dayanıklıkları düşüktür.
b-)Kızıl derece sertlikleri yoktur.
c-)Su alma kabiliyeti daha azdır.
d-)Sertleşme sonrası çarpılma ve çatlamalar olur.
e-)Kesme hızları düşüktür.
2.2ALAŞIMLI TAKIM ÇELİKLERİ
m esnasında ki davranışını geliştirmek için ilave edilirler. Alaşım elemanlarının cins ve miktarına göre çeliğin karakteristikleri ve soğutma hızları değişir. Çeliğe katılan alaşım elementlerinin büyük bir kısmı kritik su verme hızını düşürür, dolayısıyla kesici takımı daha az şiddetli soğutma yapan ortamlar içinde sertleştirmek mümkün olabilmektedir. Alaşım elemanlarının miktarları ve cinsleri o şekilde ayarlanabilir ki çeliği su yerine yağda ve hatta havada soğutarak sertleştirmek mümkün olur.
2.2.1. HIZ ÇELİKLERİ (HSS)
Hız çelikleri yüksek miktarda alaşım elementi ihtiva eden asıl çeliklerdir. Bunlarda ki alaşım elementlerinin miktarı ağırlık oranı olarak % 30' kadar yaklaşır. Alaşım elementi olarak karbonun yanı sıra krom ,wolfram ,molibden ,vanadyum ve kobalt kullanılır.
Bu çelikler 4 grupta bir araya toplanabilir.
1.a-)Yüksek wolframlı (% 18 W)
b-)Yüksek wolfram ve kobaltlı (% 18 W % 3-5-10-15 Co)
2.a-)Düşük wolframlı (% 12 W)
b-)Düşük volfram ve kobaltlı (% 18 W%3-5-10-15 Co )
3.a-)Wolfram molibdenli (% 6,5 W %5 Mo)
b-)Wolfram molibden ve kobaltlı (% 6,5W-%5 Mo)
4.a-)Yüksek molibdenli (% 9 Mo -% 2 W )
Alaşım elamanlarının kısaca etkileri şunlardır:
KROM:Miktarının büyük ölçüde artması ile korozyon ve oksidasyon mukavemeti artar. Aynı zamanda çeliğin aşınma dayanıklılığı ile yüksek sıcaklıklarda mukavemetini arttırır. Sertlik ve mukavemet arttırır ,sünekliği biraz azaltır.
MOLİBDEN:Sertleşebilme kabiliyetini çok yükseltir. Aşınmaya karşı dayanıklılığı ve mukavemeti arttırır . Ve esneklik kazandırır.
WOLFRAM(TUNGSTEN):Sert aşınmaya dayanıklı karbürler teşkil ederek sertlik mukavemet ve aşınmaya dayanıklılığı arttırır.Kızıl derece sertliği ve yüksek sıcaklık mukavemeti sağlar.
VANADİUM:Sertleşebilme kabiliyetini en fazla arttıran elamanlardandır. Billur yapıyı çok inceltir:Sertliği ve mukavemeti arttırır. Sünekliği düşürür.
KOBALT:Yumuşama sıcaklığının yükselmesine yardımcı olur ve kızıl derece sertliğini arttırır. Kırılganlığı fazlalaştırır. Sertleşme kabiliyetini düşürür.
Yukarıda etkilerini açıkladığımız alaşım elementlerinden kobalt hariç diğer alaşım elementleri karbür meydana getirirler.
Krom ,molibden ve wolfram sertleşme kabiliyetini arttırırlar ederler. Bu bakımdan bu çelikler talaş kaldırma işlemi için çok uygun özellikler arz etmektedirler.. Hız çelikleri ile takım çeliklerinden 2 ila 8 defa daha süratli kesme işlemi gerçekleştirilir .Zira bunlar talaş kaldırma esnasında takımın sıcaklığı 600 santigrat dereceye çıkıncaya kadar sertliklerini muhafaza
2.2.2. HIZ ÇELİĞİ TORNA KALEMİ ,KISIMLARI VE AÇILARI
Ana kesici kenar: Tornalamada kesme işlemini yapan esas kenardır.
Yan kesici kenar: Yardımcı kesici kenar da denir. Ana kesici kenarın yapmadığı bazı işlemleri yapar, çok sık kullanılmaz.
Uç Yuvarlaklığı : Kalemin dayanıklılığını arttırır, yüzey kalitesine tesir eder, ancak aşırı bir uç yuvarlaklığı titreşime neden olur.
Ana , yan kesici kenarları , serbest yüzey ve talaş yüzeyi pahları : Dayanımı arttırmak için verilir. Dolayısıyla takımın ömrünü arttırır.
Boşluk (açısı: serbest) : Serbest yüzey ile kesici kenar düzlemi arasındaki açıdır. Kesici kenar serbest yüzeyinin işlenen parçaya sürtünmemesini sağlar. Bu açının değeri ancak sürtünmeyi önleyecek kadar mümkün olduğunca küçük tutulmalıdır.
Talaş açısı (Gama) : Talaş yüzeyi ile ana kesici kenar düzlemi arasındaki açıdır. Rahat bir kesme sağlar ve talaş açısını ıslah eder. Talaş açısı büyüdükçe kesme kolaylaşacak dolayısıyla kesme kuvveti azalacaktır. Bu durum takımın ömrünü azaltır.
Kama açısı (Beta) : Talaş yüzeyi ile serbest yüzey arasındaki açıdır. Bu açı küçüldükçe kesici ağzın kesme kabiliyeti artar, fakat dayanımı azalır.
Eğim açısı (Lamda) : Ana kesici kenar ile takım referans düzlemi arasındaki açıdır. Kesme kuvvetine , yüzey kalitesine ve takım ömrüne tesiri olan bir açıdır. Kaba ve darbeli işlemler için negatif eğim açısı kullanılarak kesme kenarının dayanımı arttırılmalıdır.
Uç açısı (Epsilon) : Ana kesici kenar ile yan kesici kenar düzlemleri arasındaki açıdır. Uç açısı iş parçasının durumuna ve işleme operasyonlarının tipine göre dikkatlice seçilmelidir. Uç açısı tam köşededir ve burada takım en büyük güçleri karşılamaktadır ve en az desteğe sahiptir.
Ayar konum açısı (Kappa) : Kesici kenar düzlemi ile kabul edilen çalışma düzlemi arasında kalan açıdır.
3. SİNTERLENMİŞ SERT ALAŞIMLAR (SERT MADEN UÇLAR)
3.1. SİNTERLENMİŞ SERT ŞALAŞIMLARIN ÖZELLİKLERİ :
a-) Kimyasal bileşim: Sert alaşımın mekanik özellikleri , bilhassa sertlik , çekme mukavemeti ve kesme kapasitesi kimyasal bileşimine kesinlikle bağlıdır. Bu nedenle sert alaşımı oluşturan karbürlerin % miktarlarıyla yardımcı metallerin % miktarlarının devamlı olarak kontrol edilmesi şarttır.
b-)Yoğunluk : % miktarları belli bir bileşimin yoğunluğu tesbit edilirse sinterleme esnasında meydana gelen kendini çekme ve gözenemlilik hakkında bir fikir verir.
c-)Sertlik: Rackwell A veya HV olarak sertlik ölçülür.
d-)Çekme ve eğme mukavemeti : Çekme ve eğme mukavemeti sert alaşımların tokluğunu karakterize eder. Çekme ve eğme mukavemeti 65,5 *60 mm lik kare çubuklar üzerinden tayin edilir.
e-) Kesme kapasitesi : Sert alaşımlar dökme demir veya çelik üzerinde aralıklı bir tornalama deneyine tabi tutulurlar.
3.2.SERT MADENLERİN (SİNTERLENMİŞ CARBİDE ) KULLANIM ALANI
Bütün dünyada imal edilen sert madenlerin tamamı yaklaşık olarak aşağıdaki gibi dağılır:
1.) Kesici takımlar % 60-70 ( talaşlı şekillendirmede )
2.) Madenlerin
delme aletleri % 10-15 (madencilikte)
3.) Tel çekme ve matris ve haddeleri % 10-15 (talaşsız şekillendirmede )
4.) Aşınmaya dayanıklı takımlar % 10 ( kum püskürtme memeleri)
4.KESİCİ TAKIM YAPIMINDA KULLANILAN SERT MADEN UÇLAR
4.1. SERT MADENLERİN GRUPLANDIRILMASI
Sert maden uçların yapımındaki bileşenlerin cinsi ve miktarı bunların özelliklerini , kullanım yerlerini büyük ölçüde etkiler. Örneğin Wolfram Karbürün mevcudiyeti , kesici kenarın uzun süre keskinliklerini muhafaza özelliği ve aşınmaya karşı dayanıklılığını arttırır.(K Serisi sert madenler , kısa talaş veren malzemelerin işlenmesinde ) Titan Karbür : Yüksek sıcaklıktaki takım ve talaş arasındaki difizyonu azaltarak takımın aşınmasını azaltır.( P Serisi sert madenler , uzun talaş veren malzemelerin işlenmesinde ) Tantal Karbür : Wolfram karbürün sağladığı özelliklerin yanı sıra sıcaklık değişmelerine karşı sert maden ucun hassasiyetini azaltır. (M Serisi kısa ve uzun talaş veren malzemelerinin işlenmesinde ) Kobalt: Sert karbür taneciklerini bir arada tutar ve mamulün gerekli yapısal mukavemetini kazandırır. Kısaca takımın tokluğunu arttırır.
Talaş kaldırma suretiyle şekillendirme için kullanılan sert madenler ISO normlarına uygun olarak tatbikat sahalarına göre sınıflandırılmışlardır. ISO talaşlı imalatta kullanılan sert madenleri 3 (üç) ana grupta toplamıştır. P , M ve K gruplarıdır.
P GRUBU :
Tanıtma rengi mavidir. Bu kaliteler bilhassa uzun talaş veren malzemelerde , Örneğin; çelik ,çelik döküm ve uzun talaş bırakan temper dökümlerde kullanılır.
M GRUBU :
Tanıtma rengi sarıdır. Bu kalite grubu en çok kanganlı çelikler , ostanitik çelikler ve otamat çelikleri için en iyi neticeyi verir.
K GRUBU :
Tanıtma rengi kırmızıdır. Kısa talaş veren malzemelerde kullanılır. Örneğin ; sert döküm demir döküm ,sertleştirilmiş çelik , demir olmayan metallerde kullanılır.
Bu gruplar içerisindeki kalite dağılımları her grubun altında 01 den 40' a kadar yazılı olan rakamlarla belirlenmiştir. Rakamların büyümesi sünekliliği (tokluğu) arttırır . Rakamlar büyüdükçe sert madenin aşınmaya mukavemeti azalır, fakat darbeye karşı dayanım artar. Rakamların küçülmesi sünekliği azaltır, fakat aşınmaya mukavemeti artar.
4.2. LEHİMLİ UÇLARDA ŞAFT MALZEMESİ VE KALEM DİZAYNI
Kusursuz bir kesici takım elde edilebilmesi için kullanılacak olan şaft malzemesi , kesici , sert maden ucuna en iyi şekilde destek olurken , iyi lehimleme özelliğine de sahip olmalıdır.
Bu özellikleri yerine getirecek malzeme seçimi yapılırken genellikle alaşımsız ve 70- 80 kğ / mm mukavemetinde bir çelik tercih edilmelidir. Fazla yüklenen saplarda 90-100 kğ / mm kopma mukavemetine sahip çelikler kullanılmalıdır. Bu tip kullanılacak olan şaft malzemelerinin krom miktarı asgari seviyede olmalıdır.
Şaft dizaynı çeşitleri ve bunların hazırlanmasındaki gerekli ölçü ve açıları TS –ISO –DIN ' a göre standartlaştırılmıştır. Bazı özel sert maden imalatçılarının çıkardığı uçlar ve şaft dizaynları vardır.
MATKAPLAR
TARİF VE ÖZELLİKLERİ
HELİSEL MATKAP KISIMLARI
Helisel matkap : Metal , plastik ve benzeri malzemelere tezgahta veya elle delik delmek için kullanılan ve üzerinde kesme yönüne göre sağ veya sol yönlü talaş kanalları bulunan kesici alettir.
Kesme yönü : Matkabın kullanacağı tezgah milinin dönme yönüne göre matkap üzerindeki talaş kanallarının sağa veya sola doğru açılmış olmasıdır. Sağ helisli matkaplar sağ kesici , sol helisli matkaplar sol kesicilerdir.
Talaş kanalı : Matkabın üzerinde , özel biçimde oluşturulan ve kesme sırasında talaşın çıkmasına yarayan helisel kanallardır.
Dış çap : Matkabın zırh üzerindeki kesici köşeleri arasındaki uzaklıktır.
Anma çapı : Dış çapın anma değeridir.
Kesici köşe : Ana kesme kenarının zırh ile kesiştiği noktadır.
Sırt: Matkabın bir ağzına ait zırhı ile önceki talaş kanalı arasındaki kısımdır.
Talaş yüzü : Matkabın bir ağzına ait zırhın kenarından o ağza ait talaş kanalına doğru uzanan yüzeydir.
Ana kesme kenarı : Delmede esas kesme işlemini yapan ve matkabın uç kısmında bir ağza ait taban yüzü ile o ağız a ait talaş yüzünün ara kesitidir.
Alın kesme kenarı : Matkabın uç kısmında iki taban yüzünün kesişmesinden meydana gelen ara kesittir.
Öz kalınlığı : Matkabın uç kısmında iki talaş kanalı arasındaki uzaklık .
Silindirik sap : Matkabın tutucuya bağlanmasına yarayan kısımdır.
Mors konik sap : Matkabı mors kovanına bağlamaya yarayan ve belirli koniklik değerine göre yapılmış kısımdır.
Döndürücü dil : Silindirik sapın sonunda oluşturulan ve matkabın çalışma sırasında tutucu içinde dönmesine engel olan kısımdır.
Sökme ucu : Mors konik sapın sonunda oluşturulan ve matkabı mors kovanından sökmeye yarayan kısımdır.
Uç açısı : Matkabın uç kısmında , ana kesme kenarları arasındaki açıdır.
Alın kesme kenarı açısı : Alın kesme kenarı ile ana kenarı arasındaki dar açıdır.
Serbest açı (Boşluk açısı) : Taban yüzü üzerinde ana kesme kenarından geriye doğru , matkabın ortalama çapında ölçülen açıdır.
ÇEŞİTLERİ
- Silindirik saplı kısa , helisel matkap uçları - Silindirik saplı döndürücü dilli , helisel matkap uçları
- Silindirik saplı uzun , helisel matkap uçları - Silindirik saplı çok uzun GT100 ve GT50 profilli H. matkap uçları
-Silindirik saplı çok kısa helisel matkap uçları - Çift taraflı karoseri matkap uçları
- Mors konik saplı helisel matkap uçları - Silindirik saplı çok kısa merkezleme matkap uçları
KILAVUZ ALETİ
TARİF VE ÖZELLİKLER
Metal , plastik vb. malzemelere matkaplarla açılan veya tornada , açılacak vidanın diş dibi ölçüsüne getirilen deliklere vida açmak için kullanılan , üzerinde vida dişleri oluşturulmuş kesici aletlerdir.
Vida dişli kısmı : Vida dişli kısmı üzerinde sırt ve talaş kanalları oluşturulmuş kısımdır.
Kılavuz ağızlama kısmı : Kılavuzun kesici kısmının ucunda vida dişi açma sırasında ilk ağızlamayı ve kesmeyi yapan belli bir açı altında uca daralan kısımdır.
Ağızlama açısı : Ağızlama kısmı boyu doğrultusu ile kılavuz ekseni arasında kalan ve kesici kenardan geçen eksenel düzlemle ölçülen açıdır.
Kesici kenar: Kılavuz sırt yüzeyi ile talaş yüzeyi ara kesitidir.
Talaş yüzeyi : Kesici kenardan talaş kanalına doğru uzanan kılavuzun kesme yönündeki yüzeyidir.
Talaş kanalı : Kılavuzun vida dişi açılmış kısmı boyunca uzanan taşlama veya frezeleme ile özel biçim verilerek boşaltılmış kısımdır.
Sırt : Kılavuzun vida dişi açılmış kısmında , iki talaş kanalı arasında kalan ve üzerinde vida dişlerinin oluşturduğu kısımdır.
Sap : Kılavuzu ,kılavuz koluna veya makine ya bağlamaya yarayan kısımdır.
Döndürme ucu : Sapın ucunda kare prizma şeklinde oluşturulan ve kılavuzun çalışma sırasında kol veya tutucu ile birlikte dönmesini sağlayan kısımdır.
Eğik ağızlama kısmı : Ağızlama kısmına ait talaş yüzeyinin uca doğru radyal ve eksenel doğrultularda belli bir açılarda taşlanarak oluşturulan kısımdır.
KLAVUZ ÇEŞİTLERİ VE FONKSİYONLARI
El kılavuzu : Elle kullanılan iki veya üç parçadan oluşan kısa saplı kılavuz takımlarıdır. Genellikle üç parçalıdır. Birincisi , ön kılavuz olup , fonksiyonu ön dişlileri açar. İkinci kılavuz orta kılavuz olup dişlileri biraz daha derinleştirir. Üçüncü kılavuz ise bitirme kılavuzu olup diş profillerini tamamen meydana getirir.
Makine kılavuzu : Makine da kullanılan tek parçalı ince veya kalın saplı kılavuzlardır.
Makine somun kılavuzu : Somunlara makine da vida dişi açmak için kullanılan uzun ağızlama kısımlı kılavuzlardır.
PAFTA
TARİF VE ÖZELLİKLER
Pafta lokması: Pafta lokması , yüzeyleri torna edilerek veya soğuk haddelenerek düzgün bir hale gelen yuvarlak , metal , plastik vb. malzeme üzerine dış vida dişi açmak için kullanılan , içinde vida dişi oluşturulmuş kesici alettir.
Kesici ağız : İki talaş kanalı arasında kalan ve üzerinde vida dişlerinin oluşturduğu kısımdır.
Talaş kanalı : Paftanın kesici ağız boyunca delme yolu ile özel biçim verilerek boşaltılmış kısımdır.
Kesici kenar : Paftanın her iki tarafına oluşturulmuş kesici ağızların talaş yüzeyi ile olan kesme yönünde ara kesitidir.
Talaş yüzeyi : Kesici kenardan talaş kanalına doğru uzanan paftanın kesme yönündeki yüzeyidir.
Tutucu delik : Paftayı pafta koluna tutturmaya yarayan delikler
Eksen kaçıklığı : Yarıklı tip paftalarda paftanın ölçü ayarı için tutucu deliklerin eksenleri arasındaki uzaklıktır.
Ayar cıvatası kanalı : Paftayı pafta kolunda ayarlamaya yarayan özel biçimde frezelenerek oluşturulmuş kanaldır.
ÇEŞİTLERİ
Vida çeşitlerine göre : Metrik kalın dişli (60) , metrik ince dişli (60) , whitwort ve boru dişlisi (55)
Tiplerine göre : Ayar vidasının kanalına göre , yarıklı .
Malzemelerine göre : Az alaşımlı ve yüksek alaşımlı
FONKSİYONLARI
Ağızlama kısmının fonksiyonu : Paftanın kesici ağızlarının her iki ucunda vida dişi açma esnasında ilk ağızlamayı ve kesmeyi yapan ve uca doğru genişleyen kısımdır. Bu kısım sayesinde pafta kolay ağızlar ve ilk kavramayı yapar. Bundan sonra kolay ilerler.
Ağızlama açısının fonksiyonu : Paftanın ağızlama kısımlarının yan yüzeylerine doğru genişleyerek yapıldığı toplam açıdır. Ağızlama kısmının fonksiyonlarını gerçekleştirir. Kavramayı kolaylaştırır.
Ağızlama kısmı sırt düşürmesi : Ağızlama kısmında sırt yüksekliğinin , kesici kenardan başlayarak bir önceki talaş kanalına doğru sürekli biçimde azalmasıdır. Dolayısıyla talaş kaldırma kolaylaşır.
RAYBALAR
TARİF VE ÖZELLİKLER
Raybalar , metallere matkap uçları ile açılan delikleri talaş kaldırmak sureti ile daha düzgün hale getirmek için kullanılan kesici aletlerdir. Rayba kesici kısım ile şafttan oluşur .
ÇEŞİTLERİ
Silindirik raybalar : Silindirik deliklerin raybalanmasinda kullanılır.
Konik raybalar : Konik deliklerin raybalanmasında kullanılır. Bunlar;
- Konik pim raybası - Mors raybası - Musluk raybası
El raybaları : İnce işleme ve bitirme raybası olarak elle kullanılır.
Makine raybaları
: Makinelerde direkt olarak mile takılan bu raybaların iki tipi vardır. Bunlar ;
-Konik uçlu makine raybaları - Düz uçlu makine raybaları
Ayarlı raybalar : Değişen ölçülere göre ayarlanabilirler.
FONKSİYONLARI
Raybaların fonksiyonu , diş sayıları ve işlenen malzemeye göre ve rayba çapına göre değişir. Raybada ne kadar çok diş sayısı varsa talaş kaldırma kabiliyeti o kadar artar. Bu bakımdan raybanın fonksiyonlarının yüksekliği diş sayısı ile değişir. Mümkün olduğunca rayba dişlilerinin fazla olması arzu edilir. Ancak lüzumundan fazla da yapılması talaşların sıkışması yönünden sakıncalıdır.
Raybaların amacı ; Hassas yüzey kalitesi ve tam ölçü sağlamaktır.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder