4. TALAŞLI İMALAT YÖNTEMLERİ Talaşlı imalat prosesleri şekli, boyutları ve yüzey kalitesi önceden belirlenmiş parçaların metal işleme makinelerinde kesme operasyonu (talaş kaldırma) ile şekillendirilmelerini kapsar. Talaşlı imalat tekniği, yüksek boyutsal hassasiyet ve yüzey bitirme kalitesine ulaşmak amacıyla ve çoğu zaman karmaşık geometriye sahip şekillerin üretilmesinde kullanılır. Talaşlı imalat yöntemleri başlıca dokuz ana grupta toplanabilir: 1) Tornalama 2) Frezeleme 3) Delme 4) Vargel ve planyalama 5) Borlama 6) Broşlama 7) Raybalama 8) Testere ile kesme ve tesviye işlemleri 9) Taşlama 4.1. Takım Tezgahlarının Esasları Takım tezgahı, kesici takım yardımıyla fazla malzemeyi talaş şeklinde kaldırarak bir ürünün ölçüsüne getirme ve şekillendirilmesi için elektrik enerjisi kullanan tezgahtır. Takım tezgahları, hızlı parça üretilmesinde kullanıldığından dolayı bu tezgahlar modern bir atölyenin kaçınılmaz bir unsurunu oluşturur. Takım tezgahlarının optimum verimliliği oldukça yüksek beceri gerektirir. İşlemler uygun şekilde yapıldığı taktirde oldukça hızlı çok sayıda parça üretilir. Optimum verimlilik makine ve parça üretimi ile uğraşan her seviyedeki insan, bu tezgahlar üzerinde yapılabilecek farklı işlemleri ve farklı takım tezgahları hakkında gerekli bilgiye sebep olmalıdır. Bu tezgahlar farkı işleme prensipleri, aygıtları, bağlama elemanları ile uyumlu olmalı ve bitirme işlemlerinde kullanılabilmelidirler. Takım tezgahları ve makineler faklı şeylerdir. Torna tezgahı, freze tezgahı, vargel tezgahı, planya tezgahı, alet bileme tezgahı vb. bunların hepsi takım tezgahlarıdır. Dikiş makinesi ise birtakım tezgahı değil bir makinedir. Bu nedenle takım tezgahlarını tanımını bilmekte yarar vardır. Takım tezgahlarını tanımlamak için pek çok tanımlamalar yapılmış fakat bunların hepsi ihtilaflıdır. En uygun olarak kabul edilen tanım şöyle yapılabilir: bir takım tezgahı, takım ve iş parçasını tutan, bağlayan farklı şekil ve ölçülerde parça üretmek için değişik talaş kaldırma işlemleri yapmak için hem kesici takım hem de iş parçasını aynı anda yönlendirebilen ve kılavuzluk yapabilen, güç ile tahrik edilen bir tezgah tır. Her metal işleme makinesi, sadece malzeme kaldırdığı için, bir takım tezgahı olarak adlandırılmaz. Dövme çekiçleri, çekme kalıpları, çekme presleri, haddeleme makinesi gibi takım tezgahları değildir. 4.2. Çalışma Prensipleri Bir talaşlı imalat atölyesinde değişik talaş kaldırma işlemi yapan takım tezgahları bulunsa da talaş kaldırma prensipleri genellikle aynıdır. Bunlar şöyle özetlenebilir: Takım malzemesinin işlenecek malzemeden daha sert olması gerekir, Kesici takımın uygun konumlamada rijit şekilde tespit edilmesi ve kesme işlemi esnasında takıma etkiyen aşırı basınca dayanabilmesi, Optimum kesme etkisinin ortaya çıkması için iş ve takım arasında bağıl hareketin olması, Yeterli kesici takım ömrü ile maksimum kesme etkisi sağlayan belli bir geometriye sahip olmasıdır. Bir talaş kaldırma işlemi sırasında takım ve iş parçası arasında bağıl hareket meydana gelir. Temel olarak, iş parçası ve takım arasındaki bağıl hareket, bütün takım tezgahlarının da faklıdır. Bu temel fark; takım tezgahlarının, iş parçası ve takımların tasarımında da farklılık gerektirir. İş parçası ve takımlarını hareketine bağlı olarak değişik kesme işlemleri iki kategoriye ayrılabilir. Bunlar; a) Üretme b) Şekillendirme şeklindedir. Üretme, istenilen şekli elde etmek için birbirine göre hareket eden iş veya takım ile talaş kaldırma işlemidir. Bu sistemde, iş parçasının şekli takım şekline benzemez. Takım veya işin hareketi üretimin esasını oluşturur. Fakat istenilen şekildeki parçanın üretiminde, kesici takım şekli herhangi bir rol oynamaz. Dişli üretiminde ise dişli modül freze tipindeki kesicilerle yapılır. Şekillendirmede, takım veya iş parçasının her biri, birbirine doğru hareket eder ve takım şekline göre yüzey üretilir. Bu tür işlemede, şekli önceden meydana getirilen kesici takım ile belirli şekilli parçaların üretimi mümkün olur ve (a) üretim işleminde olduğu gibi sadece bağıl hareket yoktur. 60o profile sahip bir vida kalemi ile diş açma veya freze modülü bir şekil oluşturma işlemidir. 4.3. Talaş Kaldırma İşlemleri Talaş kaldırma işlemleri, genel olarak, tornalama, delme ve çelik büyütme, frezeleme, vargelleme/planyalama, testere ile kesme, taşlama, ve tığ çekme olarak 7 ana grupta toplanabilir. Bütün bu talaş kaldırma işlemleri, ve bu işlemlerde kesme parametreleri olarak adlandırılan kesme hızı, ilerleme miktarı ve talaş derinliği kısaca açıklanmıştır.
4.3.1. Tornalama İşlemi Bu temel işlem, imalat sanayinde talaş kaldırma için pratik uygulamalarda ve deneysel çalışmalarda çok genel kullanılan bir metottur. Bu işlemde kesme hareketi, dönen iş parçası üzerinden sabit konumda bağlanan takımın ilerleme hareketi ile gerçekleşen talaş kaldırma işlemidir. İş parçası torna tezgahının aynasına bağlanır (ayna parçanın durumuna göre 3 veya 4 ayaklı veya düz ve mengeneli ayna olabilir) ve istenilen devirde döndürülür. Ayna da fener miline bağlanmıştır ve fener mili ise dişli kutusu aracılığıyla tahrik edilmektedir. İş parçası işlemek için kullanılan kesici takım çok önemli bir eleman olup kater üzerinde rijit şekilde tespit edilir. İş parçası ekseni boyunca sabit bir ilerleme miktarı ile hareket ederek silindirik veya daha karmaşık profil yüzeyden talaş kaldırılır. Tornalama işlemi, üniversal torna, rovelver torna, nümerik kontrollü (NC) torna veya bilgisayar kontrollü sayısal denetimli (CNC) torna tezgahlarında yapılabilir. Şekil-1 de üniversal bir torna tezgahı ve bazı önemli elemanlar gösterilmiştir. Bunların başlıcaları şöyle özetlenebilir: Gövde içinde fener mili hız kutusu, ana mili, talaş mili, gezer punta, kayıt ve kızak, araba, ayna, norton kutusu, kumanda kolu, motor vb. elemanlardır. Tezgah motorundan alınan dönme hareketi hız kutusunda bulunan dişliler aracılığıyla ana mile veya talaş miline buradan da buna bağlı olan ayna ve parçaya ulaşır. İlerleme hareketi ise yine hız kutusundan alınan dönme hareketi, talaş mili aracılığıyla arabaya iletilir. Araba üzerinde bulunan kremayer dişli mekanizması dönme hızını ilerleme hareketine çevirir. Araba kayıt ve kızaklar üzerinde bulunduğundan araba üzerinde takım tutucu kater ve araba hız kutusu mevcuttur. Ayrıca araba üzerinde hem enine hem boyuna ilerleme hareketleri, kızaklar üzerinde kayma ile sağlanır. Tezgahta iş parçası ise değişik şekildeki iş durumuna göre, aynaya veya iki punta arasında olmak üzere tespit edilebilir. Kesici takım ise araba üzerinde bulunan kalemlik veya katerlik adı verilen tertibata bağlanır. Katerlik, tek takım veya 4 takımı bağlayacak şekilde olabilir. Böylece farklı operasyonlar birbiri ardı sıra gerçekleştirilebilir. Temel talaş kaldırma işleminin daha kolay anlaşılmasını sağlamak için, bu farklı operasyonlar arasında kısaca durulacaktır. Tornalama işleminde farklı operasyonlar olarak, iç ve dış silindirik yüzeyler, konik yüzeyler, alın yüzeylerin işlenmesi profilli yüzeyler, vida açma, kanal açma ve parça kesme işlemleri yapılabilir. Boyuna tornalama işleminde kesici takım iş parçasına paralel olarak sabit bir ilerleme ile ilerleyerek kesme yaparken konik tornalamada kesici takım iş parçasının eksenine belirli açıda ilerleme hareketi yaparak talaş kaldırma işlemi yapılır. Alın tornalama işleminde şekil-2 (a) da gösterildiği gibi kesici takım dönen iş parçası eksenine dik olarak ilerleme hareketi ile kesme işlemini gerçekleştirir. Benzer işlem kanal açma işleminde içinde kullanılır. Vida açma işleminde ise istenilen profile göre hazırlanmış kesici takım ile belirli derinlikte ve adıma uygun ilerleme miktarı ile parça üzerinden talaş kaldırılır. Ancak vida açma işleminde istenilen adımda ilerlemeyi sağlamak için hız kutusundan arabaya hareket iletimi ana mili aracılığıyla gerçekleşeceğinden, ana milin irtibatlı olması gerekmektedir. Bu nedenle de gerekli dişli çarkların seçiminin yapılması ve donatımın sağlanmasını gerektirir. Profil oluşturma işleminde ise yine istenilen profilde takım hazırlanarak iş parçası eksenine dik yönde ilerleme hareketi verilerek sağlanır. Delik delme işlemi de matkap tezgahında matkapta olduğu gibi tornada da gerçekleştirilebilir. Özellikle daha büyük ve tolerans gerektiren hassas deliklerin işlenmesi hem matkap kullanılarak hem de delik kateri aracılığıyla daha iyi şekilde yapılmaktadır. Rayba çekme işlemi de delinmiş deliklerin yüzey kalitesini daha da iyileştirmek için yaygın olarak kullanılan bir işlemdir. Yukarıda açıklanan ve torna tezgahında yapılabilen temel işlemler şekil-2 de gösterilmiştir. Bunların başlıcaları; alın silindirik, konik, kanal açma, vida çekme, profil oluşturma, delik delme, delik büyütme ve rayba çekme işlemi şeklinde özetlenebilir. Her çeşit malzeme işlenebilmekle beraber birim hacimde iş parçasının ağırlığı ve çapı, tornalanacak parçanın ölçüsünü sınırlayabilir. Kesici takım malzemesi ve takım geometrisi; kesme hızı, ilerleme miktarı ve talaş derinliği gibi kesme parametrelerinin belirlenmesinden önce seçilmelidir. Yukarıda açıklanan bütün talaş kaldırma işlemlerinde uygulanan temel parametrelerin anlamları şekil üzerinde gösterilerek açıklanmıştır.
Comments