TAKIM TEZGAHLARI BÖLÜM 4 VARGEL TEZGAHLARI, ÇALIŞMA PRENSİPLERİ, VARGELLEME İŞLEMLERİ, GÜVENLİK ÖNLEMLERİ. Öğr.Gör.Dr. Ömer ERKAN

Transkript

1 TAKIM TEZGAHLARI BÖLÜM 4 VARGEL TEZGAHLARI, ÇALIŞMA PRENSİPLERİ, VARGELLEME İŞLEMLERİ, GÜVENLİK ÖNLEMLERİ Öğr.Gör.Dr. Ömer ERKAN

2 2 VARGEL TEZGAHI Talaş kaldırarak iş parçalarının düzlem, eğik ve profilli yüzeylerin boylamasına işlemeye yarayan üretim makineleridir.

3 3 Yapılan bazı işler a. Düzlem yüzey b. Açılı yüzey c. Çeşitli kanallar d. Kavisli yüzeyler

4 4

5 5 Vargel Çeşitleri (Çalışma konumuna göre) 1. Yatay Vargel 2. Düşey Vargel Yatay vargeller en fazla 1200 mm iş işleyebilecek şekilde dizayn edilir. Daha uzun işler için planya tezgahı kullanılır. Düşey vargelde kesici takım dikey eksende hareket eder.

6 6 Düşey Vargel Düşey vargelde kama kanalları, iç dişliler ve profilli göbekler açılır. Düşey vargellerde işlenebilecek iş boyu (kurs) daha küçüktür çünkü kulis sistemi yoktur. Kesici takımın iniş-çıkış hareketi bir eksantrik ile sağlanır.

7 7 Vargellerin Çalışma Biçimleri Hidrolik Mekanik

8 Vargelin hareketi bir elektrik motorundan sağlanır Motor mili üzerindeki bir dişli (hareket dişlisi) kulis dişlisini döndürür. Kulis dişlisinin göbeğinde, kırlangıç kuyruğu bir kanalda çalışmakta olan, bir prizmatik muyludan, kulis bir sallanma hareketi kazanır. Prizmatik muylu dışarıdan kumanda edilen bir ayar somunu ile kulis dişlisinden uzaklaştırılır veya yaklaştırılır. Kulis içinde hareket eden prizmatik muylunun, kulis dişlisi hızında, kanala sürterek hareket etmektedir. Gerek muylunun gerekse kulis yatağının sürtünmeden dolayı kısa sürede aşınmaması için bu kısmın sürekli olarak yağlanması gerekir. Muylunun devamlı yağlanması otomatik bir sistemle olur. Otomatik yağlama sisteminin bozulması, boruların tıkanması ve yağın bitmesi gibi yağlama yapılamadığı hallerde tezgah çalıştırmaya devam edilirse yatak muyluya sarar ve çalışmaz hale gelir. 8 Mekanik vargelin Çalışma Prensibi

9 9 Mekanik Vargel kurs ayarı Başlığın içinde kurs boyunu ayarlayan ve bşr ucu kurs başına mafsallı bir somun vardır. Bu somun kurs yerini değiştirme kolunun çevrilmesi ilehareket ettirilir. Böylece işin boyuna göre başlığın kurs yeri ayarlanır. Ayarlama işlemi bittikten sonra somun, üstteki kulisi sabitleştirme kolu ile sabitleştirilir. Bu kolun sıkılması önemlidir. Unutulmamalıdır. Prizmatik muylunun merkezden uzaklaşması ile vargelin kursu büyür. Merkeze yakınlaştırılması ile de küçülür.

10 10 Hidrolik Vargel Çalışma Prensibi Gövde içersinde yeterli seviyede yağ bulunur. Pompa yardımıyla depodan basılan akışkan yön kontrol valfine ulaşır. 4 yollu 2 konumlu olan valf (4/2) akışkanı iş kursu için silindire yönlendirir. Akışkanın pistonu itmesiyle iş kursu gerçekleşmiş olur. Geri dönüş borusundan dönen akışkan yine yön kontrol valfine gelerek depoya yönlendirilir. Bu sırada silindir pistonu ileri konumdadır. Pompanın akışkanı yeniden sisteme basmasıyla, yön kontrol valfi bu sefer ters istikameti akışa açarak boş kursun gerçekleşmesini sağlar. Bu çevrim talaş kaldırma işlemi boyunca devir daim eder. Kurs boyunu ayarlayabilmek için ayarlanabilen dayamalar kullanılır. Bu dayamaların arası ne kadar büyük olursa kurs boyu o kadar büyük seçilmiş olur.

11 11 Hidrolik Vargelin Avantajları Kesme hızı kurs boyunca değişkenlik göstermez, sabittir. Geri kurs hızlıdır, yağ yastıklama görevi gördüğü için herhangi bir etkiye maruz kalmaz. Sonsuz sayıda kesme hızı mevcut olup kolayca ayarlanabilir. Kesici takıma aşırı yük bindiğinde emniyet valfi devreye girer ve sistemde oluşan fazla basıncı normalize etmek için sistemden dışarıya yağ atar. Böylece tezgahın bileşenleri zarar görmez. Sistemde yağ dolaştığından ayrıca bir yağlamaya gerek duyulmaz.

12 12 Hidrolik Vargelin Dezavantajları Hidrolik vargelin kurulum maliyeti fazladır. Bileşenler pahalıdır. Karmaşık konstrüksiyona sahiptir. Yağ sızıntısı ve çevre kirliliği riski vardır.

13 Vargel Tezgahı Kinematiği 13

14 Vargel İlerleme Sistemi 14

15 15 Vargel ilerleme sistemi A eksantrik diski motordan bir dişli ile hareket almakta ve üzerindeki kanalda, diskin merkezine doğru ve merkezden dışarıya doğru ayarlanabilen bir muyluya hareket vermektedir. Eksantrik hareket eden muylu bu hareketini manivelalarla mandala (C) ileterek ona bir sallanma hareketi yaptırır. Vargel başlığının her çift kursunun bitiminde eksantrik diski (A) bir devir yapar Diskin her devirde mandal dişlisi (B) de mandal tırnağı (C) vasıtasıyla bir dişli veya ayarlanacak paso miktarına göre iki dişli kadar döndürülür. Mandal dişlisi (B), iş tablası miline (D) kamalı olduğundan iş tablasını hareket ettirir. İş tablasının bu enine hareketi, yani paso denilen yanal ilerlemesi, kesici takımın boş kursu tamamladığı anda olur. Yanal ilerlemenin az veya çok olması bunu etkilemez.

16 16 Vargel ilerleme sistemi Otomatik ilerleme sistemi iş tablasına iki yönde ilerleme hareketi verecek şekilde yapılmıştır. İş tablasının ters yöne ilerlemesi isteniyorsa şekilde görüldüğü gibi mandal yukarı çekilerek dişliden kurtarılır ve döndürülerek dişliye tekrar kavratılır. Bu durumda iş tablası bir önceki yönün tersine doğru harekete başlar. İş tablası elle ilerletilmek istenirse, mandal yukarı çekilerek dişliden kurtarılır ve 90 0 çevrilerek dişliye kavratılmadan bırakılır. Bundan sonra iş tablası kendisini hareket ettiren milin (D) elle çevrilmesi ile istene yönde hareket edebilir. Bu sistem açıkta çalışan bir sistemdir.daha modern vargellerde paso ayarı daha pratik yapılabilen kapalı sistemler de vardır.

17 Vargel İlerleme Sistemi 17

18 18 Vargelin Kısımları 1. Gövde 2. Başlık 3. İş tablası 4. Hareket sistemi

19 19 Gövde Vargelin gövdesi tezgahın iskeletini oluşturur ve diğer ana kısımlara yataklık yapar. Makine gövdesi çalışma anında diğer kısımlara gelecek olan kuvvetleri karşılayacak şekilde sağlam ve kaliteli döküm malzemeden yapılır.

20 20 Başlık Üzerine bağlanan kalem ile iş üzerinden talaş kaldıran kısım olup, hareket sistemi tarafından çalıştırılmaktadır. Başlık gövdenin üst kısmındaki kayıtlar üzerinde hareket eder. Kızakları endüksiyonla sertleştirilmiş ve raspalanmıştır.

21 21 İş tablası İş tablası vargelin gövdesine kayıt kızak sistemi ile bağlanmış olup, kumanda vidaları ile elle ve otomatik olarak yatay ve dikey şekilde hareket etmektedir. İş tablası çalışma esnasında meydana gelen baskının etkisi ile öne doğru esner. Bunu önlemek için tabla ön taraftan desteklenir. Destek ayarlanabilir şekilde yapılmış olduğundan tabla işin durumuna göre ayarlandıktan sonra cıvatalarla sıkılarak sabitleştirilir.

22 VARGELDE GÜVENLİK ÖNLEMLERİ 22

27 VARGELDE KURS VE HIZ AYARI 27

28 28 VARGELDE KURS AYARI Kesici takımın kesme yaptığı ileri gidiş hareketine dolu kurs, geri gelirken yapmış olduğu harekete boş kurs denir. 1 numaralı kol çevrilince konik dişliler vasıtasıyla 2 numaralı vida döner bu vidanın üzerindeki 3 numaralı somun hareket ederek kulis içindeki 4 numaralı prizmatik kulis muylusunu, kulis dişlisinin merkezine doğru yaklaştırır veya uzaklaştırır. Kulis muylusu (4), kulis dişlisi ile dönerken bulunduğu noktanın dişlinin merkezine olan uzaklığı kadar bir yarıçaplı daire oluşturur. Kulis muylusu daire şeklindeki bu yolu oluştururken, aynı zamanda kulisi (5) de beraberinde götürür. Ancak kulisin yatağı uzun bir kanal şeklinde olduğundan kulis muylu gibi dairesel hareket değil bir sallanma (sarkaç) hareketi yapar. Kulisin tabanı bir noktada mafsallı olduğundan sallanma hareketini üst taraf, yani vargel başlığına bağlanan kısım yapar.

29 29 VARGELDE KURS AYARI Kulis dişlisinin hareketi iyice incelenince, dişli bir devir yaptığında, kulis de bir ileri bir geri gelip gider. Kulis 6 ve 7 numaralı parçalarla vargel başlığına bağlanmış olduğundan kendisi gibi vargel başlığını da bir ileri bir geri götürüp getirecektir. Motor dişlisinin yapmış olduğu düzgün dairesel hareket bu basit sistemle düzgün doğrusal hareket dönüşmüştür. Kulis dişlisi 1 devir yani döndüğü zaman bu açının ancak alfa açısı işe dönüşmekte, beta açısı da dönüş açısı olmaktadır. Dolu kurs açısı (alfa), kulis dişlisi merkezinden kulise gelen doğrunun kulise tam dik olduğu anda başlar ve tam dik olduğu anda biter. Kulis hareketi daima bir üçgen alanı içinde olacağından dolu kurs açısı her zaman boş kurs açısından büyük olur. Bu yüzden başlık geri gelirken, keserkenki hızdan daha hızlı hareket etmektedir. Vargelin kursu işin boyuna göre 1 numaralı çevirme kolu ile yapılır. Kol sağa doğru çevrilince kurs büyür, sola doğru çevrilince kurs küçülür.

30 30 VARGELDE KURS AYARI Kurs işin işlenmeye başlandığı taraftan takriben 25 mm çıkıştan da mm olacak şekilde işin boyundan daha uzun ayarlanır. Bunun iki önemli faydası vardır. 1. Başlangıçta verilen boşluk kalemin işe daha güçlü dalmasını ve yanal ilerlemenin daha rahat verilmesini sağlar. 2. Kalem işten çıkmaya yaklaşırken aynı zamanda dönüş açısı başlangıç noktasına yaklaşmış olur. Bu durumda itme kuvveti zayıflar. Bu yüzden kesme olayı da yavaşlayacağından kalemin kırılma olasılığı fazla olur. Kursun uzun tutulması bu sakıncaları giderir.

31 31 KURS YERİNİN DEĞİŞTİRİLMESİ Vargelin kurs boyu ayarlandıktan sonra, hemen peşinden kurs yeri de değiştirilir. İşin bulunduğu yere göre kalemin ileri geri alınarak işi boydan boya işler konuma getirmek demektir. 7 nolu sıkma kolu gevşetilerek (A) mili döndürülür. Milin üzerindeki konik dişlinin çevirdiği vidalı mil, 6 numaralı somunu ileri geri hareket ettirir. Bu somun da kulisin başlık içindeki ucunu hareket ettirerek başlığın yeri değiştirilmiş olur. Bu ayardan sonra 7 numaralı kol iyice sıkılır.

32 32 VARGELDE KESME HIZI Kalemin bir dakikada iş üzerinden talaş kaldırarak metre cinsinden almış olduğu yoldur. V=L x n (m/dak) olarak ifade edilir. Kalem kulis dişlisinin bir devrinde biri iş kursu, diğeri de boş kurs olmak üzere iki kurs yaptığından, hesaplamada kurs boyunun 2 katı alınacaktır. Yani V=2 x L x n L= Kurs boyu (m) N= Kurs sayısı (dev/dak)

33 33 Örnek Problem 1 Ç 1040 malzemeden 300 mm boyunda bir iş parçası işlenecektir. Bunu için kaleme verilecek olan kesme hızı ve ilerleme ne seçilebilir? Kurs boyu L= L=340mm Ç 1040 malzeme için tablodan V=20 m/dak kesme hızı seçilir. Bu değere göre başlığın çift kurs sayısı hesaplanır. Kesme hızı 20 m/dak seçilince yanal ilerlemnin 1,8 mm olduğu dikkate alınmalıdır.

34 Kesme Hızı - İlerleme Tablosu 34

35 35 Çift kurs (devir) sayısının hesaplanması Çift kurs sayısı kulis dişlisinin dakikadaki devir sayısı demektir. Devir sayısı => olur. Kurs boyu mm ye çevrilirse olur.

36 36 Örnek problem 2 Ç 1030 malzemeden yapılmış bir kalıp altlığının 300 x 200 mm ölçülerindeki bir yüzeyinden HSS bir kalem ile 2 mm derinliğinde bir kaba talaş kaldırılacaktır. Bu iş için vargele verilecek çift kurs sayısı ne olmalıdır? 2 mm kesme derinliği tek pasoda alınabilir. Tablodan Ç 1030 malzeme ve 2 mm kesme derinliği için ilerleme 0,85 tir. Kesme hızı tablosundan ise 0,85 e en yakın değer olan 0,8 yanal ilerleme için V=26m/dak seçilir

37 Kesme derinliği ilerleme tablosu 37

39 39 Örnek Problem 2 (devam ediyor) Tablodan elde edilen değerlen formülde yerine koyulursa; L = = 340 mm Vargelde 38 devir yok ise en yakın değer tezgaha verilir.

40 40 VARGELDE ZAMAN HESABI Zaman hesabı yapılırken, işlenecek yüzeyin genişliği ile her çift kursta alınan kesme genişliği hesaba katılır. Bir işin vargelde yapılması için gerekli zaman;

41 41 Örnek Problem 3 Yapım resmi verilmiş iş parçasının ham ölçüleri resim üzerindeki gerçek ölçülerden 2 şer mm işleme paylı olarak kesilmiştir. Bu işin vargelde resme uygun niteliklerde işlenebilmesi için ne kadar zaman harcanacaktır?

42 42 Örnek Problem 3 (devam ediyor) 400 x 120 mm ölçüsündeki yüzeyler 2 şer mm paylı olduğundan bir yüzeye düşen kesme derinliği 1 mm dir. Tablodan 1 mm kesme derinliği için 1,30 mm yanal ilerleme seçilir. İstenen Yüzey pürüzlülüğü değeri için büyük bir ilerleme olduğundan yarısı alınır. 1,30/2 =0,65 0,65 (0,8 tablodaki) ilerleme ve 1 mm talaş derinliği için kesme hızı 26 m/dak seçilir. Kurs boyu L= = 440 mm Çift Kurs n= V x 1000/2L ==> 26 x 1000/2x440 = 29,54 d/dak bulunur.

43 Talaş derinliği ilerleme tablosu 43

45 45 PLANYA TEZGAHLARI Vargel tezgahına göre daha büyük ve sağlam tezgahlarıdır. Bu özelliklerinden dolayı daha ağır ve daha büyük parçaların işlenmesine olanak tanırlar.

46 46 PLANYA ÇEŞİTLERİ Tabla hareket mekanizmasına göre 1. Açık ve çapraz kayış kasnak sistemli 2. Geri dönüş motorlu 3. Hidrolik sistemli Sütun Yapısına göre 1. Tek sütunlu 2. Çift Sütunlu

47 47 Tabla Hareket Mekanizması (mekanik) Küçük planyalarda açık ve çapraz kayış kasnak tahrik mekanizması hızlı dönüşler için kullanılır.