Chapter 22: Tornalama ve Delik Açma. DeGarmo s Materials and Processes in Manufacturing

Transkript

1 Chapter 22: Tornalama ve Delik Açma DeGarmo s Materials and Processes in Manufacturing

2 22.1 Giriş Tornalama, dışı silindirik ve konik yüzeylere sahip parça işleme sürecidir. Delik açma, işleme sonucunda parçanın içinde silindirik veya konik yüzey oluşturan bir çeşit tornalama işlemidir. Tornalama ve delik delme işlemleri, dönen bir iş parçasının etrafında hareket eden tek bir takımla, torna tezgahlarında gerçekleştirilir.

3 Standart Torna

4 Temel Tornalama İşlemleri ŞEKİL 22-3 Temel torna tezgahları, çalışma parçasını döndürür ve tornalama işlemi için kesme takımını, eksene paralel veya farklı işlemler için dik olarak hareket ettirir (besler). Besleme yönüne ve dönen çalışma parçasının hangi kısmının işlendiğine göre yapılan işlemler farklı isimler alır. Kesik çizgili oklar, takımın çalışma parçasına göre yaptığı göreceli besleme hareketini göstermektedir. (Courtesy J T. Black)

5 22.2 Tornalama, Delik İşleme ve Alın Tornalamanın Temelleri Tornalama işlemi, çoğunluğu torna tezgahlarında yapılan çalışmalardan oluşmaktadır. İki kategoride özetlenebilir: Kaba işleme: Büyük paso derinliği ve düşük hızlar kullanılarak, büyük miktarda malzeme kaldırmak için kullanılır. Malzeme işlemek için daha az zaman ihtiyaç duyulmasına karşın boyutsal hassasiyet ve yüzey kalitesi yitirilir. Son işleme: Küçük paso derinliğiyle istenilen yüzey kalitesine için uygun hızla yapılan işlemdir. Pürüzsüz bir yüzey oluşturmak için genelde bir veya iki pasoya ihtiyaç duyulur.

6 Tornalama İşleminde Hesaplamalar Şekil 22-2 Temel tornalama işlemi torna tezgahlarında gerçekleşir. Kesikli oklar takımın besleme hareketini göstermektedir. Paso derinliği D 1 D d = 2 2 Torna rpm N s 12V = π D 1 Kesme zamanı T m = L + A f N r s

7 Tornalama İşleminde Hesaplamalar Şekil 22-2 Temel tornalama işlemi torna tezgahlarında gerçekleşir. Kesikli oklar takımın besleme hareketini göstermektedir. Metal Kaldırma Oranı, MRR MRR = hacim zaman = 2 2 ( πd D ) 1 π 4L / 2 f r N s L Alternatif formül MRR 12Vf d r in. 3 / dk.

8 Delik İşlemede Hesaplamalar Şekil 22-5 Alın tornalamada, delik işlemede ve kesmede temel hareketler. Kesme Zamanı T m = L + A f N r s N s 12V = π D 1 Burada D 1 oluşan delik çapı, A ise pay uzunluğudur. Malzeme Kaldırma Oranı MRR = 2 L( πd1 πd L / f r N s 2 2 ) / 4 veya MRR 12Vf r d

9 Alın Tornalamada Hesaplamalar Şekil 22-5 Alın tornalamada, delik işlemede ve kesmede temel hareketler. Kesme zamanı T m = L + A f N r s = D1 / 2 + A f N r s Malzeme kaldırma oranı 2 D df 1 r N s 3 MRR = π = 6Vf d in. /. 4L dk r

10 Delik İşleme, Alın Tornalama ve Kesme İşlemlerinde Delik işlemede, alın tornalamada ve kesme işlemlerinde hız, besleme ve paso derinliği daha azdır. Bunun nedeni takımların desteklenmeyen kısımlarının uzun olmasıdır. Takımlar için temel sehim hesabı: E = Elastisite modülü E = Elastisite modülü I = Takım kesit alanının atalet momenti P=F c =Uygulanan yük veya kesme kuvveti I=πD 12 /64 Katı silindirik çubuk I=π(D 14 -D 24 )/64 İçi boş silindirik çubuk D 1 = Çubuğun dış çapı D 2 = Çubuğun iç çapı

11 22.3 Torna Tasarımı ve Terminolojisi Torna temel bileşenleri: Yatak Kafa Punta Titreşimi önlemek için kır dökme demir Fener mili Aktarma Tahrik motoru Eksen boyunca sabitlenebilinir. Enine sabitlenebilinir. Yuva ( kesici takımlar) Şekil 22-8 Standart tornanın şematik gösterimi

12 22.3 Torna Tasarımı ve Terminolojisi Torna temel bileşenleri : Vites kutusu Araba. Kızaklar Ana vida ile güç aktarma organı Kalemlikleri (takım tutucuları)taşır. Kesici takımın boyuna ve enine hareket etmesine sağlar. Araba ve puntanın hassas biçimde yönlendirilmesini sağlar. Şekil 22-8 Standart tornanın şematik gösterimi

13 Torna Çesitleri Hız tornaları Kafa, punta ve basit takım tutucularından 3-4 hızlı Yüksek fener mili hızları Ağaç tornalama, metal parlatma ve metal sıvama gibi hafif işler için. Üniversal torna tezgahları En yaygın türdür. Düşük güçten yüksek güç kullanılan değişik tasarımlar vardır. Çok çeşitli boylarda olabilir. (en fazla 60ft uzunluğunda)

14 Torna Çeşitleri Masa tipi torna tezgahı Daha hassas olan özelleşmiş tornalardır. Daha geniş hız aralıklarına ve beslemeye sahiptir. Takım ve kalıp üretilmesi için daha uygundur. Küçük parçalar işlenir. Revolver torna tezgahı Takım tutucu üzerindeki revolver dönerek çeşitli takımları uygun konuma getirir Capstan tekerliği çalışma parçasından uzaklaştırır ve sıradaki takımı konumlandırır. Bir tezgahta çok sayıda takım monte edilir. Bir tezgahla bir parçanının üretimi başarılı bir şekilde tamamlanır.

15 Torna Çeşitleri, Revolver torna tezgahı Şekil Koç ve eyer tipi revolver tornalar.

16 22.4 Tornalardaki Kesici Takımlar Takımlar, kesme yüzeyi ve desteklerden oluşur. Kesme yüzeyi, destekle aynı malzemeden olabilir ya da ayrı bir uç şeklinde olabilir. Destek malzemeleri, kesme sırasında takımdaki sehimi önlemek için rijit ve yeterince güçlü olmalıdır. Kesici malzemeler, genellikle karbürler, karbür kaplamalar, seramik, veya yüksek karbonlu çeliklerlerdir. Maliyeti azaltma ve destekleri tekrar kullanmak için değişen uçlar kullanılır.

17 Kalemler Şekil Çeşitli kalem türleri: (a) Sağ kaba talaş kalemi, (b) alınlama, (c) kanal ve kesme, (d) Delik işleme, (e) vida kalemleri. (Courtesy of Armstrong Brothers Tool Company.)

18 Seri Takım Değiştiricileri Takımları değiştirmek için harcanan zaman manüel olarak yapılan tornalama işlemlerinin yaklaşık %50 sini oluşturur. Seri takım değiştiricileri, takımların değiştirilme zamanını azaltarak üretimi artırırlar.

19 Aynalar Torna aynaları, çalışma parçasını tutarak dönme hareketini tahrik motorundan çalışma parçasına aktaran ayarlanabilinen mekanik mengenelerdir. İki temel çeşidi vardır: Üç çeneli kendiliğinden merkezleyen aynalar Silindirik ve altıgen iş parçalarını bağlamak için kullanılır. Bağımsız dört çeneli aynalar(chucks) Her çene bağımsız hareket eder. Çeşitli şekildeki iş parçalarını bağlamak için kullanılır.

20 Aynalar Şekil Ayna üzerindeki çeneler Şekil Hidrolik tahrikli aynalar

21 Pensler Pensler, standart boyutlardaki silindirik parçaları tutmak için kullanılır. Silindirik parçaları bağlamak için kullanılan en hassas yöntemdir. Kaçıklık inch ten azdır. İş parçası, pensten inch daha büyük oveya inch daha küçük olmamalıdır. Pürüzsüz yüzeyli iş parçalarında kullanılır. ( Soğuk işlemiş, ekstrüzyon, daha önce talaş kaldırılmış)

22 Özet Torna tezgahları tornalama, delik işleme, delik delme ve alın tornalama işlemleri için kullanılır. Torna, genellikle çalışma parçasını dönen bir aynada tutar. Diğer uçta çalışma parçası merkezlenerek puntaya bağlanır. Uygulamaya ve üretim miktarına bağlı olarak çok çeşitli torna türleri ve takım türleri mevcuttur.