TALAŞLI İMALAT USULLERİ

1 TALAŞLI İMALAT USULLERİ Prof. Dr. Süleyman YALDIZ Selçuk Üniversitesi Teknoloji Fakültesi

2 Temel bir şekillendirme yöntemi olan taşlama işlemi, bazı imalatçılar tarafından talaşlı imalat yöntemi sayılmayıp, yüzey iyileştirme işlemleri (honlama, lepleme ezerek yüzey iyileştirme) arasında saymaktadır. Bunun nedeni taşlama işleminde kaldırılan talaşın az olmasıdır. Taşlama işlemi yakın zamana kadar imalatta son işlem olarak kabul edilmekteydi. Ancak kesici takım teknolojisindeki olağanüstü gelişmeler sayesinde ısıl işlem görmüş paçalar, taşlama işlemine ihtiyacı ortadan kaldıracak şekilde talaş kaldırılarak imal edilebilmektedir. 45 Rc üstü sertleştirilmiş parçalar (özellikle 58-68 Rc) CBN (Cubic Boron Nitrür), Sermet veya Seramik takımlarla tornalama işlemi yapıldığında modern takım tezgahlarının doğal hareket kabiliyeti ile 3 mikron hassasiyetine kadar kompleks formlar ve konturlar üretme ve oluşturma kabiliyetine sahiptir.

3 Taşlama işlemi belirli geometrik formlarda imal edilmiş ve zımpara taşı olarak bilinen aşındırıcı takımlarla yapılan bir talaş kaldırma işlemidir. Zımpara taşları öğütme yöntemiyle üretilen aşındırıcı tanelerin bir bağlayıcı ile karıştırılarak kalıplanması ve sıkıştırılmasına müteakip bağlayıcının erime sıcaklığında fırınlanmasıyla imal edilirler. İmal edilen zımpara taşları çatlak testine tabi tutulduktan sonra statik veya dinamik olarak dengelenerek bilenir ve kullanıma hazır hale getirilir.

4 Taşlama işleminde talaş kaldırma aşındırıcı taş ile iş parçası arasındaki sürtünme sayesinde gerçekleşir. Taşlama sırasında aşındırıcı tanecikler körlendiğinde kendiliğinden dökülerek yeni kesici taneciklerin ortaya çıkmasına imkan sağlamalıdır. Bu durum aşındırıcı tanecikleri bağlayan malzemenin tutma kabiliyetiyle ilgilidir. Bir zımpara taşının sertliğini bağlayıcı malzeme tayin eder. Birleştirme maddesi ne kadar kuvvetli bağlama özelliğine sahipse zımpara taşı o nispette serttir tersine o nispette yumuşaktır.

5 Prensip olarak sert malzemeleri taşlamada yumuşak birleştirmeli zımpara taşları, yumuşak malzemeleri taşlamada ise sert birleştirmeli zımpara taşları kullanılır. Zımpara Taşlarının Çeşitleri Doğal elmas : Sertliği 10 mohs olan Elmas 3547 0 C ergir. Bu yüzden doğada bulunan tüm elementleri çizebilir. Bor-Karbür : Sertliği CBN ve Elmastan daha düşüktür. 2447 0 C ergir. Doğal korund : Sertliği 9 mohs olan Al 2 O 3 2072 0 C ergir. Kuvars : Sertliği 7 mohs olan SiO 2 1785 0 C ergir.

6 Silisyum Karbür: Yeşil Silisyum Karbür özellikle çok kırılgan olup sertliği 9.5 mohs olan bir aşındırıcıdır. Çarpma ve darbelere karşı duyarlıdır. Başlıca sert metal ve seramik gibi malzemelerin, cam ve aside dayanıklı östenitik çeliklerin işlenmesinde kullanılır. Siyah Silisyum Karbür: çok sert fakat yeşil Silisyum Karbür e nazaran daha az kırılgandır. Sertliği yaklaşık 9,5 mohs tur. Düşük çekme mukavemetine sahip metal ve metal dışı malzemeler ile gri döküm, küresel grafitli döküm, soğuk dökme demir, pirinç, bronz, alüminyum, organik mineraller ve seramik malzemelerin işlenmesinde kullanılır.

7 Birleştirme Elemanları Zımpara taşlarını oluşturan aşındırıcı taneleri bir arada tutabilmek için birleştirme aracına ihtiyaç vardır. Birleştirme elemanları iki ana gruba ayrılır: Organik Birleştirme Elemanları Bakalit Birleştirme (B-Ba): Temel maddesi suni reçinedir ve içerisine sertleşebilen fenol formaldahitten belli oranda ilave edildikten sonra aşındırıcı tanelerle karıştırılır. Karışım kalıplanarak fırınlarında kurutulur. Bakalit birleştirmeli taşlar HSS kesici takımların bilenmesinde kullanılır. Kauçuk Birleştirme (R): Kauçuk ve kükürt aşındırıcı tanelerle karıştırılır. Elde edilen karışım kalıplanır ve 165 C civarında pişirilir. Çevresel hızı yüksek ve esneme kabiliyeti fazla olan taşlar kesme işlemlerinde kullanılır. Ayrıca yüksek kalite ve bitirme tamlığı istenen parçaların ıslak olarak taşlanmasında kullanılır. Şellak Birleştirme (E): Birleştirme elemanının temel maddesini doğal reçinedir. Aşındırıcı tanelerle şellak kızgın buharla ısınan kazanlar içerisinde karıştırılıp kalıplanır. Bu zımpara taşları ile sertleştirilmiş çelikler ve vidalar taşlanır ve kesici aletlerle ince dişli testereler bilenir.

8 İnorganik Birleştirme Elemanları Seramik Birleştirme Elemanı (V): Birleştirme elemanının temel maddesini feldspat ve kildir. Aşındırıcı ve birleştirme elemanları, nemlendirilip karıştırılarak istenilen ölçü ve biçimlerde kalıplanır ve fırınlarda bir kaç gün pişirilir. Pişirme işlemi sona eren taşlar yine aynı fırınlarda soğutulur. Seramik en iyi birleştirme elemanı olarak bilinir. Silikat Birleştirme Elemanı (S-Si) Temel maddesi soda silikatıdır. Aşındırıcı tanelerle soda silikatı karıştırılıp kalıplanır ve yüksek basınçta preslenerek pişirilir. Aşırı sıcaklığa dayanıklı olmayan silikat birleştirmeli taşlarla genellikle ıslak taşlama yapılmaktadır. Kuru olarak da kesici aletlerin bilenmesinde ve ince parçaların taşlanmasında kullanılır. Oksi-Klorit (Magnezit) Birleştirme Elemanı (O-Mg): Temel maddesi magnezyum oksit ve magnezyum klorittir. Magnezit ile aşındırıcı taneler karıştırılır ve kalıplanarak preslenir. Oda sıcaklığında kurutulur. Bu taşlar, nem ve rutubetten korunarak kullanılır.

9 Zımpara taşlarının tane boyutu Taşı tanımlayan etiket üzerindeki küçük sayılar kaba taneli taşları büyük sayılar ince taneli taşları temsil eder. Yumuşak, sünek, lifli malzemelerin yüksek taşlama basıncı, büyük talaş hacmi, geniş temas alanı ve kaba taşlanması için iri taneli zımpara taşları kullanılır. Küçük ve dar köşelere sahip sert ve kırılgan malzemeleri pürüzsüz olarak küçük temas alanı kullanarak taşlamak için daha ince taneli taşlar kullanılır.

10 Zımpara taşlarının sertliği Aşındırıcı tanecikleri birbirine bağlayan elemanın tutma kabiliyeti o taşın sertliğini ifade eder. A harfinden başlayarak alfabenin ilk harfleri yumuşak taşları temsil ederken son harfleri sert taşları temsil eder.

11 Zımpara taşlarının yapısı Bir taşın yapısı (tane aralığı) 0-14 e kadar olan sayılarla ifade edilir. Sıfır (0) en sık dokuyu temsil ederken 14 sayısı en gözenekli dokuyu temsil eder. Taşın yapısı, taşlanacak malzemeye, kaldırılacak talaş miktarına, doğruluğa ve yüzey bitirme kalitesine bağlı olarak değişir. D M W

12 Standart zımpara taşı tipleri Zımpara taşları standart şekillerde üretilebilir veya farklı uygulama gereksinimlerine göre özelleştirilebilir. Bazı standart zımpara taşı tipleri:

13 Standart zımpara taşı tipleri 1, 5 ve 7 numaralı taş tipleri silindirik iç-dış yüzey taşlama, alet bileme ve elle taşlama için standart taşlardır. 5 ve 7 numaralı taşlardaki faturalar montaj flanşları içindir. 2 numaralı silindirik taş hem yatay hem de dikey taşlama tezgahlarında yüzey taşlama işlemlerinde kullanılır.

14 Standart zımpara taşı tipleri

15 Standart zımpara taşı tipleri 6 numaralı düz çanak taş öncelikle yatay veya dikey milli taşlama tezgahlarında yüzey taşlama için kullanılır. Aynı zamanda elle taşlama için kullanılır. 11 numaralı konik çanak taşlar taşlama ve kesme işlerinde kullanılır. Düz ya da eğimli yüzeyli olarak bulunur. 12 numaralı tabak şekilli taş ince kenarları sayesinde dar yüzeyleri taşlamaya imkan sağlar. 13 numaralı tabak şekilli taş testere dişlerini yeniden keskinleştirmede kullanılan bir taştır.

16 Zımpara taşlarının tezgaha bağlanması Zımpara taşları güvenli bir şekilde tezgaha bağlanmalıdır. Bu taşın geometrisine uygun flanş ve diğer bağlantı elemanlarıyla sağlanır.

17 Zımpara taşlarının dengelenmesi Zımpara taşları taşlama tezgahında dinamik dengeleme aksamı yoksa dengeleme sehpasında dengelenir. Dengeleme sehpası

18 Zımpara taşlarının dengelenmesi Statik dengeleme Dengeleme sehpası pleyt üzerine konularak bir su terazisi ile yatay düzleme paralel ayarlanır. Tüm dengeleme elemanları çıkartılır. Taş dengeleme sehpasına konularak serbest bırakılır. Taşın en ağır noktası altta durur. 1 numaralı ağırlık tam karşı noktaya monte edilir ve sabitlenir Diğer iki ağırlığı (2 ve 3) simetrik olarak yaklaşık 120 dağıtılır. Taş 90 döndürülür ve serbest bırakılır. 1 numaralı ağırlık alt konumda durursa, diğer iki ağırlık simetrik olarak 1 numaraya bir miktar yaklaştırılır veya uzaklaştırılır.

19 Zımpara taşlarının bilenmesi Zımpara taşı gözeneklerinin dolması veya aşındırıcı tanelerin taş bünyesinden kalarak körlenmesi sonucu etkili talaş kaldırma özelliğini kaybeder. Taşa yeniden talaş kaldırabilme özelliğinin kazandırılması için bileme işleminin yapılması gerekir. Zımpara taşları el takımlarıyla veya tezgah üzerinde bulunan bileme takımıyla bilenir. CNC taşlama tezgahlarında otomatik bileme sistemleri vardır. Bileme işlemi için kullanılan aparat tezgah üzerine sabitlenir. Sonra taşın çevresinden talaş kaldırılarak bileme işlemi yapılır.

20 Zımpara taşlarının bilenmesi Elle taş bileme tapaçları Elle taş bileme elmasları

21 Zımpara taşlarının bilenmesi

22 Zımpara taşlarının bilenmesi Yatay taşlama tezgahı taşının bilenmesi

23 Düzlem taşlama tezgahı İş parçalarının düzlem yüzeylerinin taşlanmasında kullanılan tezgahlardır. Yatay veya Düşey Milli olabilirler. Yatay Milli Düzlem Taşlama Tezgahları Bu tip tezgâhlarda taş mili yatay konumdadır. Bu yüzden zımpara taşı çevresinden kesme yapar. Kesme işlemi iş parçasının bağlı olduğu tezgah tablasının sağa-sola hareketiyle, enine ilerleme ve talaş derinliği de taş başlığından verilir. Taş başlığının aşağı ve yukarı hareket hassasiyeti 0,01 mm dir. Tezgâh tablası hidrolik sistemle tam veya yarı otomatik olarak çalışır. Yatay milli düzlem taşlama tezgâhları ile küçük boyutlu ve hassas parçalar taşlanır. Ayrıca düz kanallar ve benzeri oluklar da bu tezgâhlarda taşlanır.

24 Düzlem taşlama tezgahı Düzlem taşlama tezgahlarında tabla hareketi hidrolik olup iş parçası bağlama; mengeneler, iş bağlama kalıpları ve mıknatıslı tablalarla yapılır.

25 Düşey milli düzlem taşlama tezgahı Bu tip taşlama tezgâhlarında taş mili düşey konumdadır. Bu yüzden zımpara taşı alından kesme yapar. Özellikle büyük boyutlu, hacimli ve ağır iş parçalarının kaba olarak taşlanmasında kullanılır. Düşey milli taşlama tezgahlarında kesme, enine ilerleme ve talaş verme işlemleri yatay milli taşlama tezgahlarında olduğu gibidir. Bu tezgahların dairesel kesitli parçaların alın yüzeylerini taşlamak üzere kullanılanları da vardır.

26 Düşey milli düzlem taşlama tezgahı

27 Silindirik taşlama tezgahı Silindirik iç (delik) ve dış yüzeyleri silindirik veya konik olarak taşlayan tezgahtır. Delik taşlama özel delik taşlama aparatıyla yapılır. Silindirik taşlama tezgahlarında iş parçaları, ayna, aynapunta arasında ve iki punta arasında olmak üzere üç farklı şekilde bağlanarak taşlanırlar. Çok uzun olan iş parçaları yataklarla da desteklenir. Başlıca silindirik taşlama işlemleri silindirik dış çap taşlama, konik dış çap taşlama, delik taşlama, dalma taşlama, profil taşlama, krank ve kam taşlama ve dişli taşlama olarak sınıflandırılır.

28 Silindirik taşlama tezgahı

29 Delik taşlama

30 Puntasız taşlama

31 Puntasız taşlama Puntasız taşlamada iş parçası bağlanmadan, bir sevk kızağı üzerinde, iki taş arasından geçirilerek taşlanır. İş parçası kesici taştan aldığı hızla dönerken aynı zamanda sevk taşının etkisiyle bir vida gibi boyuna ilerleme yapar. Esas taşlama işlemini taşlama taşı yapar. Kesici taş, taşlama anında işe temas eder etmez işi döndürmeye başlar. Aynı zamanda işi hem sevk kızağına hem de sevk taşına bastırır. Sevk taşının görevi, frenlemek suretiyle işin dönüş hızını azaltıp işi ilerletmektir. Bu nedenle hızı çok düşüktür. Düşük devirlerde ince taşlama, yüksek devirlerde kaba taşlamalar yapılır.

32 Puntasız taşlama İşin İlerleme Hareketi İşin ilerleme hareketi için sevk taşına bir açı verilir. Bu açı büyüdükçe işin ilerleme hızı artar. Taşı bileme aparatına aynı açı verilerek sevk taşı bilenir. Taşlama sırasında sevk taşının tüm yüzeyi işe temas eder. Sevk taşı iş parçasını bu açı sayesinde bir vida gibi ilerletir. Tezgâha bağlı olarak her çaptaki işin taşlanabilmesi için sevk taşı iki devirli (20-36 dev/dk.) olarak yapılır. Bu suretle hem kaba hem de hassas ve ince taşlama işlemleri yapılır. Çapı 6 mm ye kadar olan çubuklar taşlanırken iş ekseni taş ekseninden yaklaşık 3 mm altında ayarlanmalıdır. Bu konumda iş parçası taşlanırken sıçrama yapamaz.

33 TAŞLAMA -https://www.muhendisbeyinler.net/forum/dosyalar/taslama1-pdf.807/ FUNDAMENTALS OF HARD TURNING- http://cdn2.hubspot.net/hub/139128/file-17761415- pdf/docs/gos_wp_hardturning_f.pdf4 http://www.grinding.co.kr/sitefiles/general_catalog_en.pdf http://www.master-abrasives.co.uk/downloads/content/master%20grinding%20wheels.pdf file:///c:/users/lenovo/downloads/flange-mounting_balancing_en%20(1).pdf