6. DELME TEKNİĞİ Malzemeler üzerinde silindirik boşluklar oluşturma işlemine delme denir. Delmenin amacı, bağlantı elemanlarının takılması ve kavrama, mil ve aks türü makine elemanlarının yataklanması için boşluklar oluşturulmasıdır. Endüstride delme, üretim işlemlerinin her kademesinde kullanıldığından önemi büyüktür. 6.1 Delme Yöntemleri 6.1.1 El ve Kol Zımbalarıyla Delme İşlemi Delme işlemi esasen bir kesme işlemidir. El ve kol zımbaları insan gücüyle çalışan araçlardır. Genellikle ince parçalara delik delme işlemlerinde kullanılmaktadır (Şekil 6.1). Zımba ile delme işlemi, talaşsız bir delme işlemidir. El ve kol zımbaları silindirik bıçaklara sahiptir. Şekil 6.1 Zımba ile Delme Yöntemi 6.1.2 Matkap ile Delme Yöntemleri Matkap ile delme işlemi bir talaşlı üretim yöntemidir. Matkap tezgâhı milinin dönmesi ve buna bağlı mandrene takılı matkap ucunun parçasından parçacıklar koparması sonucu delme oluşur. Bu kopmalar sonucu ortaya çıkan parçalara talaş denmektedir. Ortaya çıkan bu talaşlar matkabın üzerindeki helis kanallar yardımıyla dışarı atılır. Dönme esnasında oluşacak sürtünme nedeniyle matkap ucu ısınır. Eğer bu ısı ileri seviyede olursa matkap ucunun içyapısında değişikliklere neden olur ve matkap ucu özelliklerini kaybeder. Bunu önlemek için genellikle soğutma sıvısı olarakta adlandırılan bor yağları kullanılmaktadır. 6.1.2.1 Matkap ile Delmede Kullanılan Makineler Matkap tezgâhları hassas olmayan deliklerin oluşturulmasında kullanılan ve genellikle bir iş masası üzerine monte edilmiş delme makineleridir. 6.1.2.1.1 Breyzler Elle ve elektrikle çalışan breyzler olarak ikiye ayrılır. İnsan gücüyle çalışanlar basit yapıdadır ve günümüzde çok fazla kullanılmamaktadır. Bu makineler dairesel hareketi sağlayan bir kol, mandren ve bir dayanaktan oluşmaktadır. Elektrikle çalışanlar ise; elektrik motoru ve doğrudan motor miline takılı mandrenden oluşmaktadır (Şekil 6.2). Taşınabilir şekilde üretilmiş el breyzleri tabanca şeklinde yapılmıştır. Darbeli ve darbesiz olarak kullanılmaktadır. Darbeli kullanım betonarme yapıların delinmesinde kullanılırken darbesiz kullanım metal ve ahşap malzemelere delik delinmesinde kullanılır. 83
Şekil 6.2 El Breyzi Örnekleri 6.1.2.1.2 Masa Matkap Tezgâhı Endüstride kullanılan en basit matkap tezgâhlarıdır. Hemen hemen her küçük atölyede bulunmaktadır. Masa üzerine ya da bir sehpa üzerine monte edilir. Kayış kasnak yardımıyla elektrik motorundan alınan dönme hareketi matkap miline aktarılır ve bir kol yardımıyla bastırılarak delme işlemi yapılır. Şekil 6.3 Masa Matkap Tezgâhı 6.1.2.1.3 Sütunlu Matkap Tezgâhları Çalışma sistemleri masa matkaplarının aynısıdır. Genel olarak bir sütun üzerine oturtulmuş gövde, sütun üzerinde hareketli bir sehpa ve alt tabandan oluşmaktadır (Şekil 6.4). Gövde üzerinde bir elektrik motoru ve bu motordan dönme hareketini matkap miline ileten kayış kasnak sistemi bulunmaktadır. Şekil 6.4 Sütunlu Matkap Sütunlu matkap tezgâhları, kayış kasnaklar veya dişli çark sistemleriyle çalışmaktadır. Değişik ebat ve büyüklüklerde yapılmaktadır. Bu tezgâhlar delik delme ve havşa açma işleri için kullanılmaktadır. Dönme sayısı gövde üzerinde bulunan kayış kasnak sistemi veya dişli sistemden yapılırken ilerleme hızı otomatik olarak ya da elle kumanda edilerek yapılır. 84
6.1.2.1.4 Çok Milli Matkap Tezgâhı Çok milli matkap tezgâhları seri imalatlar için kullanılmaktadır. Diğer tezgâhlarla aynı çalışma prensibine dayanır, ancak iş parçası üzerindeki birden fazla deliklerin aynı anda delinmesi işlemleri için kullanılır. Özel tezgâhlar grubuna girmektedir. 6.1.2.1.5 İşlem Sıralı Matkap Tezgâhı Bu tezgâhlarda bir tabla üzerinde birden fazla mil bulunmaktadır. Seri imalatlarda bir kesici aletten diğerine geçilerek birçok işlem sırasıyla yapılmaktadır. Genel olarak birinci matkap milinde küçük bir matkap, yanındakinde biraz daha büyük olanı, onun yanında biraz daha büyük olanı, en sonda da havşa matkabı bulunmaktadır. 6.1.2.1.6 Radyal Matkap Tezgâhı Bu tezgâhlar ekseni etrafında 360 hareket edebilen bir konsol üzerine monte edilmiştir. Büyük iş parçalarının delinmesinde ve havşa açılmasında kullanılan makinelerdir. Radyal matkap tezgâhları alt tabla, sütun, sütun üzerinde Radyal hareketi yapabilen konsol ve konsol üzerinde ileri geri hareket eden bir delme başlığından oluşmaktadır. Bu tezgâhlar 50 mm çapa kadar delik delebilirler. Şekil 6.5 Radyal Matkap 6.1.2.2 Mandren, Mors Kovanı ve Kamaları Mandrenler, matkap tezgâhında dönme hareketini yapan milin ucuna bağlanmış matkap ucunun sabitlenmesini sağlayan aparattır. Mors kovanları konik saplı matkapların matkap miline mandren olmadan direkt bağlanmasını sağlayan yardımcı elemanlardır. Kamalar ise mandren ve mors kovanlarının matkap milinden sökülmesinde kullanılan araçlardır. Şekil 6.6 Mandren ve Mors Kovanları 85
Şekil 6.7 Konik Saplı Matkabın ve Mors Kovanın Tezgahtan Sökülmesi Mors Kovanı, Madrenlere Örnekler Kılavuz çekme başlığı Sabit Mors adaptörü DIN 6383 Form AD/B Bara mili, özel takım yapma amaçlı Alın kamalı malafa DIN 6357 Form A Kombine malafa DIN 6358 Form A Redüksiyon mors kovanı Hassas mors kovanı Anahtarlı mandren Elle sıkmalı mandren 86
6.1.2.3 Matkap Mengeneleri Matkap mengeneleri, matkap tezgâhlarına sabitlenebilen ve küçük iş parçalarının güvenli bir şekilde delinmesini sağlayan takımlardır. Şekil 6.8 Matkap mengeneleri 6.1.2.4 Matkap Çeşitleri Matkap Delik ve punta deliklerinin delinmesinde ve havşa açmada kullanılan kesici takımlara verilen addır. Talaşları malzemeden uzaklaştırmak için helisel kanallara sahiptir. Şekil 6.9 Matkabın Kısımları Matkap uçları, malzemesine göre yüksek hız çelikleri (HSS), karbon çelikleri (WS) ve sert maden uçlu matkaplar olarak üretilmektedir. Ülkemizde TSE tarafından standartları belirlenmiştir. Matkap uçları şekillerine göre üçe ayrılır, bunlar: Şekil 6.10 Matkap uç malzemeleri 6.1.2.4.1 Silindirik Saplı Matkaplar Matkaplar genelde 16mm çapa kadar silindirik saplı olarak üretilir. Silindirik matkaplar gövde üzerine açılmış iki helis ile bir saptan oluşmaktadır. İşlem sırasında oluşan talaşlar helis kanalları yardımıyla dışarı atılır. Şekil 6.11 Takım Çeliğinden Yapılmış Silindirik Saplı Helisel Matkap Ucu 87
6.1.2.4.2 Konik Saplı Matkaplar Matkap çapları büyüdükçe matkap tezgâhındaki bağlama milinin de değiştirilmesi gerekmektedir. Bu durumun ortadan kaldırılması için matkaplar konik saplı matkaplar aracılığıyla ya da mors kovanları yardımıyla tezgâh miline direkt olarak takılır. Şekil 6.12 Takım Çeliğinden Yapılmış Konik Saplı Helisel Matkap Ucu 6.1.2.4.3 Havşa Matkapları Havşa matkapları delme işlemi sonrası oluşan çapakların, keskinliklerin alınmasında ve vida, perçin gibi bağlantı elemanlarının baş kısımlarının oturacağı yuvaların açılmasında kullanılır. Matkap uçlarına örnekler DIN 338 Matkap Uçları DIN 340 Uzun Matkap Uçları DIN 345 Mors Konik Matkap Uçları DIN 341 Mors konik uzun matkap uçları DIN 1869 Ekstra uzun matkap uçları Punta matkapları 6.1.2.5 Matkapların Bağlanması 6.1.2.5.1 Mandrenle Bağlama Mandren merkezi olarak sıkan üç çeneli bir bağlama aracıdır. Silindirik saplı matkapları mile bağlamak üzere özel olarak yapılmıştır. Mandrenin matkap tezgâhının koniğe uygun bir sapı vardır. Mandrenlere konik saplı matkaplar bağlanmamalıdır. 88
Şekil 6.13 Mandren Yardımı İle Matkabı Bağlama 6.1.2.5.2 Mors Kovanları ile Bağlama Büyük çaplı matkaplar, genellikle konik saplı yapıldığından tezgâhın mors kovanına takılarak kuvvetli ve salgısız bağlama temin edilir. Konik saplı matkaplar ise tezgâhın mors kovanına takılarak bağlanır. Şekil 6.14 Mors kovanı ile Matkabı Bağlama 6.1.2.6 Matkap Çapına ve Malzeme Cinsine Göre Devir Sayısı Belirleme Genel olarak malzeme sertleştikçe ve matkap çapı büyüdükçe kesme hızı küçülür. Malzeme yumuşak ve matkap çapı da küçükse kesme hızı büyür. Devir sayısı aşağıda verilen formülle hesaplanmaktadır. 89
n=(v.1000)\(π.d) n devir sayısı (dev/dak) D matkap çapı (mm) V kesme hızı (m/dak) Kesme Hızı (m/dak) (HSS) Sert metal Döküm 14-22 16-50 Çelik(orta sert) 25-28 70-110 Bronz 35-120 85-140 Pirinç 45-130 95-150 Bakır 60-150 110-184 Alüminyum 86-180 125-190 Matkabın bir dakikada yaptığı dönme miktarına devir sayısı denir. Devir sayısı, Matkap çapına Kesme hızına göre değişir. Çap küçüldükçe devir büyütülmeli; Çap büyüdükçe devir küçültülmelidir. V= π.d.n/1000 N= V.1000/ π.d (dev/dak) Çapı 10 mm olan yüksek hız çeliğinden (HSS) yapılmış bir matkapla çelik malzeme delinecektir. Kesme hızı 27 m /dak olduğuna göre devir sayısını hesaplayınız. Verilenler: İstenenler Çözüm D = 10 mm N =? N = V 1000 / π D V = 27 m/dak =27 1000 / 3,14 10 =859,87 dev/dak (Tezgâhtaki en yakın değer alınır) 6.1.2.7 Delme İşlemlerinde Bağlama 6.1.2.7.1 Tezgâh Mengenesine Bağlayarak Delme En çok kullanılan bağlama metodudur. Bu yöntemle malzeme tablaya sabitlenmiş mengenenin çenelerine güvenli bir şekilde bağlanarak delme işlemi gerçekleştirilir. 90
Şekil 6.15 Tezgâh Mengenesine Bağlama 6.1.2.7.2 Tezgâh Tablasına Bağlayarak Delme Mengeneye bağlanamayacak durumdaki parçalar, tezgâh tablasına bağlanarak delinirler. Delinecek malzemeler geometrik şekline göre, V yatakları, bağlama pabuçları gibi elemanlar yardımı ile güvenli bir şekilde bağlanarak delinir. Şekil 6.16 Tablaya Bağlayarak Delme 6.1.2.7.3 Takoz Üzerinde Serbest Delme Küçük, ince veya çok büyük parçaların uygun bir takoz üzerine yerleştirilerek delinmesi sağlanabilir. Şekil 6.17 Takoz Üzerinde Serbest Elle Delme Usulü 91
6.2 Delme İşlemi Sırasında Dikkat Edilecek Hususlar İş parçasının savrulmaması için iş parçası, tezgâh mengenesine sıkıca bağlanmalıdır. Mandren anahtarı, üzerinde bırakılmamalıdır. Baş ve vücut tezgâhtan uzak tutulmalıdır. Kullanılan tezgâhın özellikleri iyi bilinmelidir. İş verimini artırmak, matkabın ömrünü uzatmak ve iş parçası yüzeyinin kalitesini artırmak için soğutma sıvısı kullanılmalıdır. Çalışma alanı temiz olmalıdır, delme esnasında üstübü ve benzeri maddeler matkap ucuna değdirilmemelidir. Sehpa üzerindeki talaşlar elle ya da üfleyerek temizlenmemelidir, bir fırça yardımıyla temizlenmelidir. İş parçası boydan boya delinecekse parça altına tahta takoz konulmalıdır. Delme esnasında tahta talaş geldiği zaman delme işlemi gerçekleşmiştir, böylece tezgâh sehpası zarar görmemiş olur. Matkap kapatıldıktan sonra bir süre daha matkap mili döneceğinden matkap durmadan kesinlikle matkap mili el ile kavranmamalıdır. 6.3 Matkap Bileme İyi ve hassas bir iş elde etmek için kesicimiz olan matkabın iyi bilenmiş olması gerekir. 6.3.1 Basit Ayaklı Zımpara Taşının Özellikleri Bu tip zımpara taşı tezgâhları, elde tutulan aletlerin bilenmesinde kullanılan tek devirli makinelerdir Bir zımpara taşı tezgâhında genellikle iki ayrı zımpara taşı bulunur. Zımpara taşlarından biri sert, diğeri yumuşak cinste, makinenin miline dengeli olarak takılır. Bileme sırasında işin desteklendiği dayamalar ile zımpara taşı arasındaki boşluk, 3 mm yi geçmeyecek şekilde ayarlı olmalıdır. Aksi halde iş parçası taş ile dayama arasına sıkışarak taşın patlamasına neden olabilir. Bu çok tehlikeli sonuçlar doğurabilir. Sert malzemeleri yumuşak taşla, yumuşak malzemeleri sert taşla bilemeliyiz. Şekil 6.18 Zımpara taşı tezgâhı 6.3.1.1 Zımpara Taşları Aşındırıcı taneciklerden bir araya getirilmiş zımpara taşları, dönerek malzeme yüzeyine sürtülmek suretiyle talaş kaldırarak şekillendirme işlemini gerçekleştirir. Bu aşındırıcı tanecikler körlendikçe dökülür ve yerlerine daha keskin olan alt katmandaki taneler çıkar. Kaba olarak bitirilmiş işlerin hassas yüzeylerinin yapılmasında, yüzey işlemede ve kesici aletlerin uçlarının bilenmesinde kullanılır. 92
Zımpara taşları seçilirken kullanıldıkları malzemenin cinsine göre aşağıdaki özelliklere dikkat edilir. Zımpara taşının cinsi Kristal dokusu Zımpara taşının tane büyüklüğü Birleştirme maddesi Zımpara taşının sertliği Zımpara Taşlarında Çalışırken Dikkat Edilecek Hususlar Makine ilk çalışırken kenarda durunuz. İş önlüğünüzün önü kesinlikle kapalı olmalı. Kollarınızın düğmesi kapalı ya da kıvrık olmalı Daima gözlük kullanınız. Kesinlikle hareket halindeki taşa dokunmayın. Tezgâh tablası üzerinde gereksiz alet olmamalı. Parçayı taşlama sırasında, fazla bastırmayın. Tezgâhın kullanma talimatına mutlaka uyun. Uzun saçlarla tezgâh üzerine eğilmeyin. Çalışırken dalgın olmayın. Arkadaşınıza kesinlikle şaka yapmayın. 6.3.2 Zımpara Taşında Çalışırken Kullanılan Koruyucu Aletler 6.3.2.1 Koruyucu Gözlük Çeşitli şekillerde ve değişik malzemelerde yapılmışlardır. Genel amaç, zımpara taşında çalışırken sıçrayan talaş ve kıvılcımlardan gözümüzü korumaktır. Şekil 6.19 Koruyucu Gözlük 6.3.2.2 Koruyucu Maske Koruyucu maskede amaç, sadece gözlerimizi değil bütün başımızı korumaktır. Yoğun bir şekilde elde taşlama yapacaksak maske kullanmamızda fayda vardır. 6.3.3 Matkap Kesme Açıları Matkap uçlarının delme işlemlerini gerçekleştirmesi için belirli uç açılarına sahip olması gereklidir. Delinecek malzemenin cinsine göre matkap kalitesi ve tipi seçilmeli, matkap ucu delinecek malzemeye uygun biçimde bilenmelidir. Matkapların dört adet kesme açıları vardır. Uç açısı Helis (talaş) açısı Boşluk açısı Uç kenar açısı ( yardımcı kesici kenar açısı) 93
6.3.3.1 Uç Açısı Matkap uçlarının uç açısı standardı 118º olarak belirlenmiştir. Ancak değişik metallerin delinmesi işleminde malzemeye uygun olarak uç açıları değişebilir. Şekil 6.20 Uç açısı Çelik ve alaşımlarını delmek için uç açısı 118º, Kırılgan gereçlerin delinmesinde ise, 130º lik uç açısı kullanılır. 6.3.3.2 Helis Açısı Matkap üzerindeki helis kanallarını oluşturan açıdır. Kesme sonucunda ortaya çıkan talaşlar helis kanallarından dışarıya çıktıkları için helis açısı olarak da adlandırılır. Helis açısı fabrika üretimi sırasında oluşturulmaktadır, daha sonradan değiştirilmesi olanaksızdır. Şekil 6.21 Helis Açısı Delinecek malzemeye göre matkap helis açıları Üretim çelikleri 19º - 40º Yumuşak malzemeler 27º - 45º Sert malzemeler 10º - 19º 6.3.3.3 Boşluk Açısı Kesme esnasında matkabın kesici ağızlarının arka yüzeyinin kesilme yüzeyine sürtünmesini önlemek için verilen açılara boşluk açısı denir. Matkap ucunu bileme esnasında uç açısının bulunduğu yerden arka yüzeye doğru 6º - 8º lik boşluk açısı verilmektedir. Boşluk açısının az ya da çok verilmesi matkap ağzının kırılmasına ve körelmesine neden olur. Bu yüzden bileme esnasında boşluk açısına dikkat edilmelidir. Şekil 6.22 Boşluk Açısı 94
6.3.3.4 Uç Kenar Açısı Yardımcı kesici kenar olarak da adlandırılan bu kısım tam manasıyla kesme yapmaz. Boşluk açısı ile oluşan kenarın matkap eksenine yaptığı açıdır. Matkabın üretimi sırasında 55º olarak belirlenmiştir. Matkabın körelmesi durumunda yapılan bileme işleminde, uç kenar açısının tekrar 55º olacak şekilde ayarlanması gerekir. Şekil 6.23 Uç Kenar Açısı 6.3.4 Matkap Bileme Çeşitleri Her kesici aletin zamanla köreldiği gibi matkaplarda körlenir. Her defasında bozulan matkap uçları atılmayacağı için matkap uçlarının bilenmesi gerekir. Bozulan matkapların bileme ile eski durumlarına getirilmesi mümkündür. Bileme işlemi kesme açılarının yeniden oluşturulmasıyla gerçekleştirilmektedir. Bu açıların daha sağlıklı bir şekilde yeniden oluşturulması için bileme makineleri geliştirilmiştir. Matkap bileme makineleriyle matkabın kesme açıları yeniden oluşturulur ve istenilen özellikler elde edilir, ancak çoğu zaman bu makinelerin bulunmadığı atölyelerde elde zımpara taşı tezgâhı ile de bileme yapılmaktadır. Şekil 6.24 Taşlama Tezgâhına Bağlanmış Matkap Bileme Aleti 6.3.4.1 Elde Matkap Bileme Elde bileme işlemleri dikkat edilmesi ve özen gösterilmesi gereken bir konudur. Matkap bileme işlemine başlamadan önce, zımpara taşı tezgâhının dayama parçasının sabit olup olmadığını kontrol etmeli ve aşırı kullanım sonucu yanmış ve zırh kısımları (helis kanallarını dış kısmı) aşınmış matkapların bu kısımlarının kaybolana kadar düz bir şekilde taşlanması gerekmektedir. İlk önce, gerecin cinsine göre uç açısını hatırlayalım: Şayet delme işlemi için çelik ve alaşımları kullanılacaksa 118 º, kırılgan ve sert malzemeler delinecekse uç açısı 130 º olmalıdır. Bileme esnasında zımpara taşı ile matkap arasındaki açı, uç açısının yarısını temsil etmektedir; Yani, kırılgan ve sert malzemelerin delinmesinde kullanılacak matkap bileniyorsa 130 º in yarısı olan 65 º alınır. Bu açıların gözle tespiti zor olduğu için kontrol mastarları kullanılmalıdır. Bunun yanında dikkat edilmesi gereken bir diğer husus, kesme kenarlarının eşit olmasıdır. Eğer kesme kenarları eşit olmaz ise matkap ömrü kısa olacaktır. Uç açısının oluşturulması sırasında uç kenar açısı da oluşmaktadır. Bu açıda yine kontrol mastarıyla kontrol edilmelidir. 95
Şekil 6.25 El İle Bilemede Matkap Ucu Açısı (65º) Matkap bileme esnasında elimizin baş parmağı matkabın, diğer parmaklarımız ise tezgâhın alet dayama parçası üzerine gelecek şekilde olmalıdır. Matkabı parmaklarımız arasında kavrayarak devamlı surette taşa temasını sağlayacak şekilde tutmalıyız. Elimizi aşağı doğru hareket ettirirken matkap hafif bir yay şeklinde döndürülmelidir. Bu işlemler sırasında ucun fazla bastırılmaması gerekir. Aksi halde matkap ucunu yakabiliriz. Bileme esnasında matkap ısınacağından sık sık soğutulmalıdır. Şekil 6.26 El İle Bilemede Matkap Ucuna Yaptırılacak Hareket Şekil 6.27 El İle Bilemede işlem sırası 96
Matkabı elde bilerken şu hususlara dikkat edilmelidir: Koruma gözlükleri takarak zımpara taşını çalıştırın. Matkap körse veya zırhın uca yakın kısımları aşınmış ya da yanmış ise normal zırh çıkıncaya kadar ucu taşa tutun. Matkabı bilerken özel mastarı ile kontrol edin. Matkap elde doğru tutularak taşlanmalıdır. Başparmak matkabın, diğer parmaklar zımpara taşının alet dayamasının üstüne gelecek şekilde tutulmalıdır. Uç açısını 118 bileyin.(uç açısı 120 Matkabı taş eksenine göre yaklaşık olarak 59 (60 eğik tutup ucunu bileyin. Matkabı lüzumundan fazla taşa bastırmayın, bu matkap ucunun yanmasına sebep olur. 6.4 Soğutma Sıvıları Kesici alet talaş kaldırırken sürtünme nedeniyle ısı meydana gelir. Bu ısınma, soğutma sıvısı aracılığı ile giderilebilir. Soğutma sıvıları çeşitli yağlar, yağ karışımları ile hayvansal, bitkisel ve madensel yağlardan elde edilir. Kesmenin daha etkili olmasını sağlamak. Kesici ucunda meydana gelen ısınmayı gidermek. Yüzey kalitesini arttırmak. Talaşın gereçten ayrılmasını kolaylaştırmak. Döküm malzemeler işlenirken soğutma sıvısı kullanılmaz 6.5 Delme İşlerinde Doğabilecek Kazalar ve Bunlara Karşı Korunma İş elbisesinin kolları lastikli, matkaba dolanmayacak şekilde olmalıdır. Tezgâh çalışırken hiçbir şekilde hareketli kısımlara dokunmayınız. Kesme sonunda ilerleme azaltılmalıdır. Aksi halde malzemeyi döndürebilir. Tezgâh çalışırken devri değiştirmeye kalkışmayınız. Yumuşak malzeme delinirken sivri uçlu matkap kullanmayınız. Delme esnasında uygun soğutma sıvısı kullanınız. Körelmiş matkapla kesinlikle delme yapmayınız. Matkapta temizleme malzemesi olarak sadece fırçalar kullanılmalıdır. Üstübü kullanılmamalıdır. 97