TALAŞLI İMALAT MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI Talaşlı İmalat Yöntemleri 2 Talaşlı İmalat; iş parçası üzerinden, sertliği daha yüksek bir kesici takım yardımıyla, küçük parçacıklar halinde malzeme (talaş) koparılarak yapılan şekillendirme (vida/diş/kanal açma vb.) işlemleridir. Talaşlı imalatta uygulanan üç temel hareket şunlardır: 1) Kesme hareketi 2) İlerleme hareketi 3) Talaş derinliği Talaşlı imalat işlemleri (ve dolayısıyla tezgâhları), bu üç temel hareketin takım veya iş parçası tarafından yapılma tarzına göre farklı isimler alırlar. 1
Talaşlı İmalat Yöntemleri Delme (Drilling) Kesme (Cutting) Planyalama & Vargelleme (Planning) Broşlama (Broaching) Raybalama (Reaming) Tornalama (Turning) Frezeleme (Milling) Borwerk Taşlama (Satıh & Silindirik) (Grinding) 3 Delme (Drilling) 4 2
Delme (Drilling) 5 Delme (Drilling) 6 3
Delme (Drilling) 7 Kesme (Cutting) 8 4
Planya & Vargel (Planning) 9 Broşlama (Broaching) 10 5
Broşlama (Broaching) 11 Broşlama (Broaching) 12 6
Raybalama (Reaming) 13 Daha hassas tolerans ve daha iyi yüzey elde etmek için çok az talaş alarak açılmış deliklerin hafifçe büyütülmesi işlemidir. Tornalama (Turning) Kendi ekseni etrafında dönen iş parçası üzerinden, uygun açıda bilenmiş kesiciler yardımıyla talaş kaldırma işlemine tornalama denir. 14 7
Tornalama (Turning) 15 Tornalama İşlemleri 16 8
Tornalama Parametreleri 17 İş Parçasının Tornaya Bağlanması 18 Üniversal Ayna: Bütün ayaklar senkronize hareket eder. 3 Ayaklı Üniversal Ayna: Silindirik, üçgen, altıgen kesitli parçaların torna tezgâhına bağlanması için. 4 Ayaklı Üniversal Ayna: Kare kesitli parçaların torna tezgâhına bağlanması için. 9
İş Parçasının Tornaya Bağlanması 19 Mengeneli Ayna: Ayaklar birbirinden bağımsız olarak hareket eder. Dikdörtgen ya da düzgün olmayan parçaları bağlamak için kullanılır. Delikli Düz Ayna: Ayaklı aynalara bağlanamayan iş parçaları cıvata-pabuç ile delikli düz aynalara bağlanır. İş Parçasının Tornaya Bağlanması 20 Fırdöndü Aynası: İki punta arasında tornalama yapabilmek için iş parçası üzerine takılan fırdöndü kullanılır. Pens: Küçük, ince ya da vida dişli olduğu için aynaya bağlanamayan iş parçalarını bağlamak için kullanılan esneyebilen kovanlardır. 10
İş Parçasının Tornaya Bağlanması 21 Kesici Takımlar 22 Talaş kaldırma sırasında meydana gelen ısı, basınç, aşınma, darbe etkileri nedeniyle kesici takımların yüksek sertlikte, aşınma ve sıcaklığa karşı mukavim, darbelere karşı esnek ve ekonomik olması gerekir. Tüm bu özelliklere sahip bir takımın her işlem için kullanılması parça maliyetini arttıracağından, ekonomik ve teknik şartlar gözetilerek optimum takım seçilmelidir. 11
Kesici Takımlar Takım Çeliği Kalemler: (% 0,5-1,7 C) Kalite ve dayanımları düşüktür. 250 o C ye kadar dayanırlar. Sert olmayan malzemelerin işlemesinde kullanılır. Seri Çelik Kalemler (HSS): (% 6-9 Mo, % 1,5-6 Cr ve % 15-22 W) Kalite ve dayanımları ortadır. 600 C ye kadar dayanırlar. Orta sertlikteki malzemelerin işlenmesinde kullanılır. Sert Maden Uçlar: Tungsten, Titanyum veya Tantalyum karbürlerinin kobalt gibi bir bağlayıcı ile preslenip sinterlenmesiyle elde edilir. Kalite ve dayanımları yüksektir. Sert malzemelerin işlenmesinde kullanılır. Piyasadan plaket olarak temin edilen uçlar kalem saplarına lehimli ya da çözülebilir şekilde bağlanarak CNC tezgâhlarında yaygın olarak kullanılır. 23 Sert Maden Uçlar 24 12
Sert Maden Uçlar 25 Kalem Açıları 26 13
Kesici Takımın Bağlanması 27 Kalemin kesme yaparken esnememesi için, kısa ve boşluksuz olarak katere bağlanmalı, kalem ucu gezer punta yüksekliğinde olmalıdır. Kesici Takımın Bağlanması 28 Kalem punta ekseninde bağlanmalıdır. Punta ekseninden yukarıda bağlanırsa: Talaş açısı ( ) büyür, boşluk açısı ( ) küçülür. Talaşın kırılması zorlaşır, kalem baskısı ile iş parçası eğilebilir. Punta ekseninden aşağıda bağlanırsa: Talaş açısı ( ) küçülür, boşluk açısı ( ) büyür. Talaşın kırılması kolaylaşır, kalem körlenmiş ise parça kesici üzerine binebilir. 14
Torna Kalemleri 29 Üç Fonksiyonlu Torna Kalemi 30 15
Konik Tornalama 31 1. Gezer Punta Kaydırma Yöntemi 2. Siperi Çevirme Yöntemi 3. Konik Tornalama Tertibatı Kullanma Yöntemi Gezer Punta Kaydırma 32 16
Siperi Çevirme 33 Konik Tornalama Tertibatı 34 17
Tornada Kesme 35 Tornada Delme 36 18
Tornada Kama Yuvası Açma 37 Tornada Vida Açma 38 19
Seri Vida Üretimi 39 CNC Tornada Küre İşleme 40 20
Frezeleme (Milling) 41 Frezelemede, kesme hareketi kesici takımın kendi ekseni etrafında dönmesiyle, ilerleme hareketi iş parçasının ilerlemesiyle elde edilir. Talaş derinliği ise kesici takım ya da iş parçası tarafından yapılabilir. Çok sayıda kesici ağza sahip freze bıçakları kullanıldığından verimliliği yüksek bir talaşlı imalat yöntemidir. Freze tezgâhı türleri şu şekildedir: Yatay başlıklı freze tezgâhı Düşey başlıklı freze tezgâhı Kopya freze tezgâhı Döner tablalı freze tezgâhı CNC freze tezgâhı Yatay Başlıklı Freze Tezgahı 42 21
Düşey Başlıklı Freze Tezgahı 43 Döner Tablalı Freze Tezgahı 44 360 o dönen iş tablasıyla delik büyütme ve dairesel kanal açma işlemlerinde kullanılır. 22
Kopya Freze Tezgahı 45 Hazırlanan bir şablon üzerindeki profili iş parçasına aktarmak için kullanılır. CNC Freze Tezgahı 46 Seri imalatta kullanılan bilgisayar kontrollü freze tezgahlarıdır. 23
Frezeleme İşlemleri 47 Frezeleme İşlemleri 48 24
Helis, Konik, Sonsuz Vida Diş Açma 49 İşParçasının Tablaya Bağlanması 50 25
Kesici Takımlar 51 Kesici Takımların Bağlanması: Yatay Freze 52 26
Kesici Takımların Bağlanması: Düşey Freze 53 Kesme Hızı ve İlerleme 54 27
Kesme Hızı ve İlerleme 55 Frezelemede Kesme Yönü 56 28
Kesme Sıvısı 57 Kesme (soğutma) sıvısı, soğutucu ve yağlayıcı özelliğe sahiptir. Kesmeyi kolaylaştırmak, takım ömrünü uzatmak, yüzey kalitesini artırmak için kullanılır. Frezede Kesme Kuvvetleri 58 29
CNC Freze Uygulaması: Motorcycle Wheel 59 Dişli Çark Üretim Yöntemleri 60 Döküm yoluyla dişli çark yapımı Kalıpta dövme yoluyla dişli çark yapımı Modül freze ile dişli çark yapımı Dişli çark şeklindeki kesici takımla dişli çark yapımı Kremayer şeklindeki kesici takımla dişli çark yapımı Helisel freze şeklindeki kesici takımla dişli çark yapımı 30
Modül Freze İle Dişli Çark Üretimi 61 Modül Freze İle Dişli Çark Üretimi 62 31
Dişli Çark Şekilli Takımla Üretim 63 Dişli Çark Şekilli Takımla Üretim 64 32
Dişli Çark Şekilli Takımla Üretim 65 Kremayer Şekilli Takımla Üretim 66 33
Helisel Freze Şekilli Takımla Üretim 67 Helisel Freze Şekilli Takımla Üretim 68 34
CNC Ok Dişli Çark İmalatı 69 Dişli Çark İmalatı 70 35
Plastik Şekillendirmeyle Dişli Çark İmalatı 71 Borwerk 72 Borwerk; hem torna ve hem de freze özelliği olan bir tezgâhtır. Torna ve freze tezgâhlarında işlenemeyecek büyüklükteki parçaların işlenmesinde kullanılır. İş parçası sabit, kesici takım hareketlidir. Tabla ileri-geri, ayna sağa-sola hareket edebilir. Tezgâh 360 dönebildiğinden farklı yüzeylerdeki işlemler için parçayı söküp takmaya gerek yoktur. 36
Borwerk 73 Taşlama (Grinding) 74 37
Satıh Taşlama Yöntemleri 75 Silindirik Taşlama ve Takım Bileme 76 38
Silindirik Taşlama 77 Friction Drilling 78 39
Forging 79 Forging 80 40
Vessel Head 81 41