TAKIM TEZGAHLARI
Takım Tezgahlarının Blok Şeması ve Sınıflandırılması Karışık ve birbirine göre oldukça farklı görünen takım tezgahları, basite indirgendiğinde parça(p)-takım(t)-işlem(i) üçlüsünden meydana gelir. P-T-İ İşlem: Parçaya şekil vermek için parçatakım ikilisinin izafi hareketlerini kapsar.
Parça-Takım-İşlem (PTİ) üçlüsünden hareketle, geniş kapsamda bir takım tezgahı; - Gerekli hareketleri sağlayan kinematik sistemden, - Parça ve takımın, tezgaha getirilmesini, bağlanmasını, çözülmesini ve tezgahtan uzaklaştırılmasını sağlayan parça sisteminden ve takım sisteminden, - Yağlama, soğutma ve talaş nakliyesini gerçekleştiren yardımcı sistemlerden, - Tüm sistemleri taşıyan gövde sisteminden meydana gelir. - Tezgaha giriş olarak malzeme, enerji ve bilgi, çıkış olarak şekillendirilmiş parça gösterilebilir.
Takım tezgahlarının geliştirilmiş modeli
Kontrol sistemine göre Talaş kaldırma yöntemlerine göre Amacına göre Takım tezgahlarının sınıflandırılması
1. Tezgahların talaş kaldırma yöntemlerine göre sınıflandırılması o Takım tezgahlarına şekil verme işlemi parça-takım arasında oluşturulan izafi hareketlerin bir sonucudur. o Bu nedenle hareketler 3 gruba ayrılır; - Ana (kesme), - İlerleme (avans), - Yardımcı (ayar) hareketler. o Bu hareketlerin parça veya takım tarafından yapılması çeşitli talaş kaldırma yöntemlerini ortaya koymaktadır.
2. Kontrol sistemine göre tezgahların sınıflandırılması Takım tezgahlarında herhangi bir parçanın işlenmesi teknik ve ekonomik koşullar altında gerçekleştirilir. Teknik koşullar: Kalite, sabit kalite ve güvenilirlik Ekonomik koşullar: Prodüktivite(verimlilik), ucuzluk, esneklik ve enerji tasarrufu. Bu koşullar en iyi otomasyon olgusu ile sağlanabilir. Çeşitli şekillerde ifade edilen ve çoğu zaman mekanizasyon ile karıştırılan otomasyon kavramı tezgahın enerji ve bilgi girişlerine göre ifade edilir.
o Enerji faktörü mekanizasyon, bilgi ise otomasyon olgusunu ifade eder. o Enerji, tezgahı oluşturan bütün mekanizmaların hareketi ve bunun sonucu olarak mekanik iş ile ilgilidir. o Tezgaha verilen enerji insan veya motor enerjisi olabilir. o İnsan enerjisi ile meydana getirilen harekete elle hareket, motor enerjisi ile oluşturulan harekete mekanik hareket veya mekanizasyon denir.
Mekanizasyon kısmi veya tam olabilir. Kısmı mekanizasyonda bazı hareketler ve işler elle (insan gücü) bazıları motor gücü ile yapılır. Örneğin, bir torna tezgahında parçanın dönme hareketi ile takımın ilerleme hareketi motor gücü, ayar hareketleri elle yapılır. Tam mekanizasyonda, tezgahın tüm hareket ve işleri için motor enerjisi kullanılır.
Tezgaha verilen bilgi doneleri, geometrik ve teknolojik olmak üzere iki çeşittir. Geometrik bilgiler, takımın parça üzerindeki yolunu belirler, Teknolojik bilgiler ise kesme hızı, ilerleme ve talaş kalınlığı gibi değerlerdir. Bilgi donelerinin doğrudan insan tarafından verildiği tezgahlara konvansiyonel tezgah, program yolu ile verildiği tezgahlara ise otomat tezgah denir. Otomat tezgahlarda yapılan işlerin kapsamı otomasyon adını taşır. Genellikle herhangi bir sistemi daha önceden belirlenen yani istenilen bir duruma getirme işlemi insan müdahalesi olmadan bir program veya tertibat tarafından yapılırsa bu işlem otomatik adını alır.
Otomasyon mekanizasyona yani yani enerjisinin motor tarafından verilmesine dayanır. Ancak, enerjisi bir motor tarafından sağlanan işlem otomatik olabilir. Buna bağlı olarak otomasyon, insan enerjisi ve müdahalesi olmadan her hangi bir hareketin oluşmasını ve bu hareketi gerçekleştiren mekanizmanın kontrolünü sağlayan bir olgudur. Otomasyon kısmi veya tam olabilir. Kısmi otomasyonda bazı işlemler örneğin, takım bağlama ve çözme, parça bağlama ve çözme, parça tutturma ve çözme işlemleri elle, diğerleri örneğin talaş kaldırma işlemleri otomatik yapılır. Tam otomasyonda bütün işlemler otomatiktir.
Otomat tezgahlar programın veriliş şekline göre 2 gruba ayrılırlar. Mekanik otomat tezgahlar Nümerik kontrollü otomat tezgahlar Otomat tezgahların programın veriliş şekline göre sınıflandırılması
Mekanik otomat tezgahlarda program mekanik bir tertibatla gerçekleştirilir ve bu tezgahlar 3 gruba ayrılırlar. Kopya kontrollü Kam kontrollü Pim kontrollü Mekanik otomat tezgahlar
Pim kontrollü tezgahlarda program, pimleri birbirine göre çeşitli mesafelere yerleştirerek gerçekleştirilir.
Kam kontrollü tezgahlarda program kam profili ile gerçekleştirilir.
Kopya kontrollü tezgahlarda program, işlenecek yüzeyin şeklini temsil eden bir model ile gerçekleştirilir.
Mekanik otomat tezgahların olumsuz yönleri; Mekanik otomat tezgahlar rijid sistemlerdir. İşlenecek parçada herhangi bir değişiklik olduğunda veya bir başka parça işleme konduğunda tezgahın yeniden ayarlanması gerekir ki buda uzun zaman alır. Ayrıca, mekanik otomat tezgahların konstrüksiyonları oldukça karışıktır.
Nümerik kontrollü tezgahlar Bilgi donelerini kapsayan program; delikli kart, şerit, manyetik bant, klavye yada bilgisayar yardımı verilir. Programın veriliş yöntemleri sisteme büyük bir esneklik kazandırmakla birlikte donelerin hazırlanmasında veya hesaplanmasında bilgisayarların da kulalnılmasına imkan tanır.
NC tezgahlarda, parçanın imalat resmine ve teknolojik bilgilere dayanarak teknolojik plan hazırlanır. Bu planın belirli bir kod veya lisana göre programı yazılır ve program taşıyıcısına aktarılır.
Program taşıyıcısı, tezgahın kontrol kısmına yerleştirilir. Elektrik ikazlar tezgahın elektrik motoruna ulaştırılır, burada elde edilen enerji ile tezgah harekete geçer ve parça işlenir. Şekildeki x,y,z simgeleri hareket yönlerini gösterir
Basit NC tezgahların yanı sıra bilgisayarla donatılan CNC ve DNC sistemleri de vardır. CNC (Computer Numerical Control) tezgahları, geometrik ve teknolojik doneleri hesaplayan birer bilgisayar ile donatılmış tezgahlardır. DNC (Direkt Numerical Contol) tezgahları, merkezi bir bilgisayar ile kontrol edilen NC ve CNC tezgahlardan oluşan bir sistemdir.
3. Amacına göre tezgahların sınıflandırılması Amacına göre tezgahlar 3 gruba ayrılırlar. Çok amaçlı tezgahlar Üniversal tezgahlar Tek amaçlı tezgahlar Amacına göre tezgahlar
Üniversal tezgahlar Çok çeşitli parçalar işlenir, bir çok işlemler yapılır. Örneğin üniversal bir tornada disk, kısa silindirik, uzun silindirik parçalar işlenir, boyuna-eninedış-iç tornalama yapılır, vida açılabilir. Çok amaçlı tezgahlar İşlenecek parça çeşidi ve işlemler sınırlıdır. Sadece disk ve kısa silindirik parçalar işlenen revolver torna gibi. Tek amaçlı tezgahlar Sadece bir çeşit parça belirli bir işlem görebilir. Örneğin, vida açma, diş açma gibi tezgahlar.
Bir Takım Tezgahından Beklenilen Özellikler 1.Ekonomiklik: Bir takım tezgahından beklenilen en önemli özelliktir. Ekonomiklik ile anlatılmak istenen, belirli bir imalat işleminin istenen hassasiyette, mümkün olan en kısa sürede ve en az harcama ile gerçekleştirilmesidir. İmalat harcaması, parça başına yapılan bir takım giderlerin toplanması sonucu belirlenebilir. Bunlar;
İmalat harcaması Genel işletme giderleri Makine amortismanı İşçilik Makine işletme giderleri Takım, tertibat ve diğer donanım giderleri
2. İşletme emniyeti: Bir takım tezgahının işletme emniyeti maksimum dikkat gösterilmesi gerek en önemli bir konudur. Çünkü işletme için çok önemlidir. Bir takım tezgahı işletmedeki diğer üretim makineleri ile uyum sağlamak zorundadır. Bir tek imalat birimindeki arıza ve rahatsızlıklar zincirleme olarak tüm işletmede reaksiyonlara neden olur ve bir çok imalat programının gerçekleşmesine ağır zarar verir
Bir tezgahın işletme emniyeti, işletmenin bakım fonksiyonunun etkinliği ile artar. Ulaşılması yağlama ve bakım kısımlarına sahip makineler ile insan hatalarına karşı özel emniyet donanımlarına sahip olmayan makineler kendilerinden beklenen işleri yerine getirmeye yatkın değildirler.
3. Yapı ve çalışma tamlığı Takım tezgahları, iş parçasını istenilen biçim ve ölçüde, belirlenmiş bir yüzey kalitesinde imal etmek zorundadırlar. Bu durum, çalışma sırasında iş parçası karşısındaki takıma yeterli hassasiyette bir göreceli hareket verilerek sağlanır. Bir takım tezgahının hassasiyetindeki etkili faktörler;
Yerleştirme tamlığı Takım tezgahının yapısal ve konstrüktif tamlığı Makine amortismanı Çalışma tamlığı Aşınma durumu
3.1. Yerleştirme tamlığı: Tezgah için hazırlanmış olan temelin durumu, çalışma sırasında tezgaha etkiyen dış etkenler (titreşim, sıcaklık, sarsıntı v.s.), yağlamanın etkinliği. Tezgahların yerleştirilmesine gereken özen gösterilmeli ve yerleştirme sürekli olarak kontrol edilmelidir. Hassas çalışması gereken tezgahlarda, dış kuvvetlerin etkisi ihmal edilmemelidir. Tezgah daima fabrika binasından izole edilmelidir. Tezgahları fabrika binasından korumak için aktif yada pasif izolasyon yapılabilir.
Aktif izolasyon: Herhangi bir titreşim kaynağının binanın diğer kısımlarına ve temele intikalinin önlenmesidir. Pasif izolasyon: Herhangi bir makinenin, binanın titreşiminden etkilenmemesi için izole edilmesidir. Hassas işler için en iyi çözüm gerek aktif ve gerekse de pasif izolasyonun bir arada yapılmasıdır.
3.2. Takım tezgahının yapısal ve konstrüktif tamlığı: Tezgahı meydana getiren tüm elemanların tamlık derecesi ve montaj sonucu ortaya çıkan tamlığı. Bir takım tezgahının yapısal veya konstrüktif tamlığı, yüklenmemiş halde yapılan ölçümler ile belirlenir. Bu ölçüm standartlara (DIN 8601) göre yapılır. Bu standartlarda her tür tezgah için ölçülmesi gereken kısımlar ve tezgahın hassasiyet derecesine göre bunlarda müsaade edilebilir sapmalar verilmiştir.
DIN 8601 e göre bir torna tezgahı üzerinde kontrol edilen kısımlar Kızakların yüzey düzgünlüğü ve doğrusallığı Puntanın eksen kaçıklığı Fener milinin ekseni ve dönmesi Fener mili ekseni ile kızakların paralelliği
DIN 8601 de, ölçümlerde kullanılacak aletler ve izin sapmalar belirlenmiştir. Standartlarda konvensiyonel tezgahların dışında kalan tezgahlar için bilgi yoktur. Ancak tezgah imalatçıları standartlara paralel yönde şartnameler hazırlarlar. Şartnamede belirtilen hususlar;
Şartnamede belirtilen hususlar Takımın türü ve biçimi İş parçası malzemesi İlerleme, talaş derinliği, kesme hızı ve kesme sıvısı türü Ölçme cihazı, ölçü yöntemi ve izin verilen sapma
3.3. Aşınma durumu: Tezgahın çalışma sırasında ortaya çıkan kesme kuvvetleri ile hareketli parçaların oluşturduğu atalet kuvvetleri karşısındaki davranışı.
Belirli bir iş için tezgah seçiminde göz önünde bulundurulacak hususlar Tezgahın çalışma hacmi iş parçasının biçim ve büyüklüğüne uygun olmalıdır. Çalışma hacmi, iş parçasından çıkan talaşın akış ve gidişine uygun olmalıdır. Tezgahın gücü, en kalın talaşı kaldırarak çalışmaya uygun olmalıdır.
Kesme ve ilerleme hızı ayarları geniş bir aralıkta yapılabilmelidir. Çalışma tamlığı, iş parçası toleranslarına uygun olmalıdır. Tezgah, ek tertibat ve ölçü aletleri ile donatılabilmelidir. Kumanda türü ve hizmet personeli sayısı, imal edilecek parça sayısı ile uygunluk göstermeli
Tezgah emniyetli, az bakım gerektiren ve kolay temin edilebilen türden olmalıdır. Tezgahın çalışması iş emniyeti kurallarına uygun olmalıdır.
Talaş Kaldırma Yöntemlerinin Esası Talaş kaldırma, ucu (ağzı) keskin bir takımla parça üzeriden malzeme kaldırma işlemidir. Talaş kaldırma işlemlerinin sınıflandırılması 3 kritere göre yapılabilir. 1- Takım ile parça arasındaki izafi hareketler, 2-Takım ucunun geometrisi, 3-Kesici uç sayısı.
TAKIM İLE PARÇA ARASINDAKİ İZAFİ HAREKETLER Takım ile parça arasında; - Kesme (ana), - İlerleme (avans), - Yardımcı (ayar) hareketleri vardır.
Kesme hareketi Esas talaş kaldırma hareketidir. İlerleme hareketi Ayar hareketi Parçanın uzunluğu veya genişliği boyunca belirli bir kısmının işlenmesini sağlayan hareketidir. Takımın parçaya yaklaşma hareketi, ilerleme hareketi sonrası takımın başlangıç noktasına geri dönmesi gibi hareketlerdir.
Kesme hareketi Dönme veya doğrusal İlerleme ve yardımcı hareketler Doğrusal
Kesme, ilerleme ve ayar hareketlerinin parça veya takım tarafından yapılması çeşitli talaş kaldırma yöntemlerini ortaya çıkartır. Bu bakımdan; tornalama, frezeleme, delme, planyalama-vargelleme ve taşlama olmak üzere esasen 5 talaş kaldırma yöntemi vardır. Ayrıca, bu yöntemlere dayanan vida açma, diş açma ve broşlama gibi türemiş yöntemler vardır.
Takım-parça arasındaki izafi hareketlere göre talaş kaldırma yöntemleri
o Esasen talaş kaldırma işlemlerinde kesme hareketinin takıma veya parçaya verilmesi, belirli yüzey şekillerinin işlenmesi ile ilgilidir. o Genelde imal edilen parçalar çok çeşitlidir. o İşlenen parçalar, dönel ve dönel(prizmatik) olmayan şeklinde iki gruba ayrılırlar.
Genelde dönel elemanların yüzeyleri Tornalama Prizmatik elemanların yüzeyleri Frezeleme veya planyalamavargelleme Vida, dişli çarkların dişleri, kamalı mil ve göbekler gibi profilli yüzeyler Yukarıdaki yöntemlerden birisi ile
Vidalar Tornalama veya frezeleme Dişli çarkların dişleri Planyalama yada azdırma denilen frezeleme Delikler, kama kanalları, profilli yüzeyler Broşlama
o Tornalama, frezeleme, delik delme ve planyalama-vargelleme esasen parçaya şekil veren talaş kaldırma yöntemidir. o Taşlama ise genelde boyut, şekil ve yüzey kalitesini iyileştiren talaş kaldırma yöntemidir. o Taşlama ile daha önce tornalama, frezeleme, delik delme ve planyalama-vargelleme ile işlenmiş tüm dönel, prizmatik ve profilli parçaların yüzeyleri işlenir. o Bu nedenle taşlama işlemine nihai talaş kaldırma işlemi denir. o Ayrıca, taşlama esasına dayanan ancak sadece yüzey kalitesini iyileştiren honlama ve lepleme gibi işleme yöntemleri de vardır.
Tornalama Silindirik(iç ve dış), konik, dönel herhangi bir şekil, silindirik ve konik elemanların alın yüzeyleri, vida gibi yüzeyler Frezeleme Düz-eğik düzlemesel yüzeyler, kanal, T kanalı, vida, dişli çark ve profilli yüzeyler Delme Planyalama-vargelleme Silindirik ve konik deliklerin işlenmesi Düz yüzeyler, kanallar, dişli çarklar ve profilli yüzeyler Taşlama Silindirik(iç ve dış), konik, düz ve eğik düzlemsel yüzeyler, vida, dişli çarklar ve profilli elemanlar
Kesici ucun geometrisi belli olan Kesici ucun geometrisi belli olmayan 2. Kesici ucun geometrisi bakımından talaş kaldırma işlemlerinin sınıflandırılması
Kesici ucun geometrisi belli olan talaş kaldırma işlemleri Tornalama, frezeleme, delik delme, planyalamavargelleme, broşlama Kesici ucun geometrisi belli olmayan talaş kaldırma işlemleri Taşlama, honlama ve lepleme
Tek uçlu takımlarla yapılan talaş kaldırma işlemleri İki uçlu takımlarla yapılan talaş kaldırma işlemleri Çok uçlu takımlarla yapılan talaş kaldırma işlemleri 3.Takımların kesici uç sayına göre talaş kaldırma işlemlerinin sınıflandırılması
Tek uçlu takımlarla yapılan talaş kaldırma işlemleri Tornalama ve planyalamavargelleme işlemleri İki uçlu takımlarla yapılan talaş kaldırma işlemleri Delik delme Çok uçlu takımlarla yapılan talaş kaldırma işlemleri Frezeleme, raybalama ve broşlama