Frezeleme takım kompansasyonu - CAD / CAM Araştırma ve...

‹#›/49

Frezeleme takım kompansasyonu

‹#›/49

Dikkate alınması gereken:

Aşağı frezeleme - Yukarı frezeleme.

Aynı anda temas eden diş sayısı

Giriş sorunları – Çıkış sorunları

Kesici pozisyonlandırma

‹#›/49

Yukarı frezeleme. • Eski tezgahlarda / dengesiz durumlarda kullanılır.

• İstenmeyen frezeleme çalışması.

Aşağı frezeleme (Eş yönlü frezeleme) • Arzu edilen frezeleme çalışması.

• Eski tezgahlarda / dengesiz durumlarda kullanılması tavsiye edilmez.

Kesici pozisyonlandırma

‹#›/49

Yukarı frezelemedeki temel sorun uç girişidir

• Kesme kenarı radyüsü.

• Kendi kendine sertleşen malzemeler

Kesici pozisyonlandırma

‹#›/49

• Aşağı frezeleme bir çok işlem için kullanılabilir. Tezgah, dengeli

tabla ve boşluksuz fener miline sahip olmaldır.

• Yukarı frezeleme döküm iş parçalarının veya çok kaba üst tabakalı

iş parçalarının frezelenmesi için tavsiye edilir. Dengesiz

koşullarda daha iyi sonuçlar verebilir.

• Aşağı frezelemenin avantajları – Daha uzun takım ömrü. Talaş frezelenmiş yüzeyde kesme ucunun

arkasında birikir, ve bu yüzden tekrar kesilmez.

– Daha ucuz ve kolay bağlama. Aşağı frezeleme aşağı doğru basınca sebep

olur ve böylelikle iş parçasını kaldırmaz.

– Daha iyi yüzey finiş.

– Daha kolay talaş kaldırma.

– Daha az güç gerektirir.

Kesici pozisyonlandırma

‹#›/49

Kesici pozisyonlandırma

Aşağı frezeleme

Yukarı frezeleme.

Merkezi frezeleme

• Aşağı ve yukarı frezelemenin kombinasyonudur.

• Değişken kesme kuvvetleri sebebiyle istenmez.

‹#›/49

Kesici pozisyonlandırma

Merkezi pozisyonlandırma Yan konumlandırma

F

F

Yukarı frezeleme.

Aşağı frezeleme

Kesme kuvvetleri

• Merkezi pozisyonlandırma – istenmez.

• Yan pozisyonlandırma – dengeli durum.

‹#›/49

Kesici pozisyonlandırma

• Uç aralığı (değişken hatve).

• Takım temas yayı.

Ta

kım

tem

as

ya

yı.

hatve

‹#›/49

Kesici pozisyonlandırma

ae/Dc = %100 5 ağız temasta

ae/Dc = %50 3 ağız temasta

ae/Dc = %25 2 ağız temasta

‹#›/49

Kesici pozisyonlandırma

İş parçasının takıma göre pozisyonu takımın işparçasına

temas yayını etkiler.

‹#›/49

Kesici pozisyonlandırma Giriş şoku

(basınç gerilimi)

Çıkış şoku

(çekme gerilimi)

‹#›/49

Kesici pozisyonlandırma

Negatif giriş

Pozitif giriş

Giriş şoku

‹#›/49

Eksenel açı

Radyal açı

00 + _

+

+ 00 _ _

S-T-U-V-temas S-temas U-temas V-temas

Girişteki temas noktaları U

S V T

Kesici pozisyonlandırma

‹#›/49

Kesici pozisyonlandırma

Çıkış açısı

• Çıkış açısı

– Merkez çizgi altında pozitif çıkış açısı.

– Merkez çizgi üstünde negatif çıkış açısı.

Çıkış şoku

‹#›/49

Kesici pozisyonlandırma

Çıkış açısı - 30° + 30°

Takım ömrü (kırılma)

1

10

Çıkış açısı (iş parçasının çıkış yüzeyi) tehlikeli alanın dışında olmalıdır.

Çıkış şoku

‹#›/49

Kesici pozisyonlandırma

İş parçasının çıkış yüzeyi tehlikeli alanın dışında olmalıdır.

Zor alaşımlarda aşınma ömrü faydaları açısından tehlikeli alana

mümkün olduğunda yaklaşmak faydalı olabilir.

Çap

/2

‹#›/49

Dikkate alınması gerekenler:

Aşağı frezeleme - Yukarı frezeleme.

Aynı anda temas eden diş sayısı

Giriş sorunları – Çıkış sorunları

İdeal kesici pozisyonlandırma daha önceki

tavsiyelerden taviz vermektir.

Kesici pozisyonlandırma

‹#›/49

İyi pozisyonlandırma

• Giriş ve çıkış şoku en aza indirilir.

• Talaş kalınlığı.

125%

100%

20%

5%

Kesici pozisyonlandırma

‹#›/49

Kesici pozisyonlandırma

Darbeli frezeleme • Kısa takım ömrü (kesme kenarı kırılması).

• Vibrasyon sorunları.

• Daha küçük takım ile profili dolaşmayı deneyin.

‹#›/49 Ortalama talaş kalınlığı

‹#›/49

• Talaş kalınlığı, deforme olmamış talaşın efektif kesme kenarına dik açı ile ölçülen kalınlığıdır.

• Talaş kalınlığı kesme kuvvetlerini, takım ömrünü, talaş oluşumunu ve talaş kaldırmayı belirleyen kesme koşullarıdır.

• Frezelemedeki önemli bir konu talaş kalınlığının her zaman sabit olmamasıdır. Frezeleme kesintili bir işleme prosesidir bu yüzden işleme yasalarının tamamı uygulanamaz.

Ortalama talaş kalınlığı

‹#›/49

Ortalama talaş kalınlığı

Talaş kalınlığı

= Deforme olmamış talaşın kesme kenarına dik açıdaki kalınlığı

.. ve … sürekli değişen.

fz

‹#›/49

Ortalama talaş kalınlığı

hm

Talaş kalınlığı

= Deforme olmamış talaşın kesme kenarına dik açıdaki kalınlığı

.. ve … sürekli değişen

BU YÜZDEN ortalama talaş kalınlığı.

fz

‹#›/49

İlerleme ile ortalama talaş kalınlığı

arasındaki ilişki.

Radyal kesme derinliği – Kesicinin çapı.

Kesici pozisyonlandırma.

Giriş açısı.

Ortalama talaş kalınlığı

‹#›/49

Ortalama talaş kalınlığı

hm

fz fz

ae

ae hm

Radyal kesme derinliği – Frezenin çapı.

(ae/Dc oranı)

‹#›/49

Ortalama talaş kalınlığı

Kesici pozisyonlandırma

fz

‹#›/49

fz : 100%

h : 100%

h : 70%

fz : 100%

Ortalama talaş kalınlığı

Giriş açısı

‹#›/49

İlerleme ile ortalama talaş kalınlığı

arasındaki ilişki.

Radyal kesme derinliği – Frezenin çapı.

Küçük ae/Dc daha büyük ilerleme verir.

Kesici pozisyonlandırma.

Tek kenar kesme daha büyük ilerleme sağlar.

Giriş açısı.

Daha küçük temas açısı daha büyük ilerleme verir.

Ortalama talaş kalınlığı

‹#›/49

İlerleme ve ortalama talaş kalınlığı

Ortalama talaş kalınlığı.

Eğer çok büyükse kırık uçlar.

Eğer çok küçükse ekstra aşınma.

Ortalama talaş kalınlığı

‹#›/49

Bu formül ortalama talaş kalınlığı ile ilerleme arasındaki ilişkiyi verir. Formül karmaşıktır ve ara hesaplamalar gerektirir.

Zmma

Dhf e

e

mz /sin

1

360

c

Bu formül kenar kesme için basitleştirilmiş formüldür

Küçük ae/Dc (%30’dan küçük) oranı ile.

Ortalama talaş kalınlığı

f = h . . 1 z m

Dc

ae sin

‹#›/49

Ortalama talaş kalınlığı

(Tipik örnek)

MN 2004 Frezeleme sayfa

546

‹#›/49

Ortalama talaş kalınlığı

(Tipik örnek)

‹#›/49

Kesme kenarı geometrisi ortalama talaş

kalınlığını önceden belirler.

Örn. Kesme kenarını 0.10 mm

güçlendirmek, talaş kalınlığının

en az 0.10 mm olması

anlamına gelir (temas açısı da

talaş kalınlığını etkiler).

Talaş kalınlığı – kesme kenarı geometrisi

Ortalama talaş kalınlığı

Yumuşak malzemeler Normal uygulamalar Zor uygulamalar

‹#›/49

SEAN1203AFTN-M14 T25M

D16

MD15

M15 M16 M14

ME15 ME13 ME10

E07 E12

D

MD

M

ME

E

10 15

Ortalama talaş kalınlığı

(Tipik örnek)

Talaş kalınlığı – kesme kenarı geometrisi

‹#›/49

Ortalama talaş kalınlığı

Grup: 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 11

130%

120%

110%

100%

90%

80%

70%

60%

hm :

hm için düzletme

Malzemeye de bağlıdır

(Tipik örnek)

‹#›/49

Kompansasyon faktörü (yüksek hız, yüksek ilerleme)

‹#›/49

Vc Kesme hızı m/dk.

Ta

kım

öm

rü (

dk

.)

Çelikte yüzey frezeleme

(ae/Dc = %75)

Frezelemede kompansasyon

Örnek

‹#›/49

Örnek

Çelikte yüzey frezeleme

(Vc)

5% 100% 30% 10% 20% 50% 70%

Radyal kesme genişliği ae

Frezelemede kompansasyon Ta

kım

öm

rü (

dk

.)

‹#›/49

• Kompansasyon faktörü frezenin hızını artırmak için bir olasılıktır.

Bu işleme süresini azaltırken üretkenliği artırır.

• Bu nasıl çalışır?

– Kesme hızı faktörü sürtünme süresini azaltır böylelikle ısı kesici uç veya iş

parçası üzerinde kalmak yerine talaşla birlikte uzaklaştırılır. Takım temas yayı

küçüldükçe, hız daha yüksek olabilir.

– Daha düşük kesme kenarı sıcaklığı takım ömrünü uzatır. Bu, büyük takım

temas yayı durumunda uygulanamaz. Çok büyük takım temas yayı ile birlikte

çok büyük kesme hızı çok fazla ısı verir.

Frezelemede kompansasyon

Kesme hızı faktörü

Radyal kesme genişliği azaltıldığında, işleme sürecinde istenmeyen etkiler olmaksızın,

kesicinin kesme hızı artırılabilir. Aslında, bunun tersiyle sıklıkla karşılaşılır, bu yüzden

kesme hızı faktörü hem üretkenliği hem de takım ömrünü artırabilir.

‹#›/49

Frezelemede kompansasyon

(Tipik örnek) MN 2004 Frezeleme sayfa

549

‹#›/49

Kesme hızı faktörü – Radyal kesme genişliği ae (mm)

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

PVD kaplamalı

karbür

CVD kaplamalı karbür

CBN

VC x 5

PVD kaplamalı

solid karbür

Frezelemede kompansasyon

ae

(Tipik örnek)

ap

‹#›/49

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0

PVD kaplamalı

solid karbür

CVD kaplamalı karbür

PVD kaplamalı karbür

CBN

VC x 5

Frezelemede kompansasyon

ae

ap

Kesme hızı faktörü – Eksenel kesme derinliği ap (mm)

‹#›/49

0.000 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060 0.070 0.080 0.090 0.100

PVD kaplamalı

karbür

CVD kaplı

karbür

PVD kaplamalı

solid karbür

CBN

VC x 5

hm

Frezelemede kompansasyon

Kesme hızı faktörü – ortalama talaş kalınlığı hm (mm)

‹#›/49

Karbür ile yüksek hızlı frezeleme nasıl yapılır:

• Hızı artırmak için kesme hızı faktörlerini kullanın (küçük radyal

kesme genişlikleri kullanın ae).

• Küçük hm kullanın (daha az ısı).

• Küçük ap (daha az ısı) kullanın.

• Daha sert karbürler kullanın (daha büyük ısı ve sıcaklık direnci).

• Keskin kesme kenarları kullanın. Sert karbürler ısıtıldığında daha

toklaşırlar.

• Isıyı yoketmek için soğutma sıvısı kullanın. (takım ömrü daha

kısalır ancak toplam ekonomiklik bakış açısından ilginç olabilir).

Yüksek kesme hızlı frezeleme

‹#›/49

• soğutma sıvısı kullanıldığında 3000 m/dak da karbür kullanmak

mümkündür.

• Faydalı takım ömrü için takım temas yayı küçük tutulmalıdır.

• PCD kullanımı ile çok uzun takım ömrü sağlanabilir.

• PCD çapaklanmayı önlemek için kullanılabilir.

• Pozitif kesme geometrileri kullanın.

• Yüksek kesme hızları için takma uçlu takımlar kullanmayın (> 3000

m/dak) (Minimaster istisnası dışında). Kesicinin maksimum hızına

dikkat edin. Alüminyum için Minimaster’ın maksimum hızı 4000

m/dak’dır.

Yüksek kesme hızlı frezeleme

Alüminyumda yüksek kesme hızlı frezeleme

‹#›/49

Alüminyumda yüksek kesme hızlı frezeleme

R220.13-0040-09

SEEX09T3AFN-E04 F15M

n = 24000 dev/dak

vc = 3000 m/dak

vf = 20000 mm/dak

ap = 1 - 2 mm

ae = 10 - 40 mm

Soğutma sıvısı olmadan

Yüksek kesme hızlı frezeleme

‹#›/49

Sert çeliklerde yüksek hızlarda frezeleme (karbürle)

1. Küçük takım temas yayı ve ve kesme derinliği kullanın.

2. Soğutma sıvısı kullanmayın.

3. Talaşların ince olduğundan emin olun ve aşağı frezeleme kullanın.

Sert çeliklerde yüksek hızlarda frezeleme (CBN ile)

1. İyi sonuçlar için minimum sertlik HRC 55-68.

2. Yukarı frezeleme kullanın, soğutma sıvısı kullanmayın.

3. Kesme hızı 300 - 500 m/dak (büyük kesme açısı) ve 500-800 m/dak

(küçük takım temas yayı).

4. Küçük kesme derinlikleri kullanın.

Yüksek kesme hızlı frezeleme

‹#›/49

MM16-16019R30A30-E03,F30M

• ap = 18 mm

• ae = 0.2 mm

• n = 6 000 dev

• Vc= 300 m/dak

• hm= 0.010

• vf = 1800 mm/dak

• Aşağı frezeleme

• Sert çelik HRC 55-58

• Soğutma sıvısı olmadan

ae = 0.2 mm

Yüksek kesme hızlı frezeleme

Sert çelikte yüksek kesme hızlı frezeleme

‹#›/49 Sorular?