Upload
others
View
15
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Tornalama
Profil işleme
Yüzey
tornalama
Delik İşleme
Kanal açma
Kesme
Diş açma
Delme
Tornalama Operasyonları
METOD BELİRLEME
En iyi prosesi oluşturmak için 3
konuya dikkat edilmelidir;
1. Parça Özelliği
2. Parça Malzemesi, şekli ve miktarı
3. Tezgah Parametreleri
Parça Özelliği Boyutsal Hassasiyetler
Geometrik Hassasiyetler
Yüzeysel Hassasiyetler
Köşe Radyüsü Gereksinimi
Bağlama Yöntemi
İşleme Metodu Belirleme
METOD BELİRLEME
Parça Malzemesi, Şekli ve Miktarı Malzeme özellikleri
Parti miktarı
Talaş boşaltma
METOD BELİRLEME
Tezgah Parametreleri Stabilite
Güç ve Tork
Soğutma sıvısı, basıncı ve debisi
Taretteki takım sayısı
Takım değiştirme zamanı
Devir/dk sınırlamaları
Parça yükleme
Punta
METOD BELİRLEME
Vc = Kesme hızı (m/dak)
ap = Kesme derinliği (mm)
f = ilerleme (mm/dev)
TEMEL FORMÜLLER
Tezgah Zorlanması Pc(Kw)
KESİCİ UÇ ŞEKLİ
Negatif kesici uçlar Çift taraflı
Yüksek kenar dayanımlı
Pozitif kesici uçlarTek taraflı
Keskin kesme kenarı
Düşük kesme kuvveti
Kullanım;
Dış çap tornalama,
Büyük parçalar ve zor koşullar
Kullanım;
İç çap ve delik profil işleme,
İnce, sabit olmayan ve zayıf parçalar
KESİCİ UÇ ŞEKLİ
Negatif kesici uçlar; Çift taraflı
Yüksek kenar mukavemeti
Sıfır boşluk
Dış çap tornalama için ilk tercih
Ağır kesme koşulları
Pozitif kesici uçlar; Tek taraflı
Düşük kesme kuvvetleri
Kenar boşluğu
Delik tornalama ve ince parçaların dış
çap tornalaması için ilk tercih
+ -
KESİCİ UÇ ŞEKLİ
GİRİŞ AÇISININ ETKİSİ
K
Giriş açısı, kesme kenarı ile
ilerleme yönü arasındaki açıdır.
Bu açı, tornalama
operasyonlarında kullanılacak
takım seçiminde önemlidir ve
aşağıdakiler üzerine etkisi vardır
Talaş oluşumu
Kesme kuvvetlerinin yönü
İşleme esnasındaki kesme kenarı
uzunluğu
BÜYÜK GİRİŞ AÇISI; Ayna yönünde daha çok kuvvet uygulanır
Titreşime daha az yatkınlık
Köşeleri dönebilme kabiliyeti
Özellikle kesme girişi ve çıkışında yüksek kesme
kuvvetleri
KÜÇÜK GİRİŞ AÇISI; Kesme kenarına azaltılmış yük
Daha ince bir talaş, daha yüksek ilerleme oranı
Çentik aşınmasını azaltır
90°’lik bir köşeyi dönemez
Kuvvetler hem eksenel hemde radyal olarak
yönlendirilir, bu da titreşim ile sonuçlanabilir
GİRİŞ AÇISININ ETKİSİ
Negatif boşluk, çelik, çelik alaşımları,
paslanmaz çelik, dökme demir.
Pozitif boşluk, plastiksi malzemeler ve
bazı yüksek sıcaklık alaşımlar için
kullanılır.
Nötr boşluk, diş açma, kanal açma, profil
işleme ve form takımlarında kullanılır.
Boşluk Geometrileri
Mümkün olduğunda negatif boşluk kullanın
Kesme Kenarlarının Sayısı;
KESİCİ UÇ ŞEKLİ
Talaş Derinliği;
KESİCİ UÇ ŞEKLİ
KESİCİ UÇ RADYÜSÜKesici uçtaki köşe radyüsü (r) tornalama operasyonlarında önemli bir faktördür.
Köşe radyüsü seçimi aşağıdakilere bağlıdır;
- Talaş deriniği, ap
- İlerleme, f
ve aşağıdakileri etkiler;
-Yüzey kalitesi
-Talaş kırma
-Kesici uç dayanımı
Küçük Köşe Radyüsü; Küçük talaş derinlikleri için idealdir.
Titreşimi azaltır.
Daha az kesici uç dayanımı sağlar.
Geniş Köşe Radyüsü; Yüksek ilerleme.
Büyük talaş derinlikleri.
Daha güçlü kenar.
Arttırılmış radyal kuvvetler.
TALAŞ DERİNLİĞİNE BAĞLI OLARAK KESİCİ UÇ RADYÜSÜ
Köşe radyüsü aynı zamanda talaş
oluşumunu da etkiler. Genellikle talaş kırma
daha küçük radyüslü bir uç ile arttırılır.
Temel bir genel kural olarak talaş
derinliği, köşe radyüsünün 2/3’ünden veya
ilerlemede köşe radyüsünün ½’sinden daha az
olmamalıdır.
Talaşları Kırma;Talaş kontrolü, tornalamada ana faktörlerden biridir ve talaş kırma
alternatiflerinin üç prensip yöntemi vardır.
- Kendi kendine kırılma, örneğin dökme demir.
- Kesici ucun alnına çarparak kırılma.
- İş parçasına çarparak kırılma.
Talaş kırmada etkisi olan faktörler;- Kesici uç geometrisi,
- Köşe radyüsü,
- Giriş açısı,
- Talaş derinliği,
- İlerleme,
- Kesme hızı,
- Malzeme,
TALAŞ
Talaş kırma geometrisinin çalışma temel prensibi.
F M R
TALAŞ
Boşluk açısı
Giriş açısı
Radyüs
Kaplama
Kesme kenarı vetalaş kırıcıgeometrisi
Takım Kesme koşulları
Sertlik
Çekme dayanıklılığı
Termal
işlem
Yapı
Malzeme
Kuru işleme
Emülsiyon soğutma
Kesme yağı
Soğutma sıvısı
Talaş oluşumunu etkileyen faktörler
İlerleme
Kesme derinliği
Talaş kalınlık oranı
Kesme hızı
TALAŞ
Kırma için daha az güç gerekir.
Kesme kenarlarında daha az gerilim
oluşur.
Kesme kuvvetlerinde daha küçük
artışlar.
Daha kolay boşaltma.
Kırma için daha çok güç gerekir.
Kesme kenarında daha yüksek
gerilim.
Olası sapma ve vibrasyon.
Tercih edilen—
Kısa spiral talaşlar
Kaçının—
Çok kısa, sıkı talaşlar
Kaçının—
Uzun, ipliksi talaşlarBoşaltılması son derece zor.
İş parçasına veya takıma zarar
verebilir ve tekrar kesilebilir.
Uzun talaşlar – talaş boşaltma
• İlerlemeyi arttır.
• Daha sert talaş kırma
geometrisi kullan.
Kısa talaşlar – Yüksek Kesme
Kuvvetleri
• İlerlemeyi azalt.
• Daha az yumuşak talaş kırma
geometrisi kullan.
Bazı iş parçası malzemeleri (P ve M malzeme grupları) uzun talaşlar
verir.
Diğer iş parçası malzemeleri (K grup) kısa talaş verir.
P Çelik
M Paslanmaz
Çelik
K Dökme demir
Kesici Takım Malzemeleri
Aşınma direnci
Tokluk
HSS
Mikro tanecikli
Kaplamasız
karbür
PVD kaplamalı karbür
CVD-
kaplı
karbür
Sermet
Seramikler
CBN/
PCD
ÇİZELGEKesme Koşulları
Darbeli
Sürekli Düşük
Yüksek
Yüzey Kalitesi
Karbür
CBN
Seramik
İşle
ne
bilir
lik
Karbon çelik -
Serbest kesim çelik
Karbon çelik
Alaşım
çelik
Titanyum
Alaşımlar
Özel
yüksek sıcaklık
alaşımlar
Kobalt esaslı
alaşımlar
Nikel esaslı
alaşımlar
Ostenitik
PÇ
Kimya, petrokimya, medikal, gaz
ve kağıt endüstrisi
Genel imalat çeliği
Enerji üretimi, havacılık ve uzay teknolojileri
İş Parçası Malzemeleri
Hangi takım tutucu?
– Sap boyutları.
– Uç bağlama metodu.
– Ucun temel şekil ve boyutları.
– Takım geometrisi.
Hangi uç?
– Temel şekil ve geometri.
– Kesme geometrisi.
– Kesme kenarı geotmetrisi ve talaş kırma geometrisi.
– Boyutlar.
– Uç kalitesi.
Nasıl kullanılmalı?
– Kesme hızı, kesme derinliği, ilerleme ve diğer faktörler (soğutma sıvısı, ...).
Hangi kesme takımı?
LNMX
15
LNMX
22
LNMX
11
İşlenecek malzemeçelik– paslanmaz – döküm – vs.
İşlemkaba – 1/2 kaba – hassas
En Uygun Uç
Karbür kalitesi
Kesme hızı
Vc
Kesme derinliği
ap
İlerleme
f
Geometri
En Uygun Uç
İLERLEMEKESME DERİNLİĞİKESME HIZI
UÇ
KESİCİ TAKIM
TAKIM TUTUCU
UYGULAMA TİPİ
temel şekil
geometrisi
boyutlarKarbür uç
En Uygun Takım
• Mümkün olduğu kadar küçük çap seçin
- Delik çapı ile takım tutucu çapı arasındaki fark ne kadar büyük olursa,
talaş atma için o kadar fazla boşluk olur.
• Mümkün olduğu kadar büyük çap seçin
- Büyük takım tutucu çapları (ve daha kısa projeksiyon uzunluğu) daha
sağlam takım tutucu verir. Bu sayede daha az vibrasyon problemi olur.
ÇELİŞKİ !
Uzunluk
Çap
F
Kater boyutu – iç
İÇ ÇAP TORNALAMA
3'ten küçük : vibrasyon yok
6'dan küçük : vibrasyon riski
9'dan küçük : vibrasyon
9'dan büyük : Normal takımların kullanımı ile vibrasyon önlenemez
Uzunluk
Çap
Uzunluk
ÇapKullanma boyu oranı =
Kater boyutu – iç
İÇ ÇAP TORNALAMA
Aşınma nedir? Aşınma normaldir, aşınmadan
korunmak için zaman ve paranızı boşa harcamayın,
çünkü bu mümkün değildir.
Doğru aşınma güvenli, kontrol edilebilir ve tahmin
edilebilirdir.
Aşınmanın çeşitli formları vardır.
Yüzey kalitesi, toleranslar, talaş şekli, kesme kuvvetlerindeki
değişikliklerin sebebi bu olabilir.
AŞINMA
C
CB
ABoşluk
yüzeyi
Yan açıklık
yüzeyi
Boşluk
yüzeyi
A: krater aşınması
B: kenar aşınması
C: çentik aşınması
D: plastik deformasyon
D
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5
Takım ömrünü belirlemek için Taylor yasası
Takım ömrü
%10 artış azalması
kesme derinliği 4%
ilerleme 20%
kesme hızı 50%
KESME DERİNLİÐİNE BAĞLI OLARAK TAKIM
ÖMRÜ
İLERLEMEYE BAĞLI OLARAK
TAKIM ÖMRÜ
KESME HIZINA BAĞLI OLARAK TAKIM ÖMRÜ
İLERLEME(h) -KESME DERİNLİĞİ (b)(X10) - KESME HIZI (v) (x1000)
TA
KIM
ÖM
RÜ
(MİN
)
1. Sorunu belirleme
‘ sonucun sebebine
odaklanın’.
2. Koşullar
Gerçekler ve veriler
takım tipi
kesme koşulları
iş parçası, malz,
soğutma sıvısı, aşınma tipi
ve takım ömrü.
3. Analiz
kesme derinliği
kesme malz.
Ra - r ve ilerleme
kesme metodu.
4. Sonuçlar, tavsiyeler
ve çözümler.
Evet
Hayır
Beklentilerden sapma gösteren
herşey sorundur!
Pratik optimizasyon
-Tornalamada vibrasyon riskini azaltma
-İş parçasını yataklayın.
-Kesme hızını dev/dak değiştir.
-Takımın pozisyonunu değiştirin.
-Daha keskin uç kullanın.
-Daha küçük kesme derinliği ve daha fazla
ilerleme.
Eğilmeyı minimize et
– Kullanım boyunu minimize ve çapını maksimize et.
– Takım yeterince bükülmez olmalıdır.
– Teğetsel ve radyal kuvvetleri minimize etmek için çalışma koşullarını optimize et.
Bağlama mekanizmasının durumunu ve sağlamlığını kontrol et.
Tezgahın durumunu kontrol et.
Ayarlı titreşim sönümlemeli delik barası kullan.
Eğer mümkünse takım içinden soğutma sıvısı kullan.
Büyüklük
Periyot
Vibrasyonlar
• Aşındırıcı aşınması. İş parçası içindeki sert
mikro yabancı maddeler ucu etkiler.
Kaplamadan küçük parçalar kopar ve
bunlar da ucu etkiler. Matriks içindeki
yumuşak kobalt aşınır, karbür taneciklerinin
yapıştırıcısı kalmadığından kırılma olur.
Yanak aşınması
Olası çözümler
• Kesme hızını azaltın
• Aşınmaya daha dayanıklı uç kullanın.
• Mekanik ve termal aşırı yük. Isı uç
yapısını yumuşatır Kobalt erir ve uç
deforme olur.
Plastik deformasyon
Olası çözümler
• Kesme hızını azaltın
• İlerlemeyi azaltın.
• Aşınmaya daha dayanıklı uç kalitesi
kullanın.
• Soğutma sıvısı kullanın.
• Daha büyük radyüslü uç seçin.
• Malzeme yapışması. Yüksek basınç ve
düşük sıcaklıkta, iş parçası malzemesi
kesme kenarına yapışır. Kenardaki bu talaş
birikmesi kırıldığında kaplama ile alt tabaka
malzemesini de birlikte alır.
Talaş yapışması
Olası çözümler
• Kesme hızını artırın.
• Soğutma sıvısı kullanın veya soğutma
sıvısı kullanmayı durdurun.
• Daha keskin kesme kenarı
geometrisine sahip uç seçin.
• İlerlemeyi artırın.
• Aşındırıcı aşınması ve bölgesel
gerilim yoğunluğu. İş parçası
malzemesi içindeki sert mikro
yabancı maddeler bölgesel gerilim
yoğunluğuna sebep olur. Darbeli
kesmeler ve vibrasyonlar da
bölgesel gerilime sebep olabilir.
Uçta kenar ufalanması
Olası çözümler
• Kesme hızını artırın.
• İlerlemeyi azaltın (özellikle giriş veya
çıkışta).
• Daha güçlü kesme kenarı geometrisi
seçin (daha geniş kenar düzlüğü).
• Daha sert uç kalitesi seçin.
• Vibrasyon riskini azaltın.
• Termal yükte ani değişim. Sıcak
ve soğuk alanlar arasındaki
sıcaklık farkları termal gerilime
sebep olur. Yorgunluk çatlamaya
yol açar.
Termal çatlama
Olası çözümler
• Bol miktarda soğutma sıvısı kullanın.
• Soğutma sıvısı kullanmayın.
• Kesme hızını azaltın.
• İlerlemeyi azaltın.
• Daha tok uç kalitesi seçin.
• Farklı işleme metodu kullanın (kesme
süresi ve kesme dışı süresi arasındaki
oran).
• Mekanik aşırı yük. Mekanik ve
termal yük kombinasyonu o kadar
büyüktür ki, ilk kesim sırasında uç
kırılır (saniyeler).
• Önceki aşınma noktalarından biri
çok fazla büyümüştür.
Uç kırılması
Olası çözümler
• İlerlemeyi azaltın.
• Kesme derinliğini azaltın.
• Daha tok uç kalitesi seçin.
• Daha güçlü kesme kenarına sahip uç
veya daha büyük ilerlemelere uygun
talaş kırıcı geometrisi olan uç seçin.
• Daha kalın uç seçin.
• Sert kalıntılar veya zor girişe karşı iş
parçasını kontrol edin.
• Tezgah, iş parçası, takımın tamamı yeteri kadar sabit değil veya kuvvetsiz.
• Her zaman vibrasyon kaynağını belirlemeye çalışın.
Vibrasyonlar
Olası çözümler
• Takım ve iş parçasının stabilitesini
artırın.
• Kesme hızını değiştirin.
• İlerlemeyi artırın.
• Kesme derinliğini azaltın.
• Daha keskin kenar ve talaş kırma
geometrisi seçin.
• Tezgah, iş parçası, takımın tamamı yeteri kadar sabit değil veya kuvvetsiz.
• Kesme kenarı geometrisi ve kesme koşullarının kombinasyonu yanlış.
Kötü yüzey kalitesi
Olası çözümler
• İlerlemeyi azaltın.
• Kesme hızını artırın.
• Soğutma kullanın.
• Takım ve iş parçasının stabilitesini
artırın.
• Daha keskin kesme kenar ve talaş
kırma geometrisi seçin.
• Silici geometrisi kullanın.
Aşırı aşınma için pratik göstergeler
Uç aşınması ...
Daha yüksek güç ...
İş parçasındaki toleranslar ...
Yüzey kalitesi ...
Çapaklanma ...
Isı oluşumu ...
Kenar ufalanması ...
Kötü ısı dağılımı ...
Kötü talaş kontrolü ...
İşleme sırasında gürültü.
Vibrasyonlar ...
Soğutma Sıvısı
Sıcaklık kontrol
Talaş kaldırma
Yağlama/temizleme
Yüzey kalitesi
Takım performansı
Ortam
İş parçası kalitesi
Verimlilik
Bakım
İş parçası kalitesi
Üretkenlik / maliyet
Yüksek risk / maliyet
YÜKSEK BASINÇLI SOĞUTMA
-YÜKSEK BASINÇLI SOĞUTMA
-ÖNEMLİ ÖZELLİKLER
-Titanyum ve yüksek sıcaklık alaşımları işlemede kesme hızını %200’e kadar arttırma olanağı
sağlar.
-Özellikle problamatic malzemelerde etkin talaş kontrolu sağlar.
-Titanyum, yüksek sıcaklık alaşımları ve çelik alaşımlarında takım ömrünü %100 kadar arttırma.
-Yüksek basınçlı soğutma özelliği çok uzunca bir zaman metal işleme dünyasında önemli bir rolü
üstlenecektir.
-AVANTAJLAR:
--Kısa İşleme Zamanı
-Titanyum ve yüksek sıcaklık alaşımları işlemede kesme hızını
%200’e kadar arttırabilme olanağı
--Uzun Takım Ömrü
-Sadece titanyum ve yüksek sıcaklık alaşımlarında değil, paslanmaz
çelik ve diğer çelik alaşımlarında da %100’e varan takım ömrü
iyileşmeleri.
--İyileştirilmiş Talaş Kontrolü
-Çok yumuşak ve problamatik malzemelerde bile küçük talaşlar
sağlanabiliyor.
--Çok Verimli Soğutma
-Kesme bölgesindeki ısı dalgalanmalarını azaltır.
YÜKSEK BASINÇLI SOĞUTMA