|
DELİK DELME VE DELİK İŞLEME
1.1.İşlemin Özellikleri
Matkap denilen bir takımla yapılan delme işleminde kesme ve ilerleme hareketi, takımın dönmesi (v) ve ilerlemesi (u) ile gerçekleşir(Şekil 1.1).Delik işlemede esasen üç işlem vardır (Şekil 1.1): Delik delme (a), delik genişletme (b) ve raybalama (c). Bunların yanısıra: aynı çalışma ilkesine dayanan silindirik havşa başı açma (d), konik havsa başı açma (e) ve düzeltme (f) gibi işlemler de vardır. Delik delme yok olan bir deliği meydana getirme, delik genişletme mevcut olan bir deliği daha büyük çapa getirme, raybalama ise mevcut olan bir deliğin işletme kalitesini iyileştirme amacını taşımaktadır. Havsa başı ve dü¬zeltme, deliğe girecek bir parçanın örneğin cıvata başının daha iyi oturmasını sağlayan işlemlerdir.
Delik genişletme delik delmede kullanılan spiral matkap veya sadece de¬lik genişletmede kullanılan delik genişletme matkabı ile yapılabilir. Ayrıca bu işlem tornada tek ağızlı bir takım kullanılarak ta gerçekleştirilebilir.
(e)
(d)
Şekil 1.1 : Delik delme işlemleri, a.delik delme, b.delik genişletme, c.raybalama, d.silindirik havsa başı açma, e.konik havsa başı açma, f.düzeltme
Tek ağızlı bir takımla delik genişletme işlemi, takımın aynı zamanda hem kesme, hem ilerleme hareketi yapan delik işleme tezgahlarında da yapıla¬bilir; bu işleme "boring" ve bunu gerçekleştiren tezgahlara “borwerg" denilmektedir.
Matkap adını taşıyan delik delme ve işleme tezgahları, çeşitli büyüklükte ve şekilde olabilirler. İşe göre, tüm delik işlemlerini yapabilen veya sadece raybalama, havşa başı açma, vida açma matkap tezgahları vardır. Ayrıca takımın konumuna göre dikey ve yatay borwerg tezgahları mevcuttur. Delme işlemi; torna tezgahının karşı puntasına, otomat tornaların revolver başlığına matkap bağlanarak da yapılabilir.
Şekil 1.2a'da basit bir matkap tezgahı gösterilmiştir. Tezgah; temel plaka (a), kolon (b) (sütün), hız kutusu (c), ana mil (takım mili) (d), ilerleme meka¬nizması (e), tabla (f) gibi ana elemanlardan oluşur. Takım ana mile , parça ise tablaya tespit edilir. Takımın dönme ve ilerleme hareketini sağlayan kinematik sistem Şekil 1.3b'de gösterilmiştir. Bu sistemde M motorundan alınan dönme hareketi MR1 vites kutusuna gitmekte ve buradan iki yöne ayrılmaktadır; bir yandan ana miline gitmekte ve buna kesme için dönme hareketi vermektedir; diğer yandan avans vites kutusuna ulaşmaktadır. Avans vites kutusundan (Zı -Crı) kremayer mekanizmasına gitmekte burada dönme hareketini doğrusal hare¬kete çevirerek ana mile ilerleme hareketi sağlamaktadır.
Ana mil ve kremayer mekanizmasının daha ayrıntılı görüntüsü Şekil 1.2c'de gösterilmiştir. Burada ana mil (a), ana mil gövdesi (b) denilen içi boş bir gövdeden geçer. Gövdenin dış kısmında dişli çark ile kavrama halinde bulunan(c) kremayeri vardır. Ana mil gövdeye rulmanlı yataklarla desteklenmektedir. Şöyle ki; bir yandan dönme hareketi yapmakla beraber gövde ile birlikte ilerleme hareketi de yapmaktadır.
Şekil 1.2 : Matkap tezgahları
(a)
(b)
Şekil 1.3 : Çok matkaplı (a) ve delik işleme (b) tezgahları
(a) (b)
Şekil 1.4 : Radyal matkapla (a) ve borwerg (b) tezgahları
Daha basit sistemlerde ilerleme hareketi (e) manivelanın yardımıyla elle yapılmaktadır (Şekil 1.2.a). Şekil 1.2b'de gösterilen tezgah sisteminde vites ve ilerleme vites kutularını taşıyan gövde Z2 - Cr2 kremayer mekanizmasının yardımı ile yukarı ve aşağı doğru işe göre ayarlanabilmektedir. Aynı şekilde Z3 -Cr3 kremayer mekanizması ile tabla da ayarlanabilmektedir. Ayarlama m1 ve m2 manivelaların yardımı ile elle yapılmaktadır. Şekil 1.2a'daki tezgahta sade¬ce tabla ayarlanabilir niteliktedir.
Bu tezgahların yanısıra daha basit ayaklı, masa tipi ve taşınabilir el mat¬kapları vardır.
Şekil 1.3a'da kütle imalatında kullanılan çok matkaplı bir tezgah gösteril¬miştir. Tezgahın ana milinden, kardan kaplinleri yardımıyla bir çok millere ve bunlara bağlı olan matkaplara hareket iletilir. Tezgah, matkap sayısı kadar de¬lik açabilir. Şekil 1.3b'de kütle imalatında kullanılan ve delik işlemenin delik açma, genişletme, raybalama ve havşa başı açma gibi operasyonları gerçekleş¬tiren çok başlı bir tezgah sistemi gösterilmiştir.
Radyal Matkap olarak bilinen ve Şekil 1.4a'da gösterilen tezgahta; (1) Temel plakası, (2) kolon, (3) yatay kol, (4) kesme ve ilerleme hız kutularını ve ana mili içeren araba, (5) ana mil ve (6) tabladır.Takım ana mile ve parça tabla¬ya bağlanır. Araba takım ile birlikte kolona bağlı olan yatay kol üzerinde ileri-geri hareket edebilir, kolun uzunluğuna göre istenilen konuma ayarlanabilir ve yatay bir düzlemde istenilen konuma göre 360° döndürülebilir. Bu şekilde çe¬şitli genişlikte ve yükseklikte parçalar işlenebilir. Bu tezgahın konstrüksiyonunda dikkat edilecek bir başka husus, kesme ve ilerleme hareketi ile kolun dikey yönde konumunu ayarlamak için ayrı motorların kullanılması¬dır. Tezgah 80 mm çapında delikler işleyebilir.
Borverk adını taşıyan yatay delik işleme tezgahı, Şekil 1.4b'de gösteril¬miştir. Burada: (1) ana mil, (2) üst kızak (tabla), (3) alt kızak (tabla), (4) gövde, (5) araba ve (6) kolondur. Takımın bağlandığı ana mil (1) yatay vaziyet¬tedir. Ana mile dönme ve ilerleme hareketi ileten araba (5) tezgahın (6) kolonuna kızaklanmış vaziyettedir. Böylece araba, takımla birlikte yukarı-aşağı bir hareket yapabilmektedir. Parçanın bağlandığı üst tabla sağ-sol (parçaya gö¬re radyal), alt tabaka ileri-geri (parçaya göre eksenel) ve kendi ekseni etrafında dönebilmektedir.
Şekil üzerinde I ve II ile takımın dönme ve ilerleme hareketi, III, IV ile parçanın sağ-sol ve ileri-geri hareketleri, V ile arabanın yukarı-aşağı doğru hareketi ve VI ile parçanın dikey eksenine göre dönme ayar hareketi gösterilmiştir. Bu şekilde büyük bir işleme kabiliyeti elde edilmektedir. Bu tez¬gahlarda, geniş parçaların karşı deliklerini bir hamlede işlemek için, takım taşıyıcı çubuğu kullanılır. Bu durumda çubuğu desteklemek için tezgaha bir yardımcı kolon yerleştirilebilir. Tüm bu hareketlere sahip olan ve frezeleme iş¬lemi de yapabilen tezgahlara işleme merkezi (machining center) denilir. Sadece matkap olarak kullanılan tezgahların hareket kabiliyetleri daha sınırlı olabilir; örneğin tabla sadece ileri-geri (radyal) hareket yapabilir.
Takım ana mile konik (Şekil 1.5a) veya silindirik (Şekil d.5d) geçme-bağlama sistemiyle tespit edilebilir.Konik bağlamanın çözme yöntemleri Şekil 1.5b'de gösterilmiştir. Şekil 1.5a'da: a-kovan, b-matkabı çözmek için boşluk, c-matkabın konik (mors konu) kısmıdır. Silindirik geçme sistemi esas bir sıkma tertibatıdır; sıkma bir pensin yardımıyla gerçekleşir (Şekil 1.5c,d). Konik saplı matkapların sapı mors koni şeklinde yapılır. Matkabın çapına göre tavsiye edi¬len değerler Cetvel 6.l' de gösterilmiştir.
Cetvel 1.1 : Matkap saplarında kullanılan mors konları
Parça tablaya basit (Şekil 1.6a,b) veya planyalama da gösterilen tutturma tertibatları ile tesbit edilebilir.
(a) (b) (c) (d)
Şekil 1.5 : Konik (a,b) ve silindirik (c,d) saplı matkapların tespiti ve çözme yöntemleri
1.2.Spiral Matkapla Delik Açma ve Genişletme
1.2.1.Takımın geometrisi
Delik açmada veya genişletmede, çevresinde spiral kanallar bulunan ve spiral matkap denilen takım kullanılır. Spiral kanallar, talaşın delikten dışarı¬ya çıkmasını sağlarlar.
Spiral matkaplar (Şekil 1.7) gövde (veya kanallı kısım) ve sap olmak üzere iki kısımdan meydana gelmektedirler. Tutturma için kullanılan sap kısmı silindirik (Şekil 1.7a) veya konik (Şekil 1.7b) şeklindedir. Kanallı kısım sap ile yekpare veya kaynakla bağlanmış olabilir. İki kısım arasında bir boyun olabilir (Şekil 1.7b) veya olmayabilir (Şekil 1.7a). Matkabın çapı d, kanallı kısmının başlangıçtaki çapıdır. Açılan deliğin iç yüzeylerine değişmemesi için, kanallı kısmı 0,1/100 (mm/mm) değerinde konik olarak yapılır.
Takımın kesme kısmı, takımın koni şeklinde olan uç kısmıdır. Burada, iki ana kesme ağzı (Şekil 1.7c), her ağzın birer talaş ve serbest yüzeyi bulunur. Ana ağızların oluşturduğu koni tam sivri değildir. Aralarında çekirdek denilen yassı bir kısım vardır. Çekirdeğin genişliği radyal kesme ağzını oluşturur. Ana ağızların birbirine göre açısal konumu uç sayısı ψ, radyal kesme ağzının konumu radyal kesme açısı φ, kanalların şekli helis açısı θ, ile ifade edilir.
Talaş yüzeyi esasen uç kısmına isabet eden kanaldır. Bu kısımda iki kanal arasındaki yüzey, serbest yüzeyi meydana getirmektedir. Matkabın kanallı kıs¬mında iki kanal arasındaki yüzey, matkabın sırtını oluşturmaktadır. Sırtla kanal arasında bir kenar vardır.
Matkabın bir ağzı, delik açma torna kalemi ile benzeştirilebilir (Şekil 1.8a); iki ağzı ise üst üste yerleştirilmiş iki kalemden meydana geldiği düşünü¬lebilir. Şöyle ki esas matkap, bu iki kalemin bir çekirdek üzerine helisel bir şekilde sarılması ile oluştuğu varsayılabilir. Dolayısıyla matkabın ana kesme ağzının geometrisi, tek ağızlı takımlarda olduğu gibi tayin edilir. Burada da ta¬laş açısı (λ), serbest açı (α) ve kama açısı (β ) gibi kesme açıları vardır. Şekil 1.8b dikkate alınırsa matkabın kesme açıları şu şekilde ifade edilir. Ağıza (ağız düzlemine) normal N-N kesitte (ölçme düzleminde): λnx , βnx , αnx yani sırasıy¬la talaş açısı, kama açısı ve serbest açı. Bu açılar ağzın herhangi bir x noktasında ifade edilmiştir. M noktasında yani matkabın d çapına karşılık ge¬len noktada bu açılar λ,β,α olur. Matkabın eksenine paralel eksenel A-A kesitte: λxx> βxx, αxx yani yan talaş açısı, yan kama açısı ve yan serbest açısı ifade edilmektedir. Bu açılar M noktasında λx, βx, αx olur. Eksenel kesitte ta¬laş açısı λx , talaş kanalının θ açısı ile eşittir (λx = θ). Dolayısıyla matkaplarda her ağza karşılık gelen ve helis açısı ağzın talaş açısı ile eşit olan bir kanal vardır. Ağzın λ açısı A görünüşte ifade edilmiştir. Ayrıca Şekil 1.8b'de yerleş¬tirme açısı χ ve matkabın uç açısı ψ de verilmiştir. Görüldüğü gibi χ=ψ/2 dir. Uç sayısı genellikle ψ = 116° ile 120° arasında alınır.
Matkabın açıları arasında ;
bağıntıları vardır.
Matkabın geometrisini tamamlamak için şu hususları hatırlatmakta fayda vardır.
a. Kesme ağzına bağlı kanalın açılımına dayanarak (Şekil 1.9a), matkabın d ve dx çapına karşılık gelen talaş açıları,
şeklinde yazılırsa, buradan
bulunur.
Burada H kanalın hatvesidir. Bu bağıntılardan görüldüğü gibi, ağız boyunca talaş açısı değişmektedir; dx = d’ de maksimum değere ulaşan talaş açısının değeri matkabın ucuna doğru azalmakta ve radyal kesme ağzının bu¬lunduğu yassı kısımda negatif olmaktadır.
Şekil 1.6 : Parça tutturma yöntemleri
Şekil 1.7 : Spiral matkap
Bu durum Şekil 1.9b'de görülmektedir; burada radyal kesme ağzına karşılık gelen kesme açıları λr ,βr ve αr şeklinde ifade edilmiştir. Bu durumda kama açısı βr>90° olur ve yassı kı¬sım malzemeyi keserek değilde ezerek kaldırır, buda eksenel kuvvetin artmasına neden olmakla beraber kesme koşullarını zorlaştırır. Ayrıca, yassı kısmın bir tarafı diğerine göre biraz daha yüksek olursa, matkap işlenecek parça ile temasa geldiğinde sağa-sola kayma eğiliminde bulunur. Bu olayı bertaraf etmek için delinecek yer markalanır veya delme işlemi kılavuz burçlarla yapı¬lır. Nümerik kontrollü tezgahlarda bu tedbirlere ihtiyaç yoktur.
b. Talaş kaldırma sırasında matkap aynı anda dönme ve ilerleme hareketi yaptığı için, ana ağzın herhangi bir noktası bir daire değil de, bir helis yapmak¬tadır (Şekil 1.10a). Bu helisin hatvesi, takımın bir dönmede yaptığı ilerleme s (mm/dev.) ile eşittir. Dolayısıyla kesme sırasında tüm ağız helisel bir yüzey meydana getirecektir. Sistemin açılımı yapılırsa (Şekil 1.10b) helisel yüzey, kes¬me ve ilerleme yönlerinin oluşturduğu etken yönde, eğim açısı
olan eğik bir yüzeye dönüşecektir. Şekilde birbirinden ayrı olarak gösterilen kesme ağızlarının etken kesme yönü, bu yüzeye η ile eğik olacaktır. Bundan dolayı talaş kaldırma sırasında matkabın kesme açıları değişecektir; bunla¬ra etken kesme açılan denir. Şekil 1.10b’ den de görüldüğü gibi etken serbest (αex) ve etken talaş açısı (γex)
olur. Yani etken (gerçek) serbest açısı azalır ve etken (gerçek) talaş açısı büyür.Kama açısı β aynı kalır. Bu durum Şekil 1.8c'de de gösterilmiştir.
Şekil 1.8 : Takım açıları
Şekil 1.9 : Talaş açısının çap boyunca değişimi
Şekil 1.10 : Talaş açılarının helis etkeni ile değişimi
Yukarıdaki açıklamaların ışığı altında matkabın geometrisi ile ilgili önemli sonuçlar şu şekilde sıralanabilir ; Talaş açısı matkabın ucuna doğru azalır, yassı kısım (çekirdek), menfi kesme özelliklerine sahiptir, talaş kaldırma sırasında serbest açının azalması, serbest yüzey ile işlenen yüzey arasın¬daki sürtünmelerin büyümesine neden olur, bu nedenle bu açı 8° ila 14° arasında alınır.
Parça malzemesine bağlı olan kesme açılarına göre DIN standartlarında (DIN 1414) N, H ve W ile simgelenen üç çeşit matkap vardır (Şekil 1.11). Bunlardan: N tipi çelik ve dökme demir gibi normal; H tipi pirinç alaşımları ve W tipi alüminyum alaşımları gibi yumuşak malzemeler içindir. Bunlara, plastik malzemeler için geçerli olan değiştirilmiş H tipi de ilave edilebilir. Bu matkap¬ların kesme açılarının değerleri, Cetvel 'de verilmiştir. Her tip için kesme açıları matkabın d çapına bağlıdır. Örneğin çelik ve dökme demir için geçerli olan N tipi matkabın, çapa bağlı olarak kesme açıları Cetvel de verilmiştir.
Çelik ve dökme demir için geçerli olan N tipi matkabın uç açısı 118°'dir; bu açı standart bir açı olarak kabul edilir (Şekil 1.11 ). Uç açıları 118°'den da¬ha küçük olan matkaplara uzun açılı; daha büyük olanlara düz denir. Matkapların en çok aşınan yerleri, diş kısmının köşeleridir. Uç açısı büyüdükçe köşe açısı azalır ve aşınma hızlanır. Bu menfi etkiyi gidermek için büyük uç açılı matkaplar, ikinci açı ψ = 70° olmak üzere çift açılı şeklinde yapılır.
Çekirdeğin menfi etkisini ortadan kaldırmak amacıyla, son zamanlarda radyal kesme ağzının sivrileştirilmesi adı ile bilinen yöntemler uygulanmakta¬dır. Normal sivrileştirmede (Şekil 1.11 A,a), çekirdek kalınlığının 0,ld değerine kadar radyal ağzın her iki köşesi eşit miktarda sivrileştirilir. Bu yöntem eksenel kuvvetin azalmasını sağlamamakta, ancak daha kolay bir çalışma tarzı oluştur¬maktadır. Sivrileştirme, ana ağızların düzeltilmesi şeklinde olursa (Şekil 1.11A,b) eksenel kuvvette bir azalma meydana gelir. Bu azalma haç şeklinde düzeltmede (Şekil 1.11A,c) daha büyüktür. Bu sistemlerin yanısıra, özellikle dökme demir için ucu yarıklı (Şekil 1.11 A,d) matkaplar da kullanılır.
Şekil 1.11 : Standart matkaplar
Şekil 1.11 A : Matkap uçlarına uygulanan düzeltmeler
1.2.2. Talaş Kaldırma Faktörleri
İlke olarak, matkapla talaş kaldırma olayı tek ağızlı takımla (tornalama, planyalama) talaş kaldırma olayı arasında bir fark yoktur. Ancak delik işleme¬de: talaşın tahliyesi kesme sıvısının verilmesi çok daha zor olduğu; talaş ile helisel kanalların ve matkap ile işlenen yüzeyler arasında sürtünmenin çok da¬ha büyük olduğu; talaş açısının ağız boyunca değişmesi ve bundan dolayı ağız boyunca farklı kesme koşullarının oluştuğu; kesme özellikleri iyi olmayan radyal ağzın bulunduğu göz önünde tutulursa, matkapla talaş kaldırma, tek ağızlı takıma göre çok daha karışık ve ağır koşullarda meydana geldiği sonuca varılır. Bu nedenle matkapla delik işlemede talaş kaldırma faktörlerinin tayininde, yu¬karıdaki hususların göz önünde tutulmasında fayda vardır.
1. Delik Delme
a. Kesme hızı : Matkapla talaş kaldırmada kesme hareketi, matkabın dön¬me hareketine bağlı olduğundan kesme hızı
v = πdn /1000 (m/dak)
bağıntısı ile ifade edilir (Şekil 1.12a,b). Burada: d-matkabın çapı (mm), n-dönme hızıdır (d/dak). Kesme ağzının çapına bağlı olarak, kesme hızı ağız bo¬yunca değişecektir; matkabın çevresinde maksimum, merkezinde ise sıfır olacaktır. Bu olay, talaş kaldırma olayını ağırlaştıran bir etkendir. Kesme hızı¬nın değişken olmasına rağmen pratikte d-çapına karşılık gelen hız, kesme hızı olarak kabul edilir.
Kesme hızları direkt cetvellerden seçilir veya teknik veya eko¬nomik koşullara göre tayin edilir. Kesme hızı tayin edildikten sonra
n=1000v/πd '
bağıntısından matkabın dönme hızı hesaplanır ve tezgahın hız kademelerinden, bu hıza en yakın değer seçilir.
-"1
Şekil 1.12 : Spiral matkapla delik delme (a,b) ve genişletme (c)
b. İlerleme: İlerleme s mm/dev, matkabın bir devirde eksenel yönde katettiği mesafedir. Matkap iki ağızlı bir takımdır; genel olarak ağız sayısı z ile
ifade edilirse, bir ağıza karşılık gelen ilerleme
sz = s / z = s / 2 (mm/dev)
ve ilerleme hızı
u = sn = zszn = 2 szn (mm/dak)
şeklinde yazılır.
c. Talaş boyutları ve kesiti : Bir ağza karşılık gelen talaş kalınlığı h ve
genişliği b ile ilerleme sz ve kesme a arasında χ=Ф/2 değeri ile tornalamada
olduğu gibi (Şekil 1.12b).
h = sz sinχ = (s/2) sinχ
ve a = d / 2 olduğu göz önünde tutulursa
b = a/sinχ = d/2 sinχ
olarak yazılır. Bu durumda bir ağza karşılık gelen talaş kesidi, sz = s/2 değeri ile
ve toplam talaş kesiti
olarak bulunur.
Şekil 1.13 : Matkapla delmede kesme kuvvetleri
d. Kesme kuvvetleri : Delme sırasında bir ağza karşılık gelen talaş kaldır¬ma kuvvetlerinin bileşenleri, yani kesme kuvveti (Fsz), ilerleme kuvveti (Fvz) ve radyal kuvveti (Frz) Şekil 1.13'te gösterilmiştir. Görüldüğü gibi ağızların ko¬numu itibarıyla her ağızda oluşan radyal kuvvetler birbirini dengelemektedir. Dolayısıyla delme işleminde sadece Fs ve Fv kuvvetleri etki göstermektedir.
Bir ağza karşılık gelen kesme kuvveti
ve toplam kesme kuvveti
şeklinde ifade edilir.Burada özgül kesme kuvveti
veya
bağıntısı ile hesaplanabilir. ks11 ve ksh'ın değerleri Cetvel 'de verilmiştir. 1,2 -matkapla talaş kaldırma işleminin özelliklerini yansıtan düzeltme faktörü¬dür.
Kesme kuvvetine bağlı, bir ağza tekabül eden kesme momenti
Msz = Fsz d / 4
ve iki ağza karşılık gelen toplam kesme momenti, Fs = 2 Fsz ile
veya “toplam kesme kuvveti” bağıntısı dikkate alınırsa
şeklinde yazılır, burada d (mm), s (mm/devir); k, (N/mm2) olarak konulur ve Ms (Nm) olarak bulunur. Bu bağıntıdan verilen bir Ms (Nm) değerine delinebilecek delik çapı
bulunur. İlerleme s = z sz bağıntısı ile tayin edilir.
Toplam ilerleme kuvveti
Fv = 2 Fvz = 2 Fvz sin χ = Fs sin χ
bağıntısı ile tayin edilir.
İlerleme kuvveti Fv eksenel kuvvet niteliğindedir. Delik açmada, ana kes¬me ağızlarında meydana gelen bu kuvvetin yanısıra, radyal kesme ağzında da, eksenel nitelikte F1 ilerleme kuvveti oluşmaktadır. Şöyle ki, delik açma sırasın¬da matkabı etkileyen ve yenilmesi gereken eksenel kuvvet
Fa = 2Fvz + Fı = Fv+ Fı
dir. Yapılan deneylere göre eksenel kuvvetinin % 4O'ı Fv ; % 57'si F1 ve geri kalanı (%3) sürtünme kuvvetidir.
Eksenel kuvvet Fa ilerlemeyi sağlayan elemanları ve özellikle yatakları (rulmanları) zorlamaktadır. Tezgahın konstrüksiyonu sırasında bu elemanlar, belirli bir eksenel kuvvete (Famax) göre hesaplanır. Çalışma sırasında Fa > Famax olursa, ilerlemeyi sağlayan elemanlar ve özellikle rulmanlar çabuk bozulur. Ayrıca Fa kuvveti takımı burkulmaya zorlar. Famax 'in değeri tezgah katalogun¬da verilir.
e. Kesme gücü ve tezgah gücü : Delme sırasında harcanan güç, kesme ve ilerleme için gereken güçtür. Kesme gücü, w=πn/30 olmak üzere M = P/w bağıntısından hareket edilirse
şeklinde yazılır. İlerleme gücü
tarzında ifade edilir.Burada Ms – N.m ; F-N ve n-d/dak’dır.F-daN ve M-daN.m olarak ifade edilirse
olur. Toplam güç
şeklinde yazılır. Bu hususta yapılan incelemelere göre, ilerleme gücü toplam gücün % 0,5 ile % 1,5 arasındadır. Dolayısıyla pratik bakımından bu güç ihmal edilebilir ve delme için gereken güç kesme gücü bağıntısı ile hesaplanabilir.
Tezgah gücü (Ms - N.m)
veya (Ms - daN.m)
bağıntısı ile tayin edilir. Burada ηm -tezgahın verimidir. Toplam kesme momenti bağıntısı dikkate alınırsa, tezgah gücü bağıntısı
şeklinde yazılabilir ve buradan verilen bir Pm için delinebilecek maksimum de¬lik çapı
bulunur; burada Pm (kW), s (mm/dev), ks (N/mm2), n (dev/dak) konulur ve d (mm) olarak elde edilir.
g. Kesme faktörlerinin tayini : Kesme hızı (v) ve ilerleme değerleri direkt olarak cetvellerden seçilebilir veya rasyonel ve optimizasyon ilkelerine göre tayin edilebilir. Bu hususta Cetvel’te kes¬me hızı (v) ve ilerleme hızı (s) değerleri verilmiştir. Değerler delme derinliği 1 <3d için geçerlidir. Delme derinliği l>3d olduğu durumda, v ve s
bağıntıları ile tayin edilir. Burada vcet ve ucet Cetvel'te verilen kesme hızı
ve ilerleme değerleridir.
'
Rasyonel yönteme göre kesme hızın ve ilerlemenin değerleri, Taylor veya genişletilmiş Taylor bağıntısına dayanarak tayin edilir. Delik delmede de Tay¬lor bağıntısı
şeklinde yazılabilir. Burada; hız çeliği takımları ve parça malzemesi çelik için n = 0,2 (k=5), dökme demir için n = 0,125 (k=8); sert metal takımlar için n = 0,2 (k=5) alınabilir.Delmede paso kalınlığı a = d/2 olduğu dikkate alınırsa, rasyonel yöntemde d değeri hesaplanır ve belirli bir ömür için kesme hızı v tayin edilir. Optimizasyon ilkelerine gö¬re Topt değeri elde edilir ve vopt değeri hesaplanır.
f. Esas işleme zamanı : Matkapla delik açma ve genişletmede esas işleme
bağıntısı ile tayin edilir. Burada L-işleme stroku(mm), s-ilerleme (mm/dev), n-dönme hızı (d/dak)'dır.
Parçaya giriş ve çıkış-strokları göz önüne alınırsa, L stroku (Şekil 1.14a)
L = la + l + lu ,
şeklinde yazılır. Parçaya giriş stroku la, matkabın koni kısmının x yüksekliğine bağlı olarak tayin edilir;genellikle 1 mm.lik bir emniyet payı bırakarak (Şekil 1.14a )
bağıntısı ile tayin edilir.Çıkış stroku lu için kesin değerler olmamakla birlikte lu=2 mm olarak alınması tavsiye edilir.Uç açısı ψ=118° olan spiral matkaplar için toplam strok
L=(d/3)+3+1
şeklinde yazılabilir.Kör deliklerde (Şekil 1.12c), lu =0 ‘dır.
Şekil 1.14 : Talaş Kaldırma Stroku
2. Spiral Matkapla Delik Genişletme
Matkapla delik genişletmede, kesme ağzının sadece çevreye yakın kısmı talaş kaldırmaktadır (Şekil 1.12c), böylece radyal kesme ağzının bulunduğu çe¬kirdek, işlenen yüzeyle temas etmemektedir. Bu şekilde bu ağzın menfi etkiyeri ortadan kalkmakta ve talaş kaldırma işlemi daha hafif koşullarda yapıl¬maktadır.
Delik genişletme ile delik açma arasındaki fark a kesme derinliğinin değe¬rinden ileri gelmektedir. Delik genişletmede a (Şekil 1.12c).
Dolayısıyla bu değere bağlı olarak :
Burada da Ms ve d verildiği durumda genişletilebilecek delik çapı
şeklinde bulunur.
Kesme gücü ve tezgah gücü :
şeklinde yazılır ve buradan
bulunur. Burada: Ms , (Nm), Pm (kW), s (mm/dev), ks (N/mm2), n (dev/dak), d (mm) olarak konulur ve D (mm) olarak elde edilir.
Esas işleme zamanı : Taylor bağıntısı ile tayin edilir. Burada L stroku ta¬mamlayan la değeri (Şekil 1.14b)
bağıntısı ile tayin edilebilir.
1.2.3. Takımlar
Matkaplar genellikle yekpare veya kaynaklı olarak hız çeliğinden yapılır. Hız çeliğin¬den yapılan matkapların kesme kabiliyetlerini arttırmak için kesme kısımlarına siyanürizasyon gibi işlemler uygulanmaktadır. Bazı hallerde sert metalden ya¬pılan matkaplar da kullanılır, bunlar daha çok takmalı plaket şeklindedir.
a. Normal matkaplar. Normal işlemler için kullanılan bu tip matkaplar konstrüksiyon özelliklerine göre (Şekil 1.15); normal spiral (a. b, c), delikli (d), küt (e), delik genişletme (göbekli) (f), sol helisli (g), düz kanallı (h), kademeli (i,j) ve namlu (silah) (k) matkabı gibi gruplara ayrılabilir.
Şekil 1.15 : Matkap tipleri
Normal spiral matkaplar : (Şekil 1.15a, b, c ; Şekil 1.11). Normal çelikler için kullanılan, fiyatları nispeten düşük olan bu matkaplar değişik çap ve şekil¬lerde imal edilirler.Örneğin Şekil 1.15a (Şekil 1.11a)'daki matkap normal helisli, Şekil 1.15b (Şekil 1.11b)'deki kısa helislidir.
Delikli matkaplar : (Şekil 1.15d). Bu matkaplar kesme sıvısının matkap içinden sevkedilmesini sağlarlar, sıvının girişi sap ucundan (Şekil 1.15d, Şekil 1.16b, c), veya yandan (Şekil 1.16a) yapılır. Deliklerden basınç ile verilen kes¬me sıvısı matkap ucuna ulaşır ve burada biriken talaş ve pislikleri dışarıya taşır. Sapları silindirik (Şekil 1.15d, 1.16b) veya konik (1.16a,c) olan bu mat¬kaplar genellikle derin deliklerde ve çok işlemli operasyonlarda kullanılır.
Küt matkaplar : (Şekil 1.15e). Toplam uzunluğu normal matkaplara göre daha kısa olan bu matkapların kanallı kısmının uzunluğu, normal matkapların yarısıdır. Böylece ağır koşullarda elverişli olan ve çok işlemli operasyon veya seyyar tertibatlarda kullanılan, rijit bir matkap elde edilir.
Delik genişletme matkapları : (Şekil 1.15f). Sadece delik genişletmede kullanılan bu matkaplar 3 ila 6 ağızlı olabilir. Aynı sayıda kanalları bulunan bu matkaplar, daha yüksek ilerleme ile çalışabilirler ve dolayısıyla diğerlerine göre daha prodüktiflerdir.
Sol helisli matkap : (Şekil 1.15g). Diğer matkaplara göre tek farkı, kanalların sol helisli olmasıdır. Matkap, dönme yönü normal dönme yönüne göre ters olan çok işlemli operasyonlarda kullanılır.
Düz kanallı matkap (Şekil 1.15h). İnce parçalar veya pirinç gibi yumuşak malzemeler için Özel olarak yapılan bir matkaptır.
Kademeli matkaplar (Şekil 1.15i,j). İki veya daha çok çaplara sahip olan bu matkaplar, Şekil 1.17de gösterildiği gibi, bir pasoda kademeli deliklerin işlenmesinde veya bir deliğin aynı matkapla, birincisi delme ikincisi delik geniş¬letme olmak üzere iki pasoda işlenmesinde kullanılır.
Şekil 1.18'de sert metal plaketli matkaplar gösterilmiştir. Bunlar bir (a) ve¬ya iki plaketli (b, c, d) olabilirler. Bu takımlar alın tornalama (e) ve boyuna tornalama (f) içinde kullanılabilirler. Bu tip takımlarla kaba (b), ince (c) ve çok ince (boyuna getirme) (d) işlemleri yapılır. Bu şekilde boyut ve yüzey kalitesi çok iyi olan delikler açılır.
b. Derin delik matkapları : İşlenen delik derinliği 1 > 5d olduğu durumda delik derin sayılır. Gerek talaşın ve kesme ağzında oluşan sıcaklığın tahliyesi, gerekse matkap rijitliğinin azalması bakımından derin deliklerin işlenmesi çok daha zordur. Bu delikler, normal delikli matkaplar (Şekil 1.15d), derin delik matkapları (Şekil 1.15k) ve özel derin delik matkapları ile işlenebilirler.
Şekil 1.16 : Delikli matkaplar Şekil 1.17 : Kademeli matkaplar
Şekil 1.18 : Sert metal plaketli matkaplar
Derin delik matkapları : Tek ağızlı, basınçlı soğutma sıvılı takımlardır. Bunlar dış talaş taşıyıcı ve iç talaş taşıyıcı olmak üzere iki gruba ayrılır.
a. Dış talaş taşıyıcı matkaplar : İçi boş, tek ağızlı, tek kanallı matkaplar¬
dır; kesme kısmının ucu V şeklindedir (Şekil 1.19a). Matkabın kesme ağzı ikiye
ayrılmış vaziyettedir, bunlardan birisi kesme, diğeri ise talaşı kırıp çok küçük
parçalar haline getirmek için kullanılır. İçine yağ sevkedilmesi için matkap bir
boruya bağlanır ve tüm sistem yağ besleme başlığı ile donatılır. Matkabın için¬
den sevkedilen basınçlı yağ işlenen yüzeye ulaşır ve burada bulunan talaşı,
matkap ile delik cidarı arasındaki boşluktan dışarı tahliye eder (Şekil 1.19b).
Bu tip matkaplar hız çeliğinden veya son zamanlarda sert metalden yapılır. Sert metal takmalı plaket veya yekpare olarak kullanılır. Kesme ile diğer kısım¬ların arasında genleşme farkının oluşturduğu menfi etkileri gidermek için pahalı olmasına rağmen yekpare seçeneği tercih edilir. Tek kesme ağzının oluş¬turduğu kesme kuvvetlerini dengelemek ve matkabı merkezde tutmak için kesme ağzının karşı tarafına genellikle sert metalden yapılan destekler yerleşti¬rilir.
Kaliteli delikler elde etmek için derin delik matkapları, rijit bir bağlama tertibatı ile kullanılır. Bu şekilde 50 mm.lik bir delik, 0,0125 mm toleransla iş¬lenebilir; böylece raybalama işlemi de ortadan kalkmış olur.
b. İç talaş taşıyıcı matkaplar : Boru şeklinde bir taşıyıcı ile, sert lehim ve¬ya takmalı olarak tespit edilmiş ve genellikle sert metalden yapılmış kesme
kısmından meydana gelmektedir (Şekil 1.19c,d). Burada basınçlı yağ, takım ile
işlenen delik yüzeyinin arasından basılır ve talaşla birlikte takımın iç kısmın¬dan tahliye edilir. Yağın basılması için takım taşıyıcı kısmının dış çapı, delik
çapından biraz daha küçük yapılır. Bu matkapların BTA (Boming and Trepan-
ning Association) denilen çeşidi delik açma (Şekil 1.19 c), pimli delik açma ve delik genişletme olmak üzere üç ayrı tipte yapılır. BTA matkaplarının kesme ağzının karşı kısmına sert metalden yapılan destekler yerleştirilir. Pimli delik açan matkapla, talaş kaldırma işlemi delik merkezinin çevresinde yapılır. Bu şekilde işleme sırasında bir pim oluşur, delik açıldıktan sonra bu pim kendili¬ğinden düşer. Bundan dolayı bu tip matkaplarla kör delik açılamaz; sadece tam delik açılır.
Şekil 1.19c'de bir derin delme tezgahı şeması verilmiştir. Burada: BK del¬me kafası, P pompa, D basınçlı yağ borusu, 02 yağ basan tertibat, ÖA yağın geri dönüşü, SP talaş ayırıcıları, R dönüş kanalı, MW magnetik tambur, MF magnetik filitre, FS ince filitre, ST yağ deposudur. Görüldüğü gibi delikten ta¬laşla birlikte çıkan yağ, çeşitli tertibatlarla talaştan iyicene arındıktan sonra tekrar yağlama ve talaş taşıma için kullanılır.
Derin delik açmada soğutma ve yağlama çok önemlidir. Bu nedenle, genel¬likle sülfür veya klorit adititli çok iyi kaliteli kesme yağları kullanılır. Ayrıca talaşın taşınması için yağ yüksek basınçlı ve bol miktarda olmalıdır. Genellikle yağ miktarı, delik açma ve genişletmede Q = 4d (1/dak) ve yağlama sisteminin yağ deposundan Qtop > 10 Q yağ olmalıdır. Basınç olarak, delik açmada p = (60... 10) bar; delik genişletmede p = (25...5) bar; pimli delik açmada p = (25...5) bar kullanılır. Çap büyüdükçe basınç azalır.
Bu debiyi ve basıncı sağlamak için tezgahlar Şekil 1.18d'de gösterildiği gi¬bi filtre, soğutma sistemleri bulunan özel yağlama tertibatı ile donatılır.
İşlenen delik derinliklerine gelince, delik açma matkapları 1 = (6...60) d; pimli delik açma matkapları 1 = (50...600) d; delik genişletme matkapları 1 = (20...750) d ve iç talaş taşıyıcı matkapları 1 = (2,5... 125) d uzunlukta delikler açabilirler.
(a)
(d)
Şekil 1.19 : Derin delik matkapları
Şekil 1.20 : Spiral matkabın aşınması ve bilenmesi
c. Matkapların aşınması ve bilenmesi : Matkaplarda aşınma serbest yüze¬yinde, kesme kenarlarında ve köşelerinde meydana gelir (Şekil 1.20). Bu yüzeyler taşlama (bileme) ile tekrar eski şeklini alırlar.
İlke olarak taşlamadan sonra, kesme ağzının uzunlukları, (11 12) yüksek¬likleri (h1 , h2), yerleşme açıları (x1,x2) birbirine eşit olmaları (11 = 12 ; h1= h2; x1,x2 ) gerekir. Ayrıca radyal kesme ağzının ortası, matkabın ekseninde bu¬lunması yani e = 0 olması gerekir. Pratikte bu koşullar belirli bir tolerans çerçevesinde gerçekleştirilir. Örneğin, en önemli 11 ,12 ve x1,x2 arasında
lı-l2<±0,l mm x1-x2<±0,33°
toleransı vardır.Bu koşulların yerine getirilmediği durumda, işlenen deliklerde hatalar meydana gelir.
Matkapların taşlanması elle (Şekil 1.20b) veya mekanik tertibatla (Şekil 1.20c) yapılabilir. Elle taşlanan matkaplarda, yukarıdaki koşulların yerine geti¬rilmesi çok zordur, ancak mekanik tertibatla bu mümkündür.
1.3. Delik Genişletme ve Raybalama
1.3.1. Delik Genişletme
Spiral matkapla, kalitesi İT 12 ve yüzey pürüzlülüğü Rt = 80 μm yani kali¬tesi oldukça düşük bir delik elde edilir. Bu nedenle deliklerin işleme ve yüzey kalitelerini iyileştirmek için raybalama işlemi uygulanır. Ancak, raybalama ile çok ince talaş kaldırılır; dolayısıyla zaman alıcı bir işlemdir. Bu bakımdan kal¬dırılacak tabaka kalınlığı büyük olan deliklerde ilkin delik genişletme matkabı ile talaşın büyük bir kısmı kaldırılır ve sonra raybalama işlemi uygu¬lanır. Delik genişletme matkabının işleme kalitesi İT 11, yüzey kalitesi Rt=20 μm , raybalama işleminin ise İT 7 ve Rt= 8 μm 'dir.
Delik genişletme işlemi son işlem veya raybalama işlemi için bir ön işlem olarak kullanılabilir; bu son durumda raybalama için bir işleme payı bırakılır.
Delik genişletme matkabının 3 veya 4 kesme ağzı ve aynı sayıda kanalları vardır (Şekil 1.21a). Gövdesi kesme (C) ve boyuta getirme (D) olmak üzere iki kısımdan oluşur. Konik olan kesme kısmı, matkabın eksenine göre φ = χ açısı ile belirtilir. Boyuta getirme kısmı deliğe tam boyutunu kazandırır ve matkabın deliğe desteklenmesini sağlar. Şekil 1.21b'de uç ve Şekil 1.21c'de dört ağızlı bir matkap gösterilmiştir. Şekil 1.21b'de : 1 talaş yüzeyi ve kanal, 2 ağız, 3 gö¬bek, 4 şerbet yüzey, 5 sırttır. Burada da kesme açıları ağza normal (B-B kesiti) ve eksene paralel (A-A kesiti) kesitlerde ifade edilebilir. B-B kesitte α,β,γ ve A-A kesitte αx, βx ve γx açıları vardır. Bu açılar D çapına karşılık gelir. Pratikte önemli olan γ ve αx açısıdır. Bunlar cetvellerden seçilen açılardır.
Delik genişletme ve matkapları yekpare (Şekil 1.21a) veya burç şeklinde (Şekil 1.22) olabilir. Her iki çeşit hız çeliği veya sert metal plaketli olarak yapı¬labilir. Ancak burç tipi plaketler lehimli (Şekil 1.22a,b) veya takmalı (Şekil 1.22c) olabilir; bu son durumda 1 takım gövdesi, 2 plaket ve 3 takma tertibatı¬dır. Burç şeklindeki matkaplar Şekil 1.22d'de gösterilen sapa bağlanır ve bu sap tezgahın iş miline tespit edilir. İşleme bakımından delik genişletme mat¬kapları kaba ve ince talaş için yapılır. Kaba talaş matkapları daha sonra raybalama işlemine tabii tutulacak deliklerin genişletilmesinde kullanılır.
Günümüzde delik genişletmek için Şekil 1.23'te gösterilen ve bir (a) veya iki plaketli (b) olan takımlar kullanılır. Bu takımlar Şekil 1.23c'de gösterilen saplara takılır. Aynı sapa Şekil 1.24'te gösterilen takımlar takılarak aynı şekilde gösterilen işlemler yapılır. Şekil 1.24 e' deki işleme "göbek çıkarma" (trepa-ning) denilir. Burada takım çepeçevre bir kanal açar ve ortadaki göbek çıkarılarak delik açılır.
Şekil 1.21 : Delik genişletme matkapları
Şekil 1.22 : Burç şeklinde delik genişletme matkapları
Şekil 1.23 : Özel delik genişletme matkapları
Hız çeliğinden yapılan matkaplarda talaş açısı γ = 10° ile 40° , takmalı sert metal plaketli matkaplarda ise, γ = +5° ile - 5° arasında değişir ; serbest açı α = 6° ile 15 ° ve φ = 60° ile 150° arasında olabilir. Delik genişletme matkabı ile talaş kaldırma işlemi, spiral matkapla delik genişletme işleminin aynısıdır (Şekil 1.25a). Dolayısıyla, Bölüm 1.2.2 - 2'de açıklanan hususlar ve bağıntılar burada da geçerli olacaktır. Ancak burada ağız sayısı z = 2 değil, z = 3+6 ara¬sında olduğundan bağıntılarda z = 2 yerine z konulması gerekir. Bu bakımdan hesaplanan bu ağza karşılık gelen talaş kesiti (Asz) ve kesme kuvveti (Fsz) dikkate alınırsa : s = z sz ile
bağıntıları ile tayin edilir.Burada da verilen bir Ms ve Pm için işlenebilecek delik çapı sırasıyla
şeklinde bulunur. Burada Ms (Nm), Pm (kW), sz (mm/diş), ks (N mm2), d (mm) alınır ve D (mm) olarak bulunur.
Spiral matkapla bir karşılaştırma yapılırsa, aynı kesme hızı için delik ge¬nişletme matkabında ilerlemeler 2,5 ...3 misli daha büyük alınabilir. Genelde delik genişletme matkabı ile delik genişletmede diş başına ilerleme çapa bağlı olarak çelik için 0,15/0,30mm ve dökme demir için 0,20/0,35mm arasında alınır. Delik genişletmek için bırakılması gereken işleme payları delik çapı d < 25 mm için 1 mm; d = 26/35mm için 1,5 mm ve d = 35 - 45 mm için 2 mm dir.
Şekil 1.24 : Özel matkaplarla işlemler
Şekil 1.25 : Delik genişletme (a) ve raybalama (b)
1.3.2. Raybalama
Raybalama rayba denilen bir takımla, deliklere yüksek yüzey kalitesi (R=8μm) veren bir işlemdir (Şekil 1.26a). Rayba, 6 ile 12 arasında genellikle düz kanalları bulunan takımdır (Şekil 1.26b). Takımın sap kısmı silindirik (Şekil 1.26b) veya konik (Şekil 1.26e) olabilir. Raybaların gövdesi (Şekil 1.26b) ko¬nik olan kesme (C) ve silindirik olan boyuta getirme (D) olmak üzere iki kısımdan meydana gelir. Kanallar aynı zamanda kesme ağızlarını (dişlerini) oluştururlar (Şekil 1.26c); kesit çevresinde dişlerin taksimatı eşit olabilir veya olmayabilir (Şekil 1.26 e). Talaş kaldıran kısım esas raybanın konik kısmıdır; silindirik kısmı deliği tam boyuta getirmekle beraber, çalışma sırasında raybanın desteklenmesini de sağlar.Konik kısmının uzunluğuna göre raybalar el ve makine raybası olmak üzere iki gruba ayrılır. El raybasının konik kısmı uzun (Şekil 1.26b) makine raybasınınki kısadır (Şekil 1.26e).
Şekil 1.27'de çeşitli rayba tipleri verilmiştir. Burada : a- düz kanallı rayba, b- helisel kanallı rayba, c- konik rayba ve d- ayarlı raybadır. Helisel raybalar düz kanallı raybalara göre daha iyi bir yüzey kalitesi meydana getirmektedirler, ancak bunların imalatı ve bilhassa bilenmesi daha zordur. Bu nedenle bunlar özel durumlarda kullanılmaktadır. Raybalar genellikle iki veya üç takımdan oluşan bir set şeklinde bulunmaktadır. İki takımlı sette birinci takım kaba,ikincisi ise son işlem; üç takımlı sette birincisi kaba, ikincisi yarı-ince, üçüncüsü son işlem için kullanılır. Konik raybaların çalışma koşulları daha zordur. Bu nedenle bu raybaların kaba ve yarı-ince çeşitlerine diş boyunca kanal açılır. Şekil 6.27e' de deliğin matkapla işlenen yüzeyi (a) ve rayba ile işlenen yüzeyi (b) gösterilmiştir.
Şekil 1.26 : Raybalama ve rayba takımları
Kesme ağzının (dişinin) talaş açısı γ, serbest açısı α ve kama açısı β Şekil 1.26c'de gösterildiği gibi ifade edilir. Genellikle talaş açısı γ=0° ile 5°; serbest açısı α = 60° ile 15° arasında bulunur. Raybalarda χ = ψ/2 açısı aşağıdaki de¬ğerlere göre seçilir (Şekil 1.26b): El raybaları χ = 1°...3° ; makine raybaları, yumuşak malzemelerde tam delik işlemede χ = 15° ; makine raybaları, dökme demirde tam delik işlemede χ = 5° ; makine raybaları;.işleme kalitesi yüksek χ = 45° ... 60°; sert metal plakalı raybalar χ = 30°...45°.
Raybalar yekpare (Şekil 1.27) veya burç şeklinde (Şekil 1.28) yapılabilirler; bunlar mile radyal bir kanalın vasıtasıyla bağlanır (Şekil 1.28b) : mil ucundaki pim, raybayı merkezlemek için kullanılır.
Raybalar hız çeliğinden veya sert metal plaketli olarak yapılabilir. Plaket¬ler lehim (Şekil 1.28c) veya takmalı (1.28d) olarak tespit edilebilir. Şekil 1.28a'da gösterilen rayba, çapı ayarlanabilir tiptendir. Bu maksatla eğik kanalların
içine yerleştirilen plaketler, bir ayarlama somununun vasıtasıyla kaydırılarak ayarlanabilir ve istenilen konumda cıvatalarla tespit edilebilirler.
Rayba ile talaş kaldırma (Şekil 1.25b) esas bir delik genişletme işlemidir.
Bu bakımdan Bölüm 1.3.1'de açıklanan bağıntılar burada da uygulanabilir. An¬cak raybalamada talaşın kalınlığı h çok küçük olduğundan (h = 0,02...0,05 mm)
genellikle kesme faktörleri hesaplanmaz; sadece kesme hızı ve ilerleme değer¬leri seçilir.
Raybalamada bir başka husus, R koni kısmının silindirik kısmına geçiş yarıçapı olmak üzere, h<R'den olmasıdır. Bundan dolayı, koni-silindirik geçiş yerinde aşınmayı hızlandıran büyük basınç ve sürtünmeler meydana gelmekte¬dir (Şekil 1.29). Olayı önlemek için, geçiş kısmı çift açılı olarak yapılır (Şekil 1.29b). Ayrıca kesme koşullarını iyileştirmek için serbest yüzeyinde düzeltme¬ler uygulanabilir; düzeltmeler dairesel (Şekil 1.29c) veya düzlemsel şekilde (Şekil 1.29d) olabilir. İkinci yöntem daha iyi sonuçlar verir.
Raybalamada esas işleme zamanı hesaplanır. Burada L = la + 1 olarak alınır (Şekil 1.25c).
Şekil 1.27 : Rayba tipleri
Şekil 1.28 : Burç şeklinde raybalar
Şekil 1.29 : Raybalarda düzeltmeler
Şekil 1.30 : Havşa başı çeşitleri
1.4. Havsa Başı Açma
Cıvata, perçin başlarının veya somunların temas ettikleri yüzeye iyi oturmaları için deliklerin baş kısmına havşa başları (delik yuvaları) açılır. Bunlar (Şekil 1.30): silindirik (a), konik (b), pah kırma niteliğini taşıyan çok küçük koni veya yüzey düzeltme (c) şeklinde olabilirler.
Silindirik havşa başı genellikle pimli (memeli) havşa başı matkabı ile işlenir (Şekil 1.31); pim daha önce delinmiş deliğe girer ve merkezleme görevini yapar. Pimler yekpare veya takmalı olabilir. Bunun yanısıra pimsiz havşa başı matkaplarıda vardır; bunlar kılavuz burçlarla merkezlenir.
Silindirik havşa başı açmada talaş kaldırma faktörleri, delik genişletmede (Bölüm 1.3.1); olduğu gibi hesaplanır. Ancak, kaldırılan talaşın şekli gözönüne alınırsa bazı farklılıklar mevcuttur (Şekil 1.3.1b). Burada χ = ψ/2 = 90° oldu¬ğundan
Konik havşa başı : Şekil 1.31c,d,e’de gösterilen takımlarla açılır. Konik
açısı genellikle 60° , 90° veya 120°'dir. Yüzey düzeltmeleri için Şekil 1.31f’de
gösterilen takımlar kullanılır. Havşa başı takımları hız çeliğinden veya sert me¬tal plaketli şeklinde yapılır (Şekil 1.31e, f).
Şekil 1.31 : Havsa başı işlemleri ve takımlar
1.5. İşlemler
Spiral matkapla delik delme veya genişletme, imalat ve yüzey kalitesi ba¬kımından hassas bir işlem değildir. Bu nedenle, delik işlemede şu operasyon çeşitleri uygulanır. Tam delikler için : Spiral matkapla delik açma - raybala¬ma; spiral matkapla delik açma - delik genişletme matkabı ile delik genişletme - kaba raybalama - son raybalama (Şekil 1.32a); spiral matkapla delik açma-delik genişletme-tornalama ile delik işleme-gerekirse taşlama.
Daha önce açılmış delikler için : Delik genişletme-raybalama; tornalama ile delik genişletme-gerekirse taşlama.
Cetvel’de çeşitli delik işleme yöntemleri ile elde edilen kalite ve yüzey pürüzlülükleri verilmiştir. Ayrıca Cetvel'de raybalama için bırakılan işleme payları verilmiştir. Delik genişletme matkabı ile işlenen deliğin minimum çapı, yaklaşık 0,7 x deliğin nominal çapıdır. Örneğin nominal çapı D = 50 mm oldu¬ğu durumda, delik genişletme matkabı ile işlenecek deliğin minimum çapı d = 0,7 x 50 = 35 mm olması gerekir.
Bir deliğin delme-delik genişletme-raybalama operasyonları ile işlenme şu şekilde gerçekleştirilir. Örneğin dökme çelikten yapılan bir parçanın üzerine açılması istenilen deliğin çapı D = 30 mm olduğu durumda (Şekil 1.32a); 1. operasyon: 28 mm delik delme; 2. operasyon 29,6 mm delik genişletme; 3. operasyonda 29,9 mm kaba raybalama; 4. operasyonda 30 mm nihai raybalama.Nihai raybaların işleme payları toleranslarla birlikte verilir. Örneğin 60 H8 bir rayba çapı ve toleransları 60(+0 dan +0,039 ) kadar olan bir delik işleyebilir.
Şekil 1.32 : Delik delme operasyonları (a) ve kılavuzlama (b)
Konvansyonel tezgahlarda, spiral bir matkapla kaliteli bir delik açmak için parça markalanır veya merkezleme burçları kullanılır (Şekil 1.32b). Deliğin ka¬litesi matkap ekseni ile işlenen yüzey arasındaki açı tarafından da etkilenmektedir. Bu açı 70°'den daha küçük (α < 70°) olursa (Şekil 1.33a), işle¬me iyi koşullarda yapılamaz; bu durumda ön delme (Şekil 1.33b) veya frezeleme (Şekil 1.33c) gibi ön işlemler yapılır, α > 70° olduğu durumda, del¬me işlemi daha kolay yapılır. En iyi işleme konumu matkap ekseninin işleme yüzeyine dik olmasıdır. Bunu sağlamak için özellikle döküm ile elde edilen parçaların konstrüksiyonunda deliğin konumu, Şekil 1.33e'de gösterildiği gibi değilde Şekil 1.33f, g, h' de gösterildiği gibi yapılması gerekir.
Cetvel 1.2 : Delik işleme yöntemlerinin kalite ve yüzey pürüzlülükleri
Cetvel 1.3 : Raybalamada işleme payları
Şekil 1.33 : Delik ekseni ile matkabın konumu
İşleme örneği olarak Şekil 1.34a'da gösterilen kapak deliklerinin işleme operasyonları Şekil 1.34b'de verilmiştir. Operasyonlar şu şekilde sıralanmıştır. 1. operasyon , deliklerin markalanması; 2. operasyon , Ø9 mm.lik spiral bir matkapla deliğin açılması ; 3.operasyon ,Ø23 mm.lik spiral matkapla delik genişletme; 4. operasyon , Ø24,75 mm.lik delik genişletme matkabı ile delik genişletme; 5.operasyon , üst yüzeyin düzel¬tilmesi ve 6.operasyon, Ø20 H7 bir rayba ile deliklerin raybalanması. Delikler açıldıktan sonra çapları ayarlanır mastar (Şekil 1.34c), sabit mastar (Şekil 1.34d) veya komparatör (Şekil 1.34e) ile kontrol edilir.
Delme ve raybalama işlemi, tornada da karşı puntanın yardımı ile yapılabi¬lir. Ancak bu işlem çeşitli mahsurlarından dolayı pek tavsiye edilmez. Delik işleme operasyonları Şekil 1.35a 'da gösterilen bir revolver başlığı ile donatıl¬mış bir borverg tezgahında da işlenebilir. Başlık işlemeye başlamadan önce işlem için gereken tüm takımlarla donatılmaktadır. Bu şekilde takım değiştirme zamanından tasarruf edilmektedir.
Günümüzde bu tezgahlar Nümerik Kontrollü (NC) şeklinde yapılır. Bun¬larda insan müdahalesi olmadan takımlar işleme konumuna girer, işlem yapan ve işlem konumunu terk eder; yani revolver başlığı indeksleme ve ilerleme ha¬reketi programda yazılır ve otomatik olarak gerçekleştirilir. Ayrıca Şekil 1.35 de gösterilen şemaya dayanarak takım yolu da programlanır.
Şekil 1.34 : Delik işleme ile ilgili örnek
Şekil 1.35 : Delme işlemleri için revolver başlık (a) ve NC programlaması için yol şeması (b)
|
