İşleme ve Metal Kesme Süreçlerindeki Temel Adımlar
İşleme veya metal kesme, istenilen şekil, boyut ve bitirme seviyesini elde etmek için önceden şekillendirilmiş bir parçadan fazla malzemenin aşamalı olarak çıkarıldığı ikincil üretim süreçlerinden biridir. İşleme temel gereksinimlerini karşılamak için daha fazla işlem süreci bulunmaktadır. Bu süreçler genel olarak geleneksel işleme süreçleri (torna, diş açma, yüzey işleme, delme, delik büyütme, şekillendirme, frezeleme, oyuk açma vb.), aşındırıcı kesme süreçleri (taşlama, honlama, cilalama, süper bitirme vb.), mikro-hassas işleme süreçleri (mikro frezeleme, mikro delme, elmas tornalama vb.) ve geleneksel olmayan işleme süreçleri (ultrasonik işleme, elektro-erozyon işleme, elektro-kimyasal işleme, lazer ışını işleme, karma işleme vb.) olarak geniş kapsamda sınıflandırılabilir.
Tüm bunlar, katman-katman malzemenin bir katı iş parçasından çıkarılarak istenen üç boyutlu özelliklerin elde edildiği çıkarımsal üretim süreçleridir. Ancak, malzeme çıkarımı prensiplerinde farklılık gösterir ve dolayısıyla işlenebilir malzemeler, stok çıkarım hızı, yüzey kalitesi, üretim hızı ve maliyet gibi konularda farklı yeteneklere sahiptir. Çoğu geleneksel olmayan işleme süreci ve mikro-hassas işleme süreçleri, büyük hacimde malzeme çıkarımı için uygun değildir. Bunun yerine yüksek hassasiyetle ince özellikler oluşturabilirler. Geleneksel işleme süreçleri, yüksek stok çıkarımı ve kabul edilebilir düzeyde yüzey kalitesi sağlamak için uygundur. Ancak, bunları tek bir geçişte gerçekleştirmek mümkün değildir. Bu nedenle, genellikle işleme iki aşamada ve değişen işlem parametreleri (kesme hızı, ilerleme hızı ve kesme derinliği) ile gerçekleştirilir.
İlk adımda, istenen özelliklere uygun olarak iş parçasından büyük miktarda malzeme hızlı bir şekilde çıkarılır. Bu adımda yüksek ilerleme hızı ve kesme derinliği kullanılır, böylece yüksek stok çıkarım hızı elde edilir. Bu adıma kaba kesim veya kaba işleme adı verilir. İyi bir yüzey kalitesi ve sıkı tolerans sağlayamaz. Kaba kesimden sonra yüzey kalitesini, boyut hassasiyetini ve tolerans seviyesini iyileştirmek için bir bitirme işlemi veya bitirme kesimi gerçekleştirilir. Burada çok düşük ilerleme hızı ve kesme derinliği kullanılır. Bu nedenle, bitirme kesiminde stok çıkarım hızı azalır, ancak yüzey kalitesi iyileşir. Geleneksel işleme süreçlerinde kaba işleme ve bitirme arasındaki çeşitli farklar kabaca bu şekildedir.
-
Kaba İşleme ve Bitirme Kesiminin Amaçları
Kaba kesim, istenen özelliklere göre hızlı bir şekilde temel bir şekil vermek için yapılır. Burada yüzey pürüzlülüğü önemli bir faktör değildir; bunun yerine maksimum istenmeyen malzemenin çıkarılması en önemli amaçtır. Buna karşılık, bitirme geçişi, yüzey kalitesini, boyut hassasiyetini ve istenen özelliğin toleransını iyileştirmek için yapılır. Bitirme geçişi durumunda stok çıkarım hızının bir önemi yoktur.
Her geleneksel işleme süreci için kesme hızı (Vc), ilerleme hızı (s veya f) ve kesme derinliği (t veya a) önemli üç işleme parametresidir. Bu parametreler genel olarak işleme eylemini ve kapasitesini büyük ölçüde etkiler. Daha yüksek hız, ilerleme ve kesme derinliği, malzeme çıkarım hızını (MRR) arttırabilir. Ancak yüzey kalitesinde düşüşler meydana gelir. MRR, hız, ilerleme ve kesme derinliği ile orantılıdır ve bu nedenle birim dönüşümü için pozitif bir sabit çarpımıyla matematiksel olarak ifade edilebilir. İşleme sırasında, hız genellikle değiştirilmeden korunur çünkü çalışma ve takım malzemesi, makine takımının özellikleri, titreşim seviyesi ve diğer önemli faktörlere dayanarak seçilir. Temel amaçları yerine getirmek için, kaba kesimde daha yüksek ilerleme hızı ve kesme derinliği kullanılır ve bunun sonucunda MRR artar. Öte yandan, bitirme kesiminde düşük ilerleme hızı ve kesme derinliği kullanılır ve bu nedenle MRR azalır.
- Yüzey Kalitesi ve Boyut Hassasiyeti
Her geleneksel işleme sürecinde, ilerleme hızına bağlı olarak bitmiş yüzeyde kıvrımlı veya takım izleri bulunması kaçınılmazdır. Bu testere dişi benzeri kıvrımlı izler, birincil yüzey pürüzlülüğüne neden olur. Kesici takım geometrisinin yanı sıra yüzey pürüzlülüğü doğrudan ilerleme hızına bağlıdır. Daha yüksek ilerleme hızı kötü yüzey kalitesine yol açabilir. Ayrıca, daha yüksek kesme derinliği yüzey kalitesini ve işleme hassasiyetini düşürebilir. Kaba kesimde daha yüksek ilerleme hızı ve kesme derinliği kullanıldığından kötü yüzey kalitesi elde edilir. Aynı zamanda yüksek boyut hassasiyeti ve dar tolerans sağlamada da başarısız olur. Öte yandan, bitirme kesimi çok düşük ilerleme hızı ve kesme derinliği kullanarak yüzey kalitesini, hassasiyeti ve toleransı iyileştirebilir.
- Eski Kesici Takım Kullanmak
Eski bir kesici, işleme sırasında zaten aşınmış olduğundan daha az keskin kenarlara (yani daha büyük kenar yarıçapı ve burun yarıçapı) sahip olabilir. Kenar ve burun keskinliği, işlemede elde edilebilecek yüzey kalitesini sınırlar. Keskin bir kenar yüksek talaş yükünü alamaz, ancak daha iyi bir yüzey kalitesi ve hassasiyet elde etmek için gereklidir. Bu nedenle, yüzey kalitesinin önemli olmadığı kaba kesimde eski bir kesici sorunsuz bir şekilde kullanılabilir. Bununla birlikte, daha iyi bir yüzey kalitesi, hassasiyet ve tolerans elde etmek için bitirme kesiminde keskin bir takım kullanılmalıdır. Burada ilerleme hızı ve kesme derinliği düşük kalır. Bu nedenle talaş yükü takım kırılması veya kenar kırılması gibi fark edilebilir bir sorun oluşturmaz.
*Bu bilgiler genel bilgiler olup ticari ve üretim süreçlerinizde mühendisleriniz ile birlikte taleplerinize en uygun seçimi yapmanızı öneririz.*
İlginizi Çekebilecek Blog Yazılarımız ;
Hizmetlerimiz hakkında daha fazla bilgi almak için bizimle iletişime geçebilirsiniz.